JPH0241796A - Manufacture of solder ball carrier and its apparatus - Google Patents

Manufacture of solder ball carrier and its apparatus

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JPH0241796A
JPH0241796A JP63193988A JP19398888A JPH0241796A JP H0241796 A JPH0241796 A JP H0241796A JP 63193988 A JP63193988 A JP 63193988A JP 19398888 A JP19398888 A JP 19398888A JP H0241796 A JPH0241796 A JP H0241796A
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Tasao Soga
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一二 山田
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Abstract

PURPOSE:To uniformly and in a lump form many fine solder bumps on a high density connecting pad part of a semiconductor device by dipping a sheet in molten solder to forcibly feed, shape, cool and solidify the solder into through holes prepared on the sheet. CONSTITUTION:Fine conical through holes 1A are made in the sheet 1 of stainless steel, etc., which does not react on the solder 2 directly, corresponding upon the fine pad part of the semiconductor. This sheet 1 is held by an elevating mechanism 7 going vertically in the molten solder tank 3 and dipped in the solder 2 in the tank 3 through a gap between rotary rolls 5. Just before the sheet 1 is drawn up from the tank 3, the side of the sheet 1 is held by a structure 9 having a sharp shaped solder part at the point and an internal passage for cooling water under a fixed pressure. Under this state, the sheet 1 is drawn up, the solder in the holes 1A is fed forcibly by the rolls 5 rotating in the B- directions and the forcibly fed solder 2A is shaped by the structure 9 to manufacture a solder ball carrier.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の高密度接続パッドに多数個の微
小はんだバンプを均一でかつ一括して形成できるはんだ
ボールキャリアの製造方法及び装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a solder ball carrier that can uniformly and collectively form a large number of minute solder bumps on high-density connection pads of a semiconductor device. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のはんだボールキャリアの製造方法においては、半
導体装部へのはんだ供給方法として、一般的に公知のは
んだ蒸着、はんだめっきの他に第15図に示されるよう
に(特開昭60−234396号公報参照)、基板19
に溝部を設けてはんだペースト20を充填させ、加熱し
てボール状にしてからその実装部へ供給する方法が提案
されていた。
In the conventional manufacturing method of a solder ball carrier, as a method of supplying solder to a semiconductor component, in addition to the generally known methods of solder vapor deposition and solder plating, as shown in FIG. (see publication), substrate 19
A method has been proposed in which a groove is provided in the solder paste 20, the solder paste 20 is filled in the solder paste 20, the solder paste 20 is heated and formed into a ball shape, and then the solder paste 20 is supplied to the mounting portion.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

前記の従来技術は、はんだ蒸着方式でSnベースのはん
だを基板に蒸着する場合、Snの蒸気圧の関係つまり溶
融温度が高いため所定皿を得るのに長時間を要した。ま
た、はんだめっきやはんだ=3− ペーストの印刷による方式は、両者の混合物であるため
めっき膜厚やはんだ粒径の変動が大きく、高密度実装の
はんだ接合部のはんだ量の不足や変動による不均一な接
続バンプ形成が、接続信頼性を大幅に低下させるなどの
問題があった。
In the prior art, when Sn-based solder is deposited on a substrate using a solder deposition method, it takes a long time to obtain a predetermined plate due to the vapor pressure of Sn, that is, the high melting temperature. In addition, since solder plating and solder=3-paste printing methods are a mixture of both, the plating film thickness and solder particle size vary widely, and problems may occur due to insufficient or variable amounts of solder at solder joints in high-density mounting. There have been problems in that uniform connection bump formation significantly reduces connection reliability.

本発明の目的は、高密度接続パッド部を有する半導体装
部へ、微小で均一かつ一定量の多数個のはんだバンプを
一括形成できる高精度のはんだボールキャリアの製造方
法及び製造装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method and apparatus for manufacturing a high-precision solder ball carrier that can collectively form a large number of minute, uniform, and constant amount solder bumps on a semiconductor device having a high-density connection pad portion. It is in.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

前記の目的を達成するため、本発明に係るはんだボール
キャリアの製造方法は、はんだと溶融反応しないシート
にスルーホールを穿設し、シートを溶融はんだ槽に浸漬
してスルーホールにはんだを圧入し、その圧入はんだを
整形しかつ冷却・凝固させるように構成されている。
In order to achieve the above object, the method for manufacturing a solder ball carrier according to the present invention includes forming through holes in a sheet that does not melt and react with solder, immersing the sheet in a bath of molten solder, and press-fitting solder into the through holes. , is configured to shape, cool and solidify the press-fit solder.

