TW202017682A - 助焊劑轉印裝置 - Google Patents

助焊劑轉印裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202017682A
TW202017682A TW107139206A TW107139206A TW202017682A TW 202017682 A TW202017682 A TW 202017682A TW 107139206 A TW107139206 A TW 107139206A TW 107139206 A TW107139206 A TW 107139206A TW 202017682 A TW202017682 A TW 202017682A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
flux
storage device
platform
recess
tank
Prior art date
Application number
TW107139206A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI683719B (zh
Inventor
瀬山耕平
Original Assignee
日商新川股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商新川股份有限公司 filed Critical 日商新川股份有限公司
Application granted granted Critical
Publication of TWI683719B publication Critical patent/TWI683719B/zh
Publication of TW202017682A publication Critical patent/TW202017682A/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/08—Auxiliary devices therefor
    • B23K3/082—Flux dispensers; Apparatus for applying flux
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06—Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0646—Solder baths
    • B23K3/0692—Solder baths with intermediary means for bringing solder on workpiece, e.g. rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/08—Auxiliary devices therefor
    • B23K3/085—Cooling, heat sink or heat shielding means
    • 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
    • H05K3/3489—Composition of fluxes; Methods of application thereof; Other methods of activating the contact surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

助焊劑貯留裝置（10）包括：平台（12），具有貯留助焊劑（51）的凹部（13）；助焊劑罐（20），其為環狀構件，具有供助焊劑（51）進入的貫穿孔（21），助焊劑罐（20）於平台（12）的表面（14）上往返，將已進入貫穿孔（21）中的助焊劑（51）供給至凹部（13）中，並且藉由助焊劑罐（20）的底面（22）來使助焊劑的表面平整；以及冷卻機構（30），對平台（12）進行冷卻。藉此，於助焊劑貯留裝置中抑制平台的溫度上升。

