JPH01308037A - 半田供給方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は半導体装に於ける、半田供給方法に関する。

〈従来の技術〉 一般に半導体素子（チップ）部品を基板に実装する際、
その接続方法の主流は半田付である。　この半田付方法
には予備半田方法、半田溶融接続方法があり、この両者
を１回で兼用して行うフロー半田付方法がある。

このフロー半田付方法は、まず予備半田として■半田浸
漬、■噴流半田付け、■半田ベースト、■半田めっき、
■半田蒸着、■成形半田（シート、ボール状）等を行な
い、 接続方法として、全面加熱、局部加熱等があり、被接着
体の材質、物性、接続部の大きさ等に応じ、各々の方法
が用いられている。

〈発明が解決しようとする課題〉 従来、前記接続において、特に集積度の高いものは、一
つ一つ、１ケ所毎に半田を供給する方法が採られている
。

しかし、この方法では時間と手間が掛り、ましてや単位
面積あたりの半導体素子数が多くなればなるほど大変な
作業となる。

例えば１０〜２０ｍｍ四方の半導体集積回路（ＩＣ）パ
ッケージで入出力端子部の数が４００〜５００以上とい
うのも多々あり、高速の自動機械であっても相当時間が
かかる。　また半田自体極めて小さく、その配設間隔も
極めて小さく自動機械としても高速かつ高精度のハンド
リングが可能なものが要求され、何よりも多大な費用が
掛る。

そこで、本発明は半導体素子を基板に実装する際、自動
機械を使用しなくても作業性が容易でかつ費用があまり
かからない、半田供給方法を提供することを目的とする
。

く課題を解決するための手段〉 本発明者は、前記目的を解決すべ（、半導体素子の基板
への実装に用いられる半田を前記半導体素子の入出力端
子部分へ供給するに際し、予め、前記入出力端子部分に
対応する位置に所定の形状の孔部を有する半田供給板に
、所定量の粉末状半田を前記孔部に搭載し、前記粉末状
半田を加熱によりボール状に成形した後、前記半田供給
板を前記半導体素子の入出力端子部分に加熱接合させ、
前記入出力端子部分に前記半田を凸状に転写することを
特徴とする半田供給方法を提供する。

以下、本発明の半田供給方法を添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、具体的に説明する。

第１図は本発明に係る半田供給方法を実施する半田供給
装置の一構成例を示す概略断面図である。

同図に示すように、半田供給装置は受台４と、受台４上
に載置され、半田供給用孔部６を有する半田供給板３と
、半田供給板３に供給された粉末状半田２を孔部６に圧
入する圧縮板１とを有している。

本発明に用いられる半田供給板３は半導体素子の入出力
端子部分すなわち電極に対応する位置に孔部６を有する
ものである。　孔部６は半導体素子の電極に対応してい
ればよく、その数および大きさは特に限定されない。

この半田供給板３は耐熱性に優れ、取り扱いが容易でま
た使用を重ねても孔部６に変形ゆがみなどが生じないも
のであればいかなるものを用いてもよいが、例えばステ
ンレス板（ＳＬＩＳ３０４）等を用いるのがよい。

次に半田供給板３に孔部６を開ける方法としては通常公
知の方法を用いればよく、機械的に開ける方法およびエ
ツチングによる方法、例えば機械的にボール盤、旋盤、
スライス盤等により孔加工を行なえばよい。　とりわけ
、微細加工に於いては、エツチング方法が有効である。

孔部６の形状は、粉末状半田を好適に圧入でき、加熱し
てボール状にした後、半導体素子の電極に好適に転写で
きればいかなる形状でもよいが、第１図に示すように先
細の孔部、特にテーバ状円孔であるのが好ましい。

孔部６の大きさは半田供給の量によって適宜法められる
が好ましくは５０〜２５０μｍ位が一般的な半導体素子
に適している。

又、孔部の深さは１００〜３００μｍが適当であり、底
部はつき抜けていても、つき抜けていなくてもよいが、
好ましくはつき抜けた方がよい。　これは半田の充てん
率を上げ、供給量の精度アップを図り、更には清掃を容
易にするためである。