そしてはんだボールキャリアの製造装置は、シートを溶
融はんだ槽に昇降する昇降機構と、シートのスルーホー
ルにはんだを圧入する複数の回転0−ルと、圧入はんだ
を整形しかつ冷却・凝固する構造体とを具備した構成で
あり、回転ロールを溶融はんだ槽内のはんだの浴中又は
浴面上に設けである。
The solder ball carrier manufacturing equipment consists of a lifting mechanism that lifts and lowers the sheet into a molten solder tank, a plurality of rotary wheels that press-fit solder into the through-holes of the sheet, and a structure that shapes, cools, and solidifies the press-fit solder. The rotary roll is installed in or on the solder bath in the molten solder bath.

また構造体は、回転ロールに隣接して設けられかつシー
トのスルーホールに圧入した圧入はんだを整形する整形
部と、整形後のはんだを冷却・凝固する冷却部とからな
り、昇降機構の動作信号により回転ロール及び構造体の
動作を連動させる制御機構を具備している。
In addition, the structure consists of a shaping section that is located adjacent to the rotating roll and that shapes the press-fitted solder that has been press-fitted into the through-hole of the sheet, and a cooling section that cools and solidifies the shaped solder. It is equipped with a control mechanism that interlocks the operations of the rotating roll and the structure.

さらに回転ロールをセラミックスで形成し、はんだと溶
融反応の小さい金属材料又はこの金属材料を表面にコー
ティングして形成しても良い。
Furthermore, the rotating roll may be formed of ceramics, and the surface may be coated with a metal material that has a low melting reaction with solder, or this metal material.

そしてシートは、スルーホールの一方側の開放端の縦断
面積を他方側の開放端の縦断面積より大きく形成し、ス
ルーホールのそれぞれの開放端の縦断面形状を互いに接
する接線に対して非対象の台形又は千円形形状に形成し
ても良い。
The sheet is formed so that the vertical cross-sectional area of one open end of the through-hole is larger than the vertical cross-sectional area of the open end of the other side, and the vertical cross-sectional shape of each open end of the through-hole is asymmetrical with respect to the tangent line touching each other. It may be formed into a trapezoid or a thousand circular shape.

さらにスルーホールを有するシーi・を予熱盤に設置し
、シートの一方の面上から滴下したはんだを回転ロール
の移動によりスルーホールに圧入し、回転ロールに追従
させて圧入はんだを整形しかつ冷却・凝固させるはんだ
ボールキャリアの製造方法でも良く、またシートを設置
する予熱盤と、シー1−の−面上からはんだを滴下しな
がら移動する供給治具と、シートにはんだを圧入しなが
ら移動する少なくとも1個の回転ロールと、回転ロール
に追従して移動し圧入はんだを整形しかつ冷却・凝固す
る構造体とからなるはんだボールキャリアの製造装置で
も良い。
Furthermore, a sheet with through holes is installed on a preheating board, and the solder dripped from one side of the sheet is pressed into the through hole by the movement of a rotating roll, and the press-fit solder is shaped and cooled by following the rotating roll. - A method for manufacturing a solder ball carrier that solidifies may be used, and a preheating plate on which the sheet is installed, a supply jig that moves while dripping solder from the - side of sea 1-, and a supply jig that moves while press-fitting the solder into the sheet. An apparatus for manufacturing a solder ball carrier may be used, which includes at least one rotating roll and a structure that moves following the rotating roll to shape, cool and solidify the press-fit solder.

〔作用〕[Effect]

本発明によれば、はんだボールキャリアの製造方法及び
装置の溶融はんだ浴中又は浴面上に設置した回転ロール
は、昇降機構が保持したシートを降下させるときに正規
方向の回転が解除されてフリー状態となり、シー1−の
」1昇時は左右の回転ロールでシートに負荷圧力をかけ
るように回転する。
According to the present invention, in the method and apparatus for manufacturing a solder ball carrier, the rotation roll installed in or on the molten solder bath is released from rotating in the normal direction when the lifting mechanism lowers the sheet held by it. When the sheet is raised by 1, the left and right rotating rolls rotate so as to apply load pressure to the sheet.

