JPH10190209A - 回路モジュールの製造方法 - Google Patents
回路モジュールの製造方法Info
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- JPH10190209A JPH10190209A JP8350690A JP35069096A JPH10190209A JP H10190209 A JPH10190209 A JP H10190209A JP 8350690 A JP8350690 A JP 8350690A JP 35069096 A JP35069096 A JP 35069096A JP H10190209 A JPH10190209 A JP H10190209A
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
-
- 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 resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
- H05K3/3436—Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
-
- 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
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- H05K3/3494—Heating processes for reflow soldering
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子部品及び基板等が受ける熱的及び機械的
ダメージを軽減して部品接続を良好に行える回路モジュ
ールの製造方法を提供する。 【解決手段】 レーザ光線透過性の基板３を通じて基板
電極３ａ（バンプ２）に向けてレーザ光線ＬＢを照射す
ることにより、電子部品全体及び基板全体の温度が常温
から急激に上昇することを防止してその熱的ダメージを
軽減することができると共に、熱膨張係数の違いを原因
として発生する応力を低減してその機械的ダメージを軽
減することができる。また、上記レーザ光線ＬＢの照射
と同時にバンプ２に熱と超音波振動の何れか一方を付与
することにより、部品接続に必要な熱エネルギーをこれ
ら熱及び超音波振動、または熱と超音波振動と熱の一方
により補って、部品接続時間を短縮することができる。
ダメージを軽減して部品接続を良好に行える回路モジュ
ールの製造方法を提供する。 【解決手段】 レーザ光線透過性の基板３を通じて基板
電極３ａ（バンプ２）に向けてレーザ光線ＬＢを照射す
ることにより、電子部品全体及び基板全体の温度が常温
から急激に上昇することを防止してその熱的ダメージを
軽減することができると共に、熱膨張係数の違いを原因
として発生する応力を低減してその機械的ダメージを軽
減することができる。また、上記レーザ光線ＬＢの照射
と同時にバンプ２に熱と超音波振動の何れか一方を付与
することにより、部品接続に必要な熱エネルギーをこれ
ら熱及び超音波振動、または熱と超音波振動と熱の一方
により補って、部品接続時間を短縮することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光線または
電磁波の照射エネルギーを利用して電子部品と基板との
接続を行う回路モジュールの製造方法に関するものであ
る。
電磁波の照射エネルギーを利用して電子部品と基板との
接続を行う回路モジュールの製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ，ＬＳＩ等の電子部品の接続方法と
して知られるフェイスダウンボンディング法は、電子部
品の電極と基板の電極とをバンプを介して電気的に接続
する方法で、そのボンディング方式には、圧力及び熱を
併用して拡散接合を行う熱圧着方式や、圧力及び超音波
振動を併用して固相接合を行う超音波方式や、熱によっ
てバンプまたは接合材を溶かして接合を行う溶融接合方
式がある。
して知られるフェイスダウンボンディング法は、電子部
品の電極と基板の電極とをバンプを介して電気的に接続
する方法で、そのボンディング方式には、圧力及び熱を
併用して拡散接合を行う熱圧着方式や、圧力及び超音波
振動を併用して固相接合を行う超音波方式や、熱によっ
てバンプまたは接合材を溶かして接合を行う溶融接合方
式がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の各ボンディング
方式は何れも熱エネルギーを利用したものであるが、中
でも熱圧着方式と溶融接合方式は、電子部品及び基板に
外部から熱エネルギーを与える関係から、熱エネルギー
付与時に電子部品全体及び基板全体の温度が常温域から
高温域まで急激に上昇し、この急激な温度変化によって
電子部品及び基板が熱的ダメージを強く受けて品質低下
等を生じる恐れがあると共に、電子部品と基板との熱膨
張係数の違いにより昇温時と降温時の両方で発生する応
力によって、電子部品及び基板と両者の接続部分が機械
的ダメージを受けてクラック等を生じる恐れがある。
方式は何れも熱エネルギーを利用したものであるが、中
でも熱圧着方式と溶融接合方式は、電子部品及び基板に
外部から熱エネルギーを与える関係から、熱エネルギー
付与時に電子部品全体及び基板全体の温度が常温域から
高温域まで急激に上昇し、この急激な温度変化によって
電子部品及び基板が熱的ダメージを強く受けて品質低下
等を生じる恐れがあると共に、電子部品と基板との熱膨
張係数の違いにより昇温時と降温時の両方で発生する応
力によって、電子部品及び基板と両者の接続部分が機械
的ダメージを受けてクラック等を生じる恐れがある。
【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、電子部品及び基板等が受
ける熱的及び機械的ダメージを軽減して部品接続を良好
に行える回路モジュールの製造方法を提供することにあ
る。
で、その目的とするところは、電子部品及び基板等が受
ける熱的及び機械的ダメージを軽減して部品接続を良好
に行える回路モジュールの製造方法を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、電子部品と基板とを電気的に接
続する回路モジュールの製造方法において、部品電極と
基板電極の一方に接合材を設け、電子部品を基板に載置
した状態で、接合材に向けてレーザ光線または電磁波を
照射すると同時に、該接合材に熱と超音波振動の少なく
とも一方を付与する、ことをその特徴としている。
め、請求項１の発明は、電子部品と基板とを電気的に接
続する回路モジュールの製造方法において、部品電極と
基板電極の一方に接合材を設け、電子部品を基板に載置
した状態で、接合材に向けてレーザ光線または電磁波を
照射すると同時に、該接合材に熱と超音波振動の少なく
とも一方を付与する、ことをその特徴としている。
【０００６】この請求項１の発明によれば、接合材に向
けてレーザ光線または電磁波を照射しているので、照射
時における温度上昇を部分的なものに止めて、電子部品
全体及び基板全体の温度が上昇することを防止できる。
また、レーザ光線または電磁波の照射と同時に、接合材
に熱と超音波振動の少なくとも一方を付与することで、
部品接続に必要な熱エネルギーを熱及び超音波振動の両
方、または熱と超音波振動の一方によって補うことがで
きる。
けてレーザ光線または電磁波を照射しているので、照射
時における温度上昇を部分的なものに止めて、電子部品
全体及び基板全体の温度が上昇することを防止できる。
また、レーザ光線または電磁波の照射と同時に、接合材
に熱と超音波振動の少なくとも一方を付与することで、
部品接続に必要な熱エネルギーを熱及び超音波振動の両
方、または熱と超音波振動の一方によって補うことがで
きる。
【０００７】また、請求項２の発明は、電子部品と基板
とを電気的に接続する回路モジュールの製造方法におい
て、基板電極に接合材を設け、接合材に向けてレーザ光
線または電磁波を照射した後に、電子部品を基板に載置
し、接合材に熱と超音波振動の少なくとも一方を付与す
る、ことをその特徴としている。
とを電気的に接続する回路モジュールの製造方法におい
て、基板電極に接合材を設け、接合材に向けてレーザ光
線または電磁波を照射した後に、電子部品を基板に載置
し、接合材に熱と超音波振動の少なくとも一方を付与す
る、ことをその特徴としている。
【０００８】この請求項２の発明によれば、電子部品を
基板に載置する前に、接合材に向けてレーザ光線または
電磁波を照射しているので、照射時における温度上昇を
接合材及びその近傍部分に止めて、基板全体の温度が上
昇することを防止でき、電子部品に余計な熱が伝わらな
い。また、レーザ光線または電磁波を照射した後に、接
合材に熱と超音波振動の少なくとも一方を付与すること
で、部品接続に必要な熱エネルギーを熱及び超音波振動
の両方、または熱と超音波振動の一方によって補うこと
ができる。
基板に載置する前に、接合材に向けてレーザ光線または
電磁波を照射しているので、照射時における温度上昇を
接合材及びその近傍部分に止めて、基板全体の温度が上
昇することを防止でき、電子部品に余計な熱が伝わらな
い。また、レーザ光線または電磁波を照射した後に、接
合材に熱と超音波振動の少なくとも一方を付与すること
で、部品接続に必要な熱エネルギーを熱及び超音波振動
の両方、または熱と超音波振動の一方によって補うこと
ができる。
【０００９】
［第１実施形態］図１及び図２は本発明の第１実施形態
に係るもので、図中の１はＩＣ，ＬＳＩ等の電子部品、
１ａは電子部品１の下面に設けられた電極、２は部品電
極１ａに設けられたバンプ、３は基板、３ａは基板３の
上面に設けられた電極、４は部品吸着を可能としたコレ
ット、５はコレット４に内蔵された電熱ヒータ、６はコ
レット４に付設された超音波振動器、ＬＢはレーザ光
線、Ｌｅは集光レンズである。
に係るもので、図中の１はＩＣ，ＬＳＩ等の電子部品、
１ａは電子部品１の下面に設けられた電極、２は部品電
極１ａに設けられたバンプ、３は基板、３ａは基板３の
上面に設けられた電極、４は部品吸着を可能としたコレ
ット、５はコレット４に内蔵された電熱ヒータ、６はコ
レット４に付設された超音波振動器、ＬＢはレーザ光
線、Ｌｅは集光レンズである。
【００１０】部品電極１ａと基板電極３ａは金，銀，ア
ルミニウム，銅，ニッケルまたはその合金等から成る。
バンプ２は各電極１ａ，３ａよりも融点の低い金属、例
えばＳｎ−Ｐｂ系合金（半田）やその他の金属材料から
成り、図示例のものではバンプ自体が接合材として用い
られる。
ルミニウム，銅，ニッケルまたはその合金等から成る。
バンプ２は各電極１ａ，３ａよりも融点の低い金属、例
えばＳｎ−Ｐｂ系合金（半田）やその他の金属材料から
成り、図示例のものではバンプ自体が接合材として用い
られる。
【００１１】基板３はレーザ光線ＬＢに対し透過性を有
するサファイヤ，ジルコニア，フッ化カルシウム，チッ
化アルミ、石英等のセラミクスやガラス、またはポリミ
ド，アクリル，ＰＥＴ，ガラスエポキシ等の樹脂から成
る。
するサファイヤ，ジルコニア，フッ化カルシウム，チッ
化アルミ、石英等のセラミクスやガラス、またはポリミ
ド，アクリル，ＰＥＴ，ガラスエポキシ等の樹脂から成
る。
【００１２】コレット４は複数のエア吸引孔を下面に有
しており、これらエア吸引孔に所定の負圧を作用させる
ことにより、電子部品１の上面を複数箇所で吸引して吸
着する。
しており、これらエア吸引孔に所定の負圧を作用させる
ことにより、電子部品１の上面を複数箇所で吸引して吸
着する。
【００１３】電熱ヒータ５と超音波振動器６は、コレッ
ト４に吸着された電子部品１を介してバンプ２と基板電
極３ａの接触部位に熱と超音波振動を選択的に与えるた
めのもので、電熱ヒータ作動時にはバンプ２と基板電極
３ａの接触部位は常温域よりも高い温度に加熱され、一
方、超音波振動器作動時にはバンプ２と基板電極３ａの
接触部位に周波数十ｋＨｚ程度の横向き微振動が加えら
れる。
ト４に吸着された電子部品１を介してバンプ２と基板電
極３ａの接触部位に熱と超音波振動を選択的に与えるた
めのもので、電熱ヒータ作動時にはバンプ２と基板電極
３ａの接触部位は常温域よりも高い温度に加熱され、一
方、超音波振動器作動時にはバンプ２と基板電極３ａの
接触部位に周波数十ｋＨｚ程度の横向き微振動が加えら
れる。
【００１４】レーザ光線ＬＢは、ＹＡＧレーザやＣＯ2
レーザ 等のレーザ発振器（図示省略）から出射された
赤外領域や紫外領域のもので、集光レンズＬｅを介して
基板３の下面側から基板電極３ａに向けて照射される。
ちなみに、図示例のものでは、所望数のレーザ光線ＬＢ
を同時に照射できるような光学系が組まれている。この
レーザ光線ＬＢの波長，出力及び周波数等は、基板３の
レーザ光線透過率やバンプ２の材質や大きさ等によって
予め設定される。
レーザ 等のレーザ発振器（図示省略）から出射された
赤外領域や紫外領域のもので、集光レンズＬｅを介して
基板３の下面側から基板電極３ａに向けて照射される。
ちなみに、図示例のものでは、所望数のレーザ光線ＬＢ
を同時に照射できるような光学系が組まれている。この
レーザ光線ＬＢの波長，出力及び周波数等は、基板３の
レーザ光線透過率やバンプ２の材質や大きさ等によって
予め設定される。
【００１５】電子部品１と基板３とを電気的に接続する
には、まず、コレット４に吸着された電子部品１を部品
電極１ａと基板電極３ａとが一致するように位置合わせ
してから基板３上に載置する。この部品載置課程では電
熱ヒータ５と超音波振動器６の少なくとも一方を作動
し、コレット４及び電子部品１を介してバンプ２に熱及
び超音波振動の両方、または熱と超音波振動の一方を付
与する。また、これと同時に、基板３の下面側から基板
電極３ａ（バンプ２）に向けてレーザ光線ＬＢを照射す
る。
には、まず、コレット４に吸着された電子部品１を部品
電極１ａと基板電極３ａとが一致するように位置合わせ
してから基板３上に載置する。この部品載置課程では電
熱ヒータ５と超音波振動器６の少なくとも一方を作動
し、コレット４及び電子部品１を介してバンプ２に熱及
び超音波振動の両方、または熱と超音波振動の一方を付
与する。また、これと同時に、基板３の下面側から基板
電極３ａ（バンプ２）に向けてレーザ光線ＬＢを照射す
る。
【００１６】これにより、基板３を透過したレーザ光線
ＬＢの熱エネルギーと、電熱ヒータ５からの熱（熱エネ
ルギー）と超音波振動器６からの超音波振動（振動摩擦
による熱エネルギー）の少なくとも一方によって、バン
プ２の少なくとも表面部分が加熱溶融され、該溶融分の
固化によって電子部品１の電極１ａと基板３の電極３ａ
とがバンプ２を介して電気的に接続される。
ＬＢの熱エネルギーと、電熱ヒータ５からの熱（熱エネ
ルギー）と超音波振動器６からの超音波振動（振動摩擦
による熱エネルギー）の少なくとも一方によって、バン
プ２の少なくとも表面部分が加熱溶融され、該溶融分の
固化によって電子部品１の電極１ａと基板３の電極３ａ
とがバンプ２を介して電気的に接続される。
【００１７】本実施形態によれば、レーザ光線透過性の
基板３を通じて基板電極３ａ（バンプ２）に向けてレー
ザ光線ＬＢを照射しているので、該レーザ光線照射によ
る温度上昇を部分的なものに止めて、電子部品全体及び
基板全体の温度が常温域から高温域まで急激に上昇する
ことを防止し、電子部品１及び基板３が受ける熱的ダメ
ージを軽減することができる。しかも、基板全体の温度
が上昇することがないので、電子部品１と基板３とに熱
膨張係数の違いがあってもこれを原因として発生する応
力を低減し、電子部品１及び基板３と両者の接続部分が
受ける機械的ダメージを軽減することができる。
基板３を通じて基板電極３ａ（バンプ２）に向けてレー
ザ光線ＬＢを照射しているので、該レーザ光線照射によ
る温度上昇を部分的なものに止めて、電子部品全体及び
基板全体の温度が常温域から高温域まで急激に上昇する
ことを防止し、電子部品１及び基板３が受ける熱的ダメ
ージを軽減することができる。しかも、基板全体の温度
が上昇することがないので、電子部品１と基板３とに熱
膨張係数の違いがあってもこれを原因として発生する応
力を低減し、電子部品１及び基板３と両者の接続部分が
受ける機械的ダメージを軽減することができる。
【００１８】また、上記レーザ光線ＬＢの照射と同時
に、バンプ２に熱と超音波振動の何れか一方を付与して
いるので、部品接続に必要な熱エネルギーをこれら熱及
び超音波振動、または熱と超音波振動と熱の一方により
補って、部品接続時間を短縮することができ、この部品
接続時間の短縮によって上記の熱的及び機械的ダメージ
をより一層軽減することができる。
に、バンプ２に熱と超音波振動の何れか一方を付与して
いるので、部品接続に必要な熱エネルギーをこれら熱及
び超音波振動、または熱と超音波振動と熱の一方により
補って、部品接続時間を短縮することができ、この部品
接続時間の短縮によって上記の熱的及び機械的ダメージ
をより一層軽減することができる。
【００１９】尚、上記実施形態では、バンプ自体を接合
材として部品接続を行うものを例示したが、バンプ表面
にバンプよりも融点の低い接合材層、例えば半田層を設
けて、該接合材層のみを加熱溶融して同様の部品接続を
行うようにしてもよい。
材として部品接続を行うものを例示したが、バンプ表面
にバンプよりも融点の低い接合材層、例えば半田層を設
けて、該接合材層のみを加熱溶融して同様の部品接続を
行うようにしてもよい。
【００２０】［第２実施形態］図３及び図４は本発明の
第２実施形態に係るもので、本実施形態が第１実施形態
と異なるところは、部品電極３ａからバンプ２を排除
し、基板電極３ａにバンプ７を設けた点にある。このバ
ンプ７は、周知のワイヤーボンダーで形成したボールバ
ンプであり、各電極１ａ，３ａよりも融点の低い金属材
料、例えばＳｎ−Ｐｂ系合金（半田）等から成る。他の
構成及び接続方法は第１実施形態と同じであるため同一
符号を用いその説明を省略する。
第２実施形態に係るもので、本実施形態が第１実施形態
と異なるところは、部品電極３ａからバンプ２を排除
し、基板電極３ａにバンプ７を設けた点にある。このバ
ンプ７は、周知のワイヤーボンダーで形成したボールバ
ンプであり、各電極１ａ，３ａよりも融点の低い金属材
料、例えばＳｎ−Ｐｂ系合金（半田）等から成る。他の
構成及び接続方法は第１実施形態と同じであるため同一
符号を用いその説明を省略する。
【００２１】本実施形態によれば、基板電極３ａにバン
プ７を形成しているので、部品電極１ａにバンプを設け
る場合に比べてバンプ形成を容易に行うことができる。
プ７を形成しているので、部品電極１ａにバンプを設け
る場合に比べてバンプ形成を容易に行うことができる。
【００２２】他の作用，効果は第１実施形態と同様であ
り、勿論、バンプ表面にバンプよりも融点の低い接合材
層を設けて、該接合材層のみを加熱溶融して同様の部品
接続を行うようにしてもよい。
り、勿論、バンプ表面にバンプよりも融点の低い接合材
層を設けて、該接合材層のみを加熱溶融して同様の部品
接続を行うようにしてもよい。
【００２３】［第３の実施形態］図５乃至図７は本発明
の第３実施形態に係るもので、本実施形態が第１実施形
態と異なるところは、部品電極１ａからバンプ２を排除
し、基板電極３ａに低融点の接合材８を該電極３ａの上
面または全体を覆うように設けた点にある。この接合材
８はＳｎ，Ｓｎ−Ｐｂ系合金，Ｓｎ−Ａｇ系合金等から
成り、基板電極３ａよりも融点が低い。他の構成は第１
実施形態と同じであるため同一符号を用いその説明を省
略する。
の第３実施形態に係るもので、本実施形態が第１実施形
態と異なるところは、部品電極１ａからバンプ２を排除
し、基板電極３ａに低融点の接合材８を該電極３ａの上
面または全体を覆うように設けた点にある。この接合材
８はＳｎ，Ｓｎ−Ｐｂ系合金，Ｓｎ−Ａｇ系合金等から
成り、基板電極３ａよりも融点が低い。他の構成は第１
実施形態と同じであるため同一符号を用いその説明を省
略する。
【００２４】電子部品１と基板３とを電気的に接続する
には、まず、基板３の下面側から基板電極３ａ（接合材
８）に向けてレーザ光線ＬＢに照射し、基板３を透過し
たレーザ光線ＬＢの熱エネルギーによって接合材８の少
なくとも表面部分を加熱溶融する。そして、コレット４
に吸着された電子部品１を部品電極１ａと基板電極３ａ
とが一致するように位置合わせしてから基板３上に載置
する。この部品載置課程では電熱ヒータ５と超音波振動
器６の少なくとも一方を作動し、コレット４及び電子部
品１を介してバンプ２に熱及び超音波振動の両方、また
は熱と超音波振動の一方を付与する。
には、まず、基板３の下面側から基板電極３ａ（接合材
８）に向けてレーザ光線ＬＢに照射し、基板３を透過し
たレーザ光線ＬＢの熱エネルギーによって接合材８の少
なくとも表面部分を加熱溶融する。そして、コレット４
に吸着された電子部品１を部品電極１ａと基板電極３ａ
とが一致するように位置合わせしてから基板３上に載置
する。この部品載置課程では電熱ヒータ５と超音波振動
器６の少なくとも一方を作動し、コレット４及び電子部
品１を介してバンプ２に熱及び超音波振動の両方、また
は熱と超音波振動の一方を付与する。
【００２５】これにより、先に加熱溶融された接合材８
が、電熱ヒータ５からの熱（熱エネルギー）と超音波振
動器６からの超音波振動（振動摩擦による熱エネルギ
ー）の少なくとも一方によってさらに溶融し、該溶融分
の固化によって電子部品１の電極１ａと基板３の電極３
ａとが接合材８を介して電気的に接続される。
が、電熱ヒータ５からの熱（熱エネルギー）と超音波振
動器６からの超音波振動（振動摩擦による熱エネルギ
ー）の少なくとも一方によってさらに溶融し、該溶融分
の固化によって電子部品１の電極１ａと基板３の電極３
ａとが接合材８を介して電気的に接続される。
【００２６】本実施形態によれば、電子部品１を基板３
上に載置する前に、レーザ光線透過性の基板３を通じて
基板電極３ａ（バンプ２）に向けてレーザ光線ＬＢを照
射しているので、部品載置後にレーザ光線ＬＢを照射す
る場合に比べて電子部品１に余計な熱が伝わらない利点
がある。他の作用，効果は第１実施形態と同様である。
上に載置する前に、レーザ光線透過性の基板３を通じて
基板電極３ａ（バンプ２）に向けてレーザ光線ＬＢを照
射しているので、部品載置後にレーザ光線ＬＢを照射す
る場合に比べて電子部品１に余計な熱が伝わらない利点
がある。他の作用，効果は第１実施形態と同様である。
【００２７】［第４実施形態］図８及び図９は本発明の
第４実施形態に係るもので、本実施形態が第１実施形態
と異なるところは、部品電極１ａからバンプ２を排除
し、基板電極３ａに軟質の接合材９を該電極３ａの上面
または全体を覆うように設けた点にある。この接合材９
はＰｂ，Ｉｎ，Ｇａ等から成り、基板電極３ａよりも柔
らかく塑性変形し易い。他の構成は第１実施形態と同じ
であるため同一符号を用いその説明を省略する。
第４実施形態に係るもので、本実施形態が第１実施形態
と異なるところは、部品電極１ａからバンプ２を排除
し、基板電極３ａに軟質の接合材９を該電極３ａの上面
または全体を覆うように設けた点にある。この接合材９
はＰｂ，Ｉｎ，Ｇａ等から成り、基板電極３ａよりも柔
らかく塑性変形し易い。他の構成は第１実施形態と同じ
であるため同一符号を用いその説明を省略する。
【００２８】電子部品１と基板３とを電気的に接続する
には、まず、コレット４に吸着された電子部品１を部品
電極１ａと基板電極３ａとが一致するように位置合わせ
してから基板３上に載置する。この部品載置課程では電
熱ヒータ５と超音波振動器６の少なくとも一方を作動
し、コレット４及び電子部品１を介して接合材９に熱及
び超音波振動の両方、または熱と超音波振動の一方を付
与する。また、これと同時に、基板３の下面側から基板
電極３ａ（接合材９）に向けてレーザ光線ＬＢを照射す
る。
には、まず、コレット４に吸着された電子部品１を部品
電極１ａと基板電極３ａとが一致するように位置合わせ
してから基板３上に載置する。この部品載置課程では電
熱ヒータ５と超音波振動器６の少なくとも一方を作動
し、コレット４及び電子部品１を介して接合材９に熱及
び超音波振動の両方、または熱と超音波振動の一方を付
与する。また、これと同時に、基板３の下面側から基板
電極３ａ（接合材９）に向けてレーザ光線ＬＢを照射す
る。
【００２９】これにより、基板３を透過したレーザ光線
ＬＢの熱エネルギーと、電熱ヒータ５からの熱（熱エネ
ルギー）と超音波振動器６からの超音波振動（振動摩擦
による熱エネルギー）の少なくとも一方によって、接合
材９の少なくとも表面部分が加熱溶融され、該溶融分の
固化によって電子部品１の電極１ａと基板３の電極３ａ
とがバンプ２を介して電気的に接続される。
ＬＢの熱エネルギーと、電熱ヒータ５からの熱（熱エネ
ルギー）と超音波振動器６からの超音波振動（振動摩擦
による熱エネルギー）の少なくとも一方によって、接合
材９の少なくとも表面部分が加熱溶融され、該溶融分の
固化によって電子部品１の電極１ａと基板３の電極３ａ
とがバンプ２を介して電気的に接続される。
【００３０】本実施形態によれば、接合材９として基板
電極３ａよりも柔らかく塑性変形し易いものを用いてい
るため、電子部品１と基板３との熱膨張係数の違いによ
って発生する応力を該接合材９により効果的に吸収し
て、電子部品１及び基板３と両者の接続部分が受ける機
械的ダメージをより一層軽減することができる。他の作
用，効果は第１実施形態と同様である。
電極３ａよりも柔らかく塑性変形し易いものを用いてい
るため、電子部品１と基板３との熱膨張係数の違いによ
って発生する応力を該接合材９により効果的に吸収し
て、電子部品１及び基板３と両者の接続部分が受ける機
械的ダメージをより一層軽減することができる。他の作
用，効果は第１実施形態と同様である。
【００３１】［第５実施形態］図１０及び図１１は本発
明の第５実施形態に係るもので、本実施形態が第１実施
形態と異なるところは、基板１０とその電極１０ａとの
間に、絶縁性と熱伝導性に優れた放熱層１０ｂを設けた
点にある。この放熱層１０ｂはＳｉＮ，ＡｌＮ等から成
り、少なくと電極形成領域をカバーしている。他の構成
及び接続方法は第１実施形態と同じであるため同一符号
を用いその説明を省略する。
明の第５実施形態に係るもので、本実施形態が第１実施
形態と異なるところは、基板１０とその電極１０ａとの
間に、絶縁性と熱伝導性に優れた放熱層１０ｂを設けた
点にある。この放熱層１０ｂはＳｉＮ，ＡｌＮ等から成
り、少なくと電極形成領域をカバーしている。他の構成
及び接続方法は第１実施形態と同じであるため同一符号
を用いその説明を省略する。
【００３２】本実施形態によれば、部品接続時の熱を放
熱層１０ｂを利用して効果的に放熱して、電子部品１及
び基板３等が受ける熱的及び機械的ダメージをより一層
軽減することができる。他の作用，効果は第１実施形態
と同様である。
熱層１０ｂを利用して効果的に放熱して、電子部品１及
び基板３等が受ける熱的及び機械的ダメージをより一層
軽減することができる。他の作用，効果は第１実施形態
と同様である。
【００３３】以上、上述の各実施形態では、電子部品と
してＩＣ，ＬＳＩ等を