JPH0210844A - フリップチップ実装装置 - 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、フリップチップ実装装置の構造に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来の７リツプチツプ実装装置の構造は、半導体素子を
、ツールにより吸着もしくは挾持し回路基板電極とを位
置合わせした後に、回路基板上に接続もしくは載置する
というものであった。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来のフリップチップ実装装置では、半導体素
子上に形成されたバンプの高さにバラツキがある場合に
おいては、回路基板電極上に半導体素子を接続もしくは
載置した際にバンプの高さが低い箇所は回路基板電極面
にバンプが接触しなかったり、或いは接触してもその接
触量が少なくなる為に、オープン等の初期実装不良が発
生し易く、又、長期熱＠宰試験においては、接触してぃ
る量が少なかった箇所はオープン不良の発生率が他の箇
所に比較して大きかった。この為、上記問題を回避する
には半導体素子上にバンプを設けるバンプ製造工程にお
いては、１素子内のバンプ高さバラツキを最大バンプ高
さＨｍａｘ　’ｔ　最小バンプ高さＨｍｉｎとすると、
Ｈｍａｘ　−Ｈｍｉｎ≦５〜１０（μｍ）に制御する必
要があり、この為半導体素子の歩留シ低下を招き、又、
バンプ高さの検査工程を必要としていた。

［課題を解決する為の手段］ 上記問題点を解決する為に、本発明の７リツプチツプ実
装装置は、半導体素子上に形成したバンプと、回路基板
電極とを、位置合わせした後に回路基板上へ半導体素子
を接続もしくは、載置する工程の前段階にツールにより
吸着もしくは挾持された半導体素子のバンプを任意の荷
重で鏡面板に押え付ける機構を有する事を特徴とする。

［実施例コ 以下に本発明に於ける実施例を図面にもとづいて説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。

第１図（α）〜（ｄ）に本発明の機構を有したフリップ
チップ実装装置の工程を示した。

ツール１により吸着もしくは、挾持した半導体素子２上
に形成されたバンプ３は第５図に示す様に高さにバラツ
キがある為、半導体素子能動面と平行でかつ鏡面状に磨
かれた半導体素子押し付は板４に、任意の荷重で押え付
けられる。この荷重によりバンプ５の先端は押し潰され
、初期においてバンプ高さの高かったものは、低かった
ものと比較し大きく潰される事になり、この時点でバン
プ３の高さバラツキは第２図に示す様に非常に小さなも
のとなる。その後、半導体素子上に形成し／たバンプ３
と、回路基板電極５とを位置合わせした後に、回路基板
６上へツール１にパルス熱を加える事により半導体素子
を接続するか、或いは、載置のみを行ない、電気的接続
はその後リフローをする事により行なう。ここで、半導
体素子押し付は板４は、金属、或いはセラミック等の平
板であっても良いが、半導体素子が常に同じ箇所に押し
付けられる事になり、押し付は板の摩耗の為、精度を落
す可能性を有する。この為、第４図の様に回転板構造に
するのが有効である。第４図において、ツール１により
、吸着もしくは挾持した半導体素子２が、回転押し付は
板Ｚ上にセットされた時のみに回転押し付は板７は停止
し、ツール１の上下運動により半導体素子２は回転押し
付は板７に押え付けられる。

これによれば、半導体素子押し付は板４が平板であるの
と比較し、回転押し付は板７は同心円上のランダムな箇
所に半導体素子２を押し付ける事が可能であるので、押
し付は板の寿命ｕｐが期待される。又、半導体素子上に
形成したバンプ６と、回路基板電極５とを位置合わせし
た後に、載置のみを行ない、後にリフローを行なう工程
においては、半導体素子の位置ズレを防止する方法とし
て仮付けを行なう。この仮付は方法としては、７ラツク
スを使用するのが一番簡単である。このフラックスは、
半導体素子上のバンプ側に転・写して付着させるか、印
刷により回路基板電極上に付着するのが良い。

又、他の仮付は方法としては、接着剤を回路基板側に付
着させておく方法、ツールに一瞬熱を加えバンプを少し
溶融させて仮付けする方法等が考えられる。

次に、実際に本発明によるフリップチップ実装装置を試
作し、従来の実装装置と比較した例を示す［比較例コ 使用した半導体素子はＰｂ／＝４／６　　の半田パｎ ンプで５４Ｐｉｎのものである。

この半導体素子を、熱圧着法、載置方法の２種類の実装
方式で実際に実装し比較した結果を表１に示した。

表１ 比較例 熱圧着法において、 本発明による実装装置の隣接したバンプの高さ許容羞が
約１５μｍであるのに対し従来の実装装置では約５μｍ
であった。

これは、本発明の実装装置は初期の約１５μｍのバンプ
の高さの差を半導体素子押し付は板に押し付ける事によ
り、第２図に示す様に５μｍ以下に緩和できた為である
。これに対し、従来の実装装置では、隣接バンプ高さの
許容値を上昇させる為には、圧着圧力を上昇させる事が
必要であるが、この場合半溶融状態もしくは溶融状態に
なっている半田バンプに高圧力が加わる為バンプが、こ
の圧着圧力を支えられずに潰れてしまう為、バンプ間で
のショート、或いはエソジショート不良が発生する。

又、載置方法においては、 熱圧着法の様に、基板上に半導体素子を載置する際に熱
を加えない為、載置する圧力を上昇させる事が可能とな
る為、バンプ高さ許容値が大きくなったと考察される。

［発明の効果コ 本発明は、以上説明した様に、フリップチップ実装装置
にツールに吸着もしくは挾持された半導体素子のバンプ
を任意の荷重で鏡面板に押え付ける機構を付加する事に
より、許容バンプ高さの笹を従来の約３倍にする事がで
きる為、半導体素子の歩留シ向上、外観検査の簡略化が
出来、コストダウンが期待できろ。

【図面の簡単な説明】

第１図（α）〜（ｄ）は、本発明のフリップチップ実装
装置の機構及び工程を示す図。 第２図、第３図は、本発明のフリップチップ実装装置の
効果を示す断面図。 第４図（α）（ｂ）は、本発明にかかる実施例を示す側
面図及び正面図。 第５図は、従来のフリップチップ実装装置により実装し
た状態を示す断面図。 １・・・・・・・・・ツール ２・・・・・・・・・半導体素子 ３…・・・…ノぐンプ ４・・・・・・・・・半導体素子押し付は板５・・・・
・・・・・回路基板電極 ６・・・・・・・・・回路基板 ７・・・・・・・・・回転押し付は板 第１図 第 図 第 図 第 図 第 図（ａ） 第 図（ｂ） 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体素子上に形成したバンプを介して、前記半導体素
   子を回路基板に接続もしくは載置するフリップチップ実
   装装置において、 少なくとも前記バンプを形成した前記半導体素子面の裏
   面もしくは側面を、真空で吸着もしくはチャック等で挾
   持するツール機構を有し、前記半導体素子上に形成され
   た前記バンプと回路基板電極とを位置合わし、前記回路
   基板上へ半導体素子を接続もしくは載置する工程の前段
   階に、ツールにより吸着もしくは挾持された前記半導体
   素子の前記バンプを、任意の荷重で鏡面板に押え付ける
   機構を有した事を特徴とするフリップチップ実装装置。