また、昇降機構が下降するときは、整形並びに冷却・凝
固を行なう構造体はシートから左右に離れており、シー
トが回転ロールを介して上昇する直前にシートを一定加
圧で挾み込む。ついで、シートが上昇しスルーホールに
圧入されたはんだは、シートの厚さ以上が整形部で除去
されながら冷却部で冷却凝固する。
Furthermore, when the elevating mechanism descends, the structures that perform shaping, cooling, and solidification are left and right away from the sheet, and sandwich the sheet under constant pressure just before the sheet is raised via the rotating rolls. Next, the sheet is raised and the solder press-fitted into the through holes is cooled and solidified in the cooling section while a portion of the solder that is more than the thickness of the sheet is removed in the shaping section.

そしてシートを保持する昇降機構の動作にしたがって整
形、冷却凝固させる構造体及び回転ロールの動作は互い
に連動される。
In accordance with the operation of the elevating mechanism that holds the sheet, the operations of the shaping, cooling and solidifying structure and the rotating rolls are interlocked with each other.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の一実施例を第1図〜第9図を参照しながら説明
する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

第1図〜第4図に示されるようにして、はんだボールキ
ャリアの製造方法は、はんだ2と溶融反応しないシート
1にスルーホールIAを穿設し、シート1を溶融はんだ
槽3に浸漬してスルーホールIAにはんだ2を圧入し、
その圧入はんだ2Aを整形しかつ冷却・凝固させるよう
に構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the method for manufacturing a solder ball carrier includes forming through holes IA in a sheet 1 that does not melt and react with solder 2, and dipping the sheet 1 in a molten solder bath 3. Press fit solder 2 into through hole IA,
It is configured to shape, cool and solidify the press-fit solder 2A.

そしてボールキャリアの製造装置は、シー]・1を溶融
はんだ槽3に昇降する昇降機構7と、シート1のスルー
ホールIAにはんだ2を圧入する複数の回転ロール5と
、圧入はんだ2Aを整形しかつ冷却・凝固する構造体9
とを具備した構成であり、回転ロール5を溶融はんだ槽
3内のはんだ2の浴中又は浴面上に設けである。
The ball carrier manufacturing apparatus includes an elevating mechanism 7 that raises and lowers the sheet 1 into the molten solder bath 3, a plurality of rotating rolls 5 that press-fits the solder 2 into the through-hole IA of the sheet 1, and shapes the press-fit solder 2A. and the structure 9 to be cooled and solidified.
The rotary roll 5 is provided in or on the bath surface of the solder 2 in the molten solder bath 3.

また構造体9は回転ロール5に隣接して設けられ、シー
ト1のスルーホールLAに圧入した圧入はんだ2Aを整
形する整形部9Aと、整形後の圧入はんだ2Aを冷却・
凝固する冷却部9Bとからなり、昇降機構7の動作信号
により回転ロール5及び構造体9の動作を連動させる制
御機構12を具備している。
Further, the structure 9 is provided adjacent to the rotating roll 5, and includes a shaping section 9A for shaping the press-fit solder 2A press-fitted into the through-hole LA of the sheet 1, and a shaping section 9A for cooling and shaping the press-fit solder 2A after shaping.
It consists of a cooling part 9B that solidifies, and is equipped with a control mechanism 12 that interlocks the operations of the rotating roll 5 and the structure 9 based on the operation signal of the lifting mechanism 7.

さらに回転ロール5をセラミックスで形成し、はんだ2
と溶融反応の小さい金属材料又はこの金属材料を表面に
コーティングして形成しても良い。
Furthermore, the rotating roll 5 is formed of ceramics, and the solder 2
It may also be formed by coating the surface with a metal material that has a small melting reaction or by coating the surface with this metal material.

そしてシート1は、第12図及び第13図に示されるよ
うに、スルーホールIAの一方側の開放端の縦断面積を
他方側の開放端の縦断面積より大きく形成し、スルーホ
ールIAのそれぞれの開放端の縦断面形状を互いに接す
る接線に対して非対象の台形又は半円形形状に形成して
も良い。
As shown in FIGS. 12 and 13, the sheet 1 is formed so that the vertical cross-sectional area of one open end of the through-hole IA is larger than that of the other open end, and each of the through-holes IA is The vertical cross-sectional shape of the open end may be formed into a trapezoidal or semicircular shape that is asymmetrical with respect to tangent lines that touch each other.

さらに第14図に示されるように、予熱盤3Aにスルー
ホールIAを有するシート1を設置し、シート1の一方
の面上から滴下したはんだ2を回転ロール5の移動によ
りスルーホールIAに圧入し、回転ロール5に追従させ
て圧入はんだ2Aを整形しかつ冷却・凝固させるはんだ
ボールキャリアの製造方法でも良く、またシート1を設
置する予熱盤3Aと、シート1の一面上からはんだ2を
滴下しながら移動Eする供給治具13と、シート1には
んだ2を圧入しながら移動Eする少なくとも1個の回転
ロール5と1回転ロール5に追従して移動Eし圧入はん
だ2Aを整形しかつ冷却・凝固する構造体9とからなる
はんだボールキャリアの製造装置でも良い。
Further, as shown in FIG. 14, a sheet 1 having through-holes IA is placed on a preheating plate 3A, and solder 2 dripped from one side of the sheet 1 is press-fitted into the through-holes IA by moving the rotating roll 5. , a method for manufacturing a solder ball carrier in which the press-fit solder 2A is shaped, cooled and solidified by following the rotating roll 5, and a preheating plate 3A on which the sheet 1 is installed, and the solder 2 is dripped from one side of the sheet 1. The supply jig 13 moves while press-fitting the solder 2 into the sheet 1, and at least one rotating roll 5 moves while press-fitting the solder 2 into the sheet 1. An apparatus for manufacturing a solder ball carrier comprising a structure 9 that solidifies may also be used.

次に、本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

はんだ2と直接溶融反応しないシート1(例えばステン
レス鋼あるいはセラミックス薄板など)に、半導体の微
小パッド部に対応させて微小の円錐型のスルーホールI
Aを穿設させておき、このスルーホールIAに圧入はん
だ2Aを圧入させてはんだボールキャリアを製造するも
のである。この場合、半導体の微小パッド部に微小のは
んだバンプを形成させるため高精度にはんだ量を制御し
なければならない。そのために圧入した圧入はんだ2A
はシート1の厚さと同等に整形する必要がある。
A minute conical through hole I is formed in the sheet 1 (for example, stainless steel or ceramic thin plate) that does not directly melt and react with the solder 2, corresponding to the minute pad portion of the semiconductor.
The solder ball carrier is manufactured by drilling a hole A and press-fitting the press-fitting solder 2A into the through-hole IA. In this case, the amount of solder must be controlled with high precision in order to form minute solder bumps on the minute pad portions of the semiconductor. 2A of press-fit solder was press-fitted for that purpose.
needs to be shaped to be equal to the thickness of sheet 1.

第4図に示されるように、溶融はんだ槽3の加熱体4で
加熱溶融させたはんだ2、例えばSn40wt%pb(
融点:固相183℃、液相190℃)のはんだ浴面上に
、耐熱性を有する回転ロール5を対向させて二基設置す
る。この場合、はんだ2は約200℃に加熱保持する。
As shown in FIG. 4, the solder 2 heated and melted by the heating element 4 of the molten solder bath 3, for example, Sn40wt%pb (
Two heat-resistant rotating rolls 5 are placed facing each other on the surface of a solder bath having a melting point of 183° C. for solid phase and 190° C. for liquid phase. In this case, the solder 2 is heated and maintained at about 200°C.

一方、この溶融はんだ槽3の上方に、微小貫通孔(スル
ーホール)を有するシート1、例えばステンレスあるい
はセラミックス等で形成した薄板を、昇降矢印Aの昇降
機能を有する昇降機構7で保持し、それぞれの回転ロー
ル5間を通して溶融したはんだ2中に浸漬する。この場
合、回転ロールは回転方向矢印Bの動きすなわち正規方
向の回転動作が停止された状態で左右回転が自由となる
ようにしておく。そしてシート1を溶融はんだ槽3から
引き上げる直前に、先端が鋭角のはんだ整形部9Aを有
し内部に冷却水の流路11をもつ冷却部9Bを具備した
構造体9でシー1−1の側面を、シート厚さ以外の余分
なはんだを整形できるように一定加圧力で挾み込む。こ
の状態でシートを溶融はんだ槽3から引き上げる時に、
回転ロール5が正規の回転方向矢印Bのように回転する
。このようにしてシート1を引上げることにより、はん
だボールキャリアを容易に製造できるものであり、昇降
機構7と先鋭整形部および冷却部とを有する構造体9さ
らに回転ロール5は制御装置12で連動制御させている
On the other hand, above this molten solder bath 3, a sheet 1 having minute through holes (through holes), for example, a thin plate made of stainless steel or ceramics, is held by an elevating mechanism 7 having an elevating function as indicated by an elevating arrow A. The solder is immersed in the molten solder 2 through the rotating rolls 5 of the solder. In this case, the rotating roll is allowed to freely rotate left and right while the movement in the rotational direction arrow B, that is, the rotational movement in the normal direction is stopped. Immediately before pulling up the sheet 1 from the molten solder bath 3, a structure 9 equipped with a cooling section 9B having a solder shaping section 9A with an acute angle at the tip and a cooling water flow path 11 inside is used to cover the side surface of the sheet 1-1. is sandwiched with a constant pressure so that the excess solder other than the sheet thickness can be shaped. When pulling up the sheet from the molten solder bath 3 in this state,
The rotating roll 5 rotates in a normal rotation direction arrow B. By pulling up the sheet 1 in this way, the solder ball carrier can be easily manufactured. It's under control.

第5図〜第9図は、はんだボールキャリアを製造する時
の各部の動きが同系列的に示されている。
5 to 9 show the movements of each part in the same series when manufacturing a solder ball carrier.

第5図に示されるように、シート1を保持した昇降機構
7が降下する場合は、先鋭な整形部と冷却部とを具備し
た構造体9がシート1の左右に離れていて、シート1の
スルーホールにはんだを圧入させる回転ロール5は圧入
時の逆回転方向Cに自由に動きシート1を溶融したはん
だ2中に導びく。
As shown in FIG. 5, when the elevating mechanism 7 holding the sheet 1 descends, the structure 9 equipped with a sharp shaping section and a cooling section is spaced apart from the left and right sides of the sheet 1. The rotating roll 5 for press-fitting the solder into the through-hole moves freely in the reverse rotation direction C at the time of press-fitting and guides the sheet 1 into the molten solder 2.

第6図は、シート1の主要部であるスルーホールが溶融
したはんだ浴中に入り込んだ状態で、この状態ではスル
ーホール中に、まだ溶融したはんだが完全に入りきって
いない。
FIG. 6 shows a state in which the through holes, which are the main parts of the sheet 1, have entered the molten solder bath, and in this state, the molten solder has not yet completely entered the through holes.

第7図は、溶融したはんだ浴中からシートを引き上げ始
まる状態で、回転ロールはシートに溶融はんだ移動2B
を起こさせて圧入しながら回転Bする。その直前に先鋭
な整形部と冷却部とを具儂した構造体9が横スライドD
してシートのそれぞれの側面を一定加圧で押さえる。こ
の状態において昇降機構7でシートを引き上げることに
より、シート面の余分な圧入はんだが整形除去されなが
ら冷却部で冷却凝固され、第8図、第9図に示される工
程を経てシートのスルーホールに圧入はんだ2Aが充填
整形されてはんだボールキャリアが出来あがるものであ
る。
Figure 7 shows the sheet starting to be pulled up from the molten solder bath, and the rotating roll moves the molten solder 2B onto the sheet.
Raise it up and rotate B while press-fitting. Immediately before that, a structure 9 including a sharp shaping section and a cooling section slides horizontally D.
and press each side of the sheet with constant pressure. In this state, by lifting the sheet with the elevating mechanism 7, the excess press-fit solder on the sheet surface is removed while being cooled and solidified in the cooling section, and is formed into the through-hole of the sheet through the process shown in FIGS. 8 and 9. The press-fit solder 2A is filled and shaped to complete a solder ball carrier.

本発明の他の実施例の作用を第10図を参照しながら説
明する。
The operation of another embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG.

第10図に示されるように、溶融はんだ槽3のはんだ2
浴面上に、高温の回転ロール5、例えばセラミックス材
あるいは、はんだ2と溶融反応の少ない金属材料または
セラミックスに溶融反応の少ない金属をコーティングし
て形成したものを設置する。それぞれの回転ロール間に
スルーホールを有するシート1を挿入し、シート1を引
き上げる時に回転ロールで溶融したはんだ2を圧入させ
、引き上げて冷却雰囲気中で圧入はんだを冷却・凝固さ
せることにより量産的にはんだボールキャリアを製造で
きる装置である。この装置で、はんだをシートのスルー
ホールに確実に圧入するために、溶融したはんだ浴中に
回転ロール5Aを設置すると効果が大きい。
As shown in FIG. 10, the solder 2 in the molten solder bath 3
A high-temperature rotating roll 5, for example, a ceramic material, a metal material that has little melting reaction with the solder 2, or a ceramic coated with a metal that has little melting reaction is placed on the bath surface. A sheet 1 having through-holes is inserted between each rotating roll, and when the sheet 1 is pulled up, molten solder 2 is press-fitted by the rotating roll, and the sheet 1 is pulled up and the press-fitted solder is cooled and solidified in a cooling atmosphere, thereby achieving mass production. This is a device that can manufacture solder ball carriers. In order to reliably press fit the solder into the through-holes of the sheet with this device, it is highly effective to install a rotating roll 5A in the molten solder bath.

本発明の他の実施例の作用を第11図を参照しながら説
明する。
The operation of another embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG.

溶融はんだ槽3のはんだ浴面の直上に、左右対象の構造
体9を設置する。それぞれの構造体9は、先端部がシー
ト1の厚さにはんだ2を整形できる構造とし、内部に水
流路をもたしてはんだを冷却・凝固できる構造にしであ
る。また、溶融はんだ浴槽中に、シート1のスルーホー
ル面に対向させて超音波発振ホーンを配置させである。
Right above the solder bath surface of the molten solder tank 3, a structure 9 that is symmetrical in left and right directions is installed. Each structure 9 has a structure in which the tip part can shape the solder 2 to the thickness of the sheet 1, and has a water flow path inside to cool and solidify the solder. Further, an ultrasonic oscillation horn is placed in the molten solder bath so as to face the through-hole surface of the sheet 1.

溶融はんだ浴中に、スルーホールを有するシート1を、
それぞれの構造体9の間を通して浸漬させ、超音波ホー
ン21に電力を入電させることにより、超音波ホーン2
1の振動波が溶融はんだ中を伝播してスルーホール内の
空気を排除しはんだを侵入させることができる。ついで
、シート1を昇降矢印Aのように引き上げる。この場合
、構造体9で挾み、一定加圧を加えながらシート1を弓
き上げることにより、シート1のスルーホール内に入っ
たはんだ2は構造体9の先端部で整形され、内部で冷却
・凝固されてはんだボールキャリアが製造できる装置で
ある。
A sheet 1 having through holes is placed in a molten solder bath,
The ultrasonic horn 2
The vibration wave of No. 1 propagates through the molten solder, eliminates the air in the through hole, and allows the solder to enter. Next, the seat 1 is pulled up in the direction of the lifting arrow A. In this case, by holding the sheet 1 between the structures 9 and bowing it while applying constant pressure, the solder 2 that has entered the through hole of the sheet 1 is shaped at the tip of the structure 9 and cooled inside.・This is a device that can solidify solder ball carriers.

第1−4図は本発明の他の実施例が示され、その作用を
説明する。
1-4 show another embodiment of the invention and explain its operation.

スルーホールを有するシート1に、はんだが溶融しない
程度、例えば5n−40%pbはんだ(融点:183〜
190°C)を圧入する場合は、170°C以下に予熱
された予熱盤3A上に、シート1を置き、シート1の端
部側から供給治具13により溶融したはんだ2をスルー
ホールに滴下させながら移動させて全域に供給する。こ
の溶融はんだの供給治具13の移動に追従させて高温の
回転ロール5で、スルーホールに溶融したはんだ2を圧
入させながら移動させる。さらに、ロール5に追従させ
て、圧入させたスルーホールの圧入はんだが飛び出さな
いように、またスルーホール以外の部分のはんだが除去
できるように、先端部に整形機能部をもち、内部に水流
路11があって、はんだ2を冷却・凝固させる構造体9
を移動させることによりはんだボールキャリアが製造で
きる製造方法及び装置である。
The sheet 1 having through-holes is coated with solder to an extent that the solder does not melt, such as 5N-40% PB solder (melting point: 183~
190°C), place the sheet 1 on the preheating plate 3A preheated to 170°C or less, and drop molten solder 2 into the through hole from the end side of the sheet 1 using the supply jig 13. It is supplied to the entire area by moving it while moving. Following the movement of the molten solder supply jig 13, the molten solder 2 is moved while being press-fitted into the through hole using a high-temperature rotating roll 5. Furthermore, in order to prevent the press-fitted solder of the press-fitted through-hole from popping out by following the roll 5, and to remove the solder in areas other than the through-hole, the tip has a shaping function part and the water flow inside. A structure 9 having a channel 11 for cooling and solidifying the solder 2
This is a manufacturing method and apparatus that can manufacture a solder ball carrier by moving a solder ball carrier.

第12図〜第13図により本発明の他の実施例を補足説
明する。
Other embodiments of the present invention will be supplementarily explained with reference to FIGS. 12 and 13.

第12図は、シート1のスルーホールにはんだ2Aを圧
入整形して冷却・凝固させたスルーホールの縦断面形状
で、シー1へ1のスルーホールが、一方の開放端の縦断
面積15を他方の開放端の縦】5 断面積16より大きく形成したもので、はんだ2Aを圧
入しやすくしたものである。
Fig. 12 shows the longitudinal cross-sectional shape of a through hole in which solder 2A is press-fitted into the through hole of sheet 1 and cooled and solidified. [vertical length of the open end]5 The cross-sectional area is larger than 16 to make it easier to press-fit the solder 2A.

第13図は、シート1のスルーホールの縦断面形状が非
対象の台形(17及び18)からなっているもので、圧
入された圧入はんだ2Aを再溶融させてはんだボール化
し、他部へ供給する場合、一方向すなわち溶融金属の表
面張力で体積の大きい方にはんだを移動させ、なおかつ
はんだボールがシーI・面より可能な限り上方に位置さ
せて供給しやすくする効果を考慮したものである。
In Fig. 13, the vertical cross-sectional shape of the through-hole in sheet 1 consists of asymmetrical trapezoids (17 and 18), and the press-fitted solder 2A is remelted to form a solder ball and supplied to other parts. In this case, the solder is moved in one direction, that is, to the larger volume by the surface tension of the molten metal, and the solder ball is positioned as high as possible above the seam I surface to facilitate supply. .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、はんだボールキャリアの製造方法及び
装置において、シートのスルーホールにはんだを圧入し
た後整形し、かつ冷却・凝固させることによって、高精
度で微小はんだ量が供給できる安価なはんだボールキャ
リアが量産的に得られ、従って半導体装部に供給するこ
とにより安価で高信頼性のはんだ接合部を有する半導体
装置が得られる効果がある。
According to the present invention, in the method and apparatus for manufacturing a solder ball carrier, the solder ball is press-fitted into the through hole of the sheet, then shaped, cooled and solidified, thereby producing an inexpensive solder ball that can supply a minute amount of solder with high precision. The carrier can be obtained in mass production, and therefore, by supplying it to the semiconductor component, it is possible to obtain a semiconductor device having an inexpensive and highly reliable solder joint.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明のシーl−の一実施例を示す斜視図、第
2図は第1図の■・■線の断面図、第3図は第2図には
んだの圧入した状態を示す断面図、第4図は本発明の一
実施例を示す製造装置の縦断面図、第5図〜第9図は本
発明の一実施例の製作工程を説明する図、第10図〜第
14図は本発明の他の実施例を示す断面図、第15図は
従来の技術を示す断面図である。 1・・・シート、IA・・スルーホール、2・・・はん
だ、2A・・圧入はんだ、3・・・溶融はんだ槽、5・
・・回転ロール、7・昇降機構、9・・・構造体。
[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a perspective view showing an embodiment of the seal l- of the present invention, Fig. 2 is a sectional view taken along the line ■ and ■ in Fig. 1, and Fig. 3 is the same as Fig. 2. 4 is a longitudinal sectional view of a manufacturing apparatus showing an embodiment of the present invention; FIGS. 5 to 9 are diagrams illustrating the manufacturing process of an embodiment of the present invention; FIG. , FIGS. 10 to 14 are cross-sectional views showing other embodiments of the present invention, and FIG. 15 is a cross-sectional view showing a conventional technique. 1... Sheet, IA... Through hole, 2... Solder, 2A... Press-fit solder, 3... Molten solder bath, 5...
... Rotating roll, 7. Lifting mechanism, 9... Structure.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.はんだと溶融反応しないシートにスルーホールを穿
設し、前記シートを溶融はんだ槽に浸漬して前記スルー
ホールに前記はんだを圧入し、その圧入はんだを整形し
かつ冷却・凝固させることを特徴とするはんだボールキ
ャリアの製造方法。
1. The method is characterized in that a through hole is formed in a sheet that does not melt and react with the solder, the sheet is immersed in a molten solder bath, the solder is press-fitted into the through-hole, and the press-fitted solder is shaped and cooled and solidified. Method of manufacturing solder ball carriers.
2.シートを溶融はんだ槽に昇降する昇降機構と、前記
シートのスルーホールにはんだを圧入する複数の回転ロ
ールと、その圧入はんだを整形しかつ冷却・凝固する構
造体とを具備したことを特徴とするはんだボールキャリ
アの製造装置。
2. It is characterized by comprising an elevating mechanism for elevating and lowering the sheet into a molten solder tank, a plurality of rotating rolls for press-fitting solder into the through-holes of the sheet, and a structure for shaping, cooling and solidifying the press-fit solder. Solder ball carrier manufacturing equipment.
3.回転ロールを溶融はんだ槽内のはんだの浴中又は浴
面上に設けたことを特徴とする請求項2記載のはんだボ
ールキャリアの製造装置。
3. 3. The apparatus for manufacturing a solder ball carrier according to claim 2, wherein the rotating roll is provided in or on the bath surface of the solder in the molten solder bath.
4.構造体は、回転ロールに隣接して設けられかつシー
トのスルーホールに圧入した圧入はんだを整形する整形
部と、該整形後の前記圧入はんだを冷却・凝固する冷却
部とからなることを特徴とする請求項2記載のはんだボ
ールキャリアの製造装置。
4. The structure is characterized by comprising a shaping section that is provided adjacent to the rotating roll and that shapes the press-fit solder press-fitted into the through-hole of the sheet, and a cooling section that cools and solidifies the press-fit solder after the shaping. 3. The solder ball carrier manufacturing apparatus according to claim 2.
5.昇降機構の動作信号により回転ロール及び構造体の
動作を連動させる制御機構を具備したことを特徴とする
請求項2、3又は4記載のはんだボールキャリアの製造
装置。
5. 5. The solder ball carrier manufacturing apparatus according to claim 2, further comprising a control mechanism that interlocks the operations of the rotating roll and the structure based on an operation signal of the lifting mechanism.
6.回転ロールをセラミックスで形成したことを特徴と
する請求項2又は3記載のはんだボールキャリアの製造
装置。
6. 4. The solder ball carrier manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the rotating roll is made of ceramic.
7.回転ロールをはんだと溶融反応の小さい金属材料又
は該金属材料を表面にコーティングして形成したことを
特徴とする請求項2又は3記載のはんだボールキャリア
の製造装置。
7. 4. The apparatus for manufacturing a solder ball carrier according to claim 2, wherein the rotating roll is formed of a metal material that has a small melting reaction with the solder, or whose surface is coated with the metal material.
8.スルーホールの一方側の開放端の縦断面積を他方側
の開放端の縦断面積より大きく形成したことを特徴とす
るはんだボールキャリアの製造装置用シート。
8. 1. A sheet for a solder ball carrier manufacturing device, characterized in that the vertical cross-sectional area of one open end of a through-hole is larger than the vertical cross-sectional area of the other open end.
9.スルーホールのそれぞれの開放端の縦断面形状を互
いに接する接線に対して非対象の台形又は半円形形状に
形成したことを特徴とする請求項8記載のはんだボール
キャリアの製造装置用シート。
9. 9. The sheet for a solder ball carrier manufacturing apparatus according to claim 8, wherein the vertical cross-sectional shape of each open end of the through hole is formed into a trapezoidal or semicircular shape asymmetrical with respect to tangent lines that touch each other.
10.スルーホールを有するシートを予熱盤に設置し、
該シートの一方の面上から滴下したはんだを回転ロール
の移動により前記スルーホールに圧入し、前記回転ロー
ルに追従させて圧入はんだを整形しかつ冷却・凝固させ
ることを特徴とするはんだボールキャリアの製造方法。
10. Place the sheet with through holes on the preheating board,
The solder ball carrier is characterized in that the solder dripped from one side of the sheet is press-fitted into the through hole by the movement of a rotating roll, and the press-fitted solder is shaped, cooled and solidified by following the rotating roll. Production method.
11.シートを設置する予熱盤と、前記シートの一面上
からはんだを滴下しながら移動する供給治具と、前記シ
ートに前記はんだを圧入しながら移動する少なくとも1
個の回転ロールと、該回転ロールに追従して移動し圧入
はんだを整形しかつ冷却・凝固する構造体とからなるこ
とを特徴とするはんだボールキャリアの製造装置。
11. a preheating plate on which the sheet is placed; a supply jig that moves while dropping solder from one side of the sheet; and at least one supply jig that moves while press-fitting the solder onto the sheet.
1. An apparatus for manufacturing a solder ball carrier, comprising a rotating roll and a structure that moves following the rotating roll to shape, cool and solidify press-fit solder.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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