Description

助焊劑貯留裝置
本發明是有關於一種助焊劑貯留裝置的結構。尤其是有關於一種將助焊劑轉印至電子零件的突起電極上的助焊劑轉印裝置中所使用的助焊劑貯留裝置的結構。
近年來，先於半導體等電子零件上形成突起電極（例如焊料凸塊（solder bump）），拾取電子零件後使其反轉，將突起電極載置於印刷基板的電極墊上，加熱成高溫來使突起電極的焊料熔融而將電子零件接合於印刷基板上的倒裝晶片接合（flip chip bonding）方法正逐漸得到廣泛使用。於該倒裝晶片接合方法中，為了提高焊料與電極墊的連接性，而使用將助焊劑（氧化膜去除劑、或表面活性劑）轉印至突起電極（焊料凸塊）的表面上後將突起電極載置於電極墊上的方法。
當將助焊劑轉印至電子零件的突起電極上時，使用使電子零件的突起電極浸漬於貯留在凹部中的薄的助焊劑層中來將助焊劑轉印至突起電極的前端的裝置。該裝置使用如下者：包括具有貯留助焊劑的凹部的平台、及具有供助焊劑進入的貫穿孔的助焊劑罐，使助焊劑罐沿著平台的表面往返，將助焊劑供給至平台的凹部中，並且藉由助焊劑罐的底面來使貯留於凹部中的助焊劑的液體表面變得平滑（例如，參照專利文獻1）。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2016/075982號
[發明所欲解決之課題]然而，已知若溫度上升，則助焊劑會固化等變質。因此，當使電子零件的突起電極浸漬於貯留在平台的凹部中的助焊劑中時，必須將電子零件及吸附固定電子零件的接合工具、加熱器等的溫度冷卻至正於助焊劑罐中待機的助焊劑不會變質的溫度為止，抑制浸漬時正於助焊劑罐中待機的助焊劑的溫度上升。但是，將接合工具、加熱器等的溫度自接合時的溫度起進行冷卻耗費時間，因此存在浸漬時的接合工具、加熱器的溫度變得越低，生產性變得越低這一問題。
因此，本發明以於助焊劑貯留裝置中抑制平台的溫度上升為目的。 [解決課題之手段]
本發明的助焊劑貯留裝置的特徵在於包括：平台，具有貯留助焊劑的凹部；助焊劑罐，其為環狀構件，具有供助焊劑進入的貫穿孔，助焊劑罐於平台的表面上往返，將已進入貫穿孔中的助焊劑供給至凹部中，並且藉由助焊劑罐的底面來使助焊劑的表面平整；以及冷卻機構，對平台進行冷卻。
助焊劑貯留裝置的冷卻機構可設為帕耳帖（peltier）元件。 [發明的效果]
本發明可於助焊劑貯留裝置中抑制平台的溫度上升。
以下，參照圖式對實施方式的助焊劑貯留裝置100進行說明。如圖1A、圖1B所示，助焊劑貯留裝置100包括：平台12，具有貯留助焊劑的凹部13；助焊劑罐20，將助焊劑51供給至凹部13中，並且藉由其底面22來使助焊劑的表面平整；以及冷卻機構30，對平台12進行冷卻。助焊劑罐20藉由未圖示的驅動機構而於X方向上往返移動。於以下的說明中，將助焊劑罐20的往返移動方向設為X方向，將其直角方向設為Y方向，將上下方向設為Z方向來進行說明。
如圖1A、圖1B所示，平台12具有自表面14凹陷來貯留助焊劑的凹部13。凹部13的寬度為W且於往返移動方向（X方向）上延長。凹部13的深度為可使半導體等電子零件的突起電極浸漬的深度，例如可為10 μm～20 μm左右。
如圖1A、圖1B所示，助焊劑罐20是具有於助焊劑51進入的Z方向上貫穿的貫穿孔21的環狀構件，且為將已進入貫穿孔21中的助焊劑51自貫穿孔21的平台側開口供給至凹部13中，並且藉由其底面22來使助焊劑的表面平整者。與凹部13同樣地，該貫穿孔21是寬度為W的四角孔。
另外，於平台12的下側安裝有冷卻機構30。冷卻機構30例如可為散熱片，亦可為使用帕耳帖元件者。.
一面參照圖2A、圖2B，一面對如此構成的助焊劑貯留裝置100的動作進行說明。如圖2A、圖2B所示，於初始狀態下，助焊劑罐20於凹部13的X方向正側位於冷卻機構30的上側。於該狀態下將助焊劑51填充至助焊劑罐20的貫穿孔21中。助焊劑罐20的底面22密接於平台12的表面14上，因此助焊劑51不會自貫穿孔21朝外部流出，而被保持於貫穿孔21的內側空間中。
繼而，藉由未圖示的驅動機構來使助焊劑罐20朝X方向負側移動。若助焊劑罐20的貫穿孔21來到凹部13的上方，則已被填充至貫穿孔21中的助焊劑51落下至平台12的凹部13中。已落下至凹部13中的助焊劑51藉由助焊劑罐20的底面22來使表面平整，而變成與凹部13的深度大致相同的深度的助焊劑53。助焊劑罐20於X方向上在凹部13上往返移動幾次，以使凹部13整體由厚度均勻的助焊劑53填滿。
如圖3所示，若於凹部13中填滿助焊劑53，則未圖示的驅動機構使助焊劑罐20返回至初始位置。
若助焊劑罐20返回至初始位置，則藉由未圖示的驅動機構來使接合頭41移動至凹部13的上方。於接合頭41的下表面上夾著隔熱材料42而安裝有加熱器43與接合工具44。另外，於接合工具44的下表面上吸附固定有半導體晶粒10。於半導體晶粒10的下表面上構成有焊料凸塊11。此時，接合工具44、加熱器43的溫度達到100℃左右，半導體晶粒10、焊料凸塊11的溫度亦達到100℃左右。
若藉由未圖示的驅動裝置來使接合頭41下降，而使焊料凸塊11浸漬於凹部13的中的助焊劑53中，則助焊劑53被轉印至焊料凸塊11的表面上。此時，藉由來自達到100℃左右的半導體晶粒10、接合工具44、加熱器43的輻射熱來對平台12進行加熱。對平台12進行了加熱的熱如圖3中所示的箭頭35、箭頭36所示，自凹部13的下部朝冷卻機構30流動，並被自冷卻機構30朝外部放出。
如此，本實施方式的助焊劑貯留裝置100將半導體晶粒10、接合工具44、加熱器43接***台12的表面14時自該些構件受到的輻射熱自冷卻機構30朝外部放出，因此即便接合工具44、加熱器43的溫度達到比先前的60℃高的100℃左右，亦可抑制平台12的溫度過度地上升而導致填充於助焊劑罐20中的助焊劑51變質。
另外，接合時的加熱溫度為使焊料凸塊11熔融的250℃左右的溫度，因此當使用本實施方式的助焊劑貯留裝置100進行倒裝晶片接合時，可以接合工具44、加熱器43的溫度比先前的60℃高的100℃左右進行朝助焊劑53中的浸漬。因此，對接合工具44、加熱器43進行冷卻的時間（圖4中所示的時刻t4-時刻t3）比使用先前技術的助焊劑貯留裝置100的情況下的時間（圖4中所示的時刻t8-時刻t7）短。藉此，可將接合的週期時間自圖4中所示的先前技術的ΔT2大幅度地縮短至ΔT1。
如以上所說明般，本實施方式的助焊劑貯留裝置100可抑制溫度高的接合工具44、加熱器43接***台12時的平台12的溫度上升，可使接合工具44、加熱器43的冷卻溫度比先前技術高，因此可縮短接合工具44、加熱器43的冷卻時間，而縮短節拍時間（takt time）。
10:半導體晶粒 11:焊料凸塊 12:平台 13:凹部 14:表面 20:助焊劑罐 21:貫穿孔 22:底面 30:冷卻機構 35、36:箭頭 41:接合頭 42:隔熱材料 43:加熱器 44:接合工具 51、53:助焊劑 100:助焊劑貯留裝置 t3、t4、t7、t8:時刻 W:寬度 X、Y、Z:方向 ΔT1、ΔT2:接合的週期時間
圖1A是表示本發明的實施方式中的助焊劑貯留裝置的結構的平面圖。 圖1B是表示本發明的實施方式中的助焊劑貯留裝置的結構的平面剖面圖。 圖2A是表示圖1A中所示的助焊劑貯留裝置的動作的平面圖。 圖2B是表示圖1B中所示的助焊劑貯留裝置的動作的剖面圖。 圖3是表示使高溫的接合工具下降至圖1A、圖1B中所示的助焊劑貯留裝置上的狀態的說明圖。 圖4是表示使用包括圖1A、圖1B中所示的助焊劑貯留裝置的接合裝置，進行倒裝晶片接合時的接合工具的高度與溫度的時間變化的圖表。
12:平台
13:凹部
14:表面
20:助焊劑罐
21:貫穿孔
22:底面
30:冷卻機構
51:助焊劑
100:助焊劑貯留裝置
W:寬度
X、Y、Z:方向

Claims (2)

  1. 一種助焊劑貯留裝置，其包括： 平台，具有貯留助焊劑的凹部； 助焊劑罐，其為環狀構件，具有供所述助焊劑進入的貫穿孔，所述助焊劑罐於所述平台的表面上往返，將已進入所述貫穿孔中的所述助焊劑供給至所述凹部中，並且藉由所述助焊劑罐的底面來使所述助焊劑的表面平整；以及 冷卻機構，對所述平台進行冷卻。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的助焊劑貯留裝置，其中所述冷卻機構為帕耳帖元件。
TW107139206A 2017-11-09 2018-11-05 助焊劑轉印裝置 TWI683719B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-216029 2017-11-09
JP2017216029 2017-11-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI683719B TWI683719B (zh) 2020-02-01
TW202017682A true TW202017682A (zh) 2020-05-16

Family

ID=66438962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107139206A TWI683719B (zh) 2017-11-09 2018-11-05 助焊劑轉印裝置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210185828A1 (zh)
JP (1) JP6779548B2 (zh)
KR (1) KR102260077B1 (zh)
CN (1) CN111315519A (zh)
TW (1) TWI683719B (zh)
WO (1) WO2019093232A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230144626A (ko) * 2021-07-20 2023-10-16 가부시키가이샤 신가와 플럭스 전사 장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6076275A (ja) * 1983-09-30 1985-04-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd フラツクス温度制御装置
US4792078A (en) * 1987-06-11 1988-12-20 Kiyohachi Takahashi Device for controlling concentration and temperature of flux
JPH11110052A (ja) * 1997-10-01 1999-04-23 Sony Corp フラックス槽の温度制御装置
JP6075752B2 (ja) * 2012-09-05 2017-02-08 富士機械製造株式会社 転写装置
CN107107227B (zh) * 2014-11-11 2019-11-05 株式会社新川 助焊剂蓄积装置
CN106601653A (zh) * 2016-12-27 2017-04-26 通富微电子股份有限公司 一种倒装设备上的助焊剂取用组件和助焊剂槽体

Also Published As

Publication number Publication date
US20210185828A1 (en) 2021-06-17
CN111315519A (zh) 2020-06-19
TWI683719B (zh) 2020-02-01
JP6779548B2 (ja) 2020-11-04
WO2019093232A1 (ja) 2019-05-16
KR102260077B1 (ko) 2021-06-03
JPWO2019093232A1 (ja) 2020-09-10
KR20200065063A (ko) 2020-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8381966B2 (en) Flip chip assembly method employing post-contact differential heating
US9847314B2 (en) Bond heads for thermocompression bonders, thermocompression bonders, and methods of operating the same
KR101183824B1 (ko) 가열 결합 헤드를 사용하는 직접적인 다이 부착 방법
TWI680558B (zh) 接合半導體晶片的裝置以及接合半導體晶片的方法
US9338935B2 (en) System for removing an electronic component from a substrate
TW201027644A (en) In-situ melt and reflow process for forming flip-chip interconnections and system thereof
KR20160002405A (ko) 열압착 본더, 열압착 본더 작동 방법, 및 미세 피치의 플립 칩 조립체 상호 접속 방법
JP6405999B2 (ja) チップボンディング装置およびチップボンディング方法
US10568245B2 (en) Electronic-component mounting apparatus
TWI683719B (zh) 助焊劑轉印裝置
JP2010245195A (ja) 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法
JP6055387B2 (ja) 接合方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び接合システム
JP2012114382A (ja) ボンディング装置
TWI661499B (zh) Mounting head
KR20170011427A (ko) 반도체 패키지의 범프 본딩 방법 및 이를 수행하기 위한 장치
KR101036134B1 (ko) 솔더 범프 전달 장치
TWI790747B (zh) 基板保持具以及接合系統和接合方法
JPH02148747A (ja) ボンディング方法
JP2011044530A (ja) はんだ接合方法およびはんだ接合装置
JP2021082616A (ja) 半導体装置の製造方法
JP6537963B2 (ja) ダイボンダ及びボンディング方法
KR20160105415A (ko) 반도체 장치의 실장 방법 및 실장 장치
JP2005353720A (ja) ベアチップのマウント方法