本発明の半田供給方法の第１工程は、半田供給板３を受
台４に設置し、粉末状半田を半田供給板の、孔部６に供
給することである。

この粉末状半田はその形状および寸法において特に限定
されないが、粒径５〜５０μｍを用いると扱いに便利で
ある。

投入した粉末状半田を圧縮板１を用いて０．５〜５ｋｇ
／ａｍ２の力で圧縮し、孔部６に半田を圧入する。

尚、受台４は頑丈で耐熱性のよいものであればどのよう
なものでもよい。

第２図に示すように上記方法により粉末状半田が圧入さ
れた半田供給板３を取り出す。

次に、第２工程として第３図に示すように前記半田供給
板３を加熱して半田をボール状にする。

これは、加熱により、半田が溶融し、表面張力による為
である。　加熱は均熱炉、連続炉等を用い、半田の融点
まで温度を上げればよい。　この場合、ボール状に容易
にする為、あらかじめ孔部表面には離型性をもたせた離
型剤を塗布しておくと半田供給板３と半田との接着を防
ぎ、金型を保護する助きをする。　離型剤としては、金
型への付着性、潤滑性等の要件を満たす炭素系、塩素系
潤滑剤等が適している。

本発明、最終の第３工程として上記のようにしてボール
状半田を形成した半田供給板３を、第４図に示すように
半導体素子の入出力端子部分（電極）などの被供給部５
に接合し、位置決め後、入出力端子部に加熱によりバン
ブ状に転写し引き上げる。

圧縮板１の圧縮面は第１図のように平坦であってもよい
し、第５図のように孔部にあわせた凸部となっていても
よい。　また粉末状半田投入の際、あるいは圧縮の際に
孔部６に納まらずはみ出した半田は払い除いておいた方
がよい。

本発明は基本的には以上のように構成され、主として精
密な半田付、しかも小さな面の数多くの部分に同時に正
確に供給することを目的としているが、本発明はこれに
限定されるわけではなく、例えばパッチタイプなどの変
形例、フープ材として連続的供給を行なう連続化可能な
応用例など、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々の改良ならびに設計の変更が可能なことは勿論である
。

前述の半田供給板３に孔部６をあける方法の別の具体例
を以下に示す。

半田供給板３の基板はシリコンウェーへの表面に５ｉ０
２あるいはＳｉ、Ｎ４等の膜をＣＶＤで蒸着するとよい
。

この時シリコンウェー八と５ｉｎ２あるいはＳｉ３Ｎ４
の間にＩＴＯ液を塗布してもよい。

Ｓ　ｉＯ２％　Ｓ　ｉ、Ｎ４％　　Ｉ　Ｔ　Ｏ等を用い
るのは後にハンダをボール状にして被供給部５に接合し
て引上げる時、型離れが良いためである。

この他半田供給板３に半田供給のための孔部６を開ける
方法の一例としては、前述した基板にレジストで基板を
被覆保護しながら（ＣＦ＋８２　）でドライエツチング
を行なう方法などもある。

こうして形成した孔部６に半田をつめ半田ボールを作る
こともできる。

〈発明の効果〉 本発明の半田供給方法によれば従来の半導体素子（チッ
プ）部品を基板に実装する時の接続方法において、工程
が省略でき、効率化が図れるので大幅なコスト低減が可
能である。

つまり、本発明方法のように半田供給板を用いて半田を
供給、接合する方法は、短時間でしかも簡単な工程で、
同時に数多くの独立した箇所への半田付は作業ができる
方法である。

この方法は半導体素子の入出力端子の数が多くなればな
るほど、すなわち集積度が増すに従い、その効果を発揮
する。

また、本発明方法を、より可能にするために、半田供給
板の孔部は、あらかじめ被供給板である半導体素子など
の電極と同じパターンの孔として、加工しておけば、さ
らに微細化が可能であり、より大きな効果が期待出来る
。

そしてくり返し使用可能な為、経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半田供給方法を実施する装置の一構成
例を示す概略断面図である。 第２図は本発明方法により作られた粉末状半田を詰めた
半田供給板の断面図である。 第３図は、本発明方法において、加熱により、半田をボ
ール状に成形した半田供給板の断面図である。 第４図は第３図により形成された半田供給板を被供給部
に転写、引上げた断面図である。 第５図は第１図同様本発明の半田供給方法を実施する装
置の一構成例を示す概略断面図である。 符号の説明 １・・・圧縮板、　　　　２・・・粉末状半田、３・・
・半田供給板、　　４・・・受台、５・・・被供給部、
　　　６・・・孔部ＦＩＧ、１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体素子の基板への実装に用いられる半田を前
   記半導体素子の入出力端子部分へ供給するに際し、 予め、前記入出力端子部分に対応する位置に所定の形状
   の孔部を有する半田供給板に、所定量の粉末状半田を前
   記孔部に搭載し、前記粉末状半田を加熱によりボール状
   に成形した後、前記半田供給板を前記半導体素子の入出
   力端子部分に加熱接合させ、前記入出力端子部分に前記
   半田を凸状に転写することを特徴とする半田供給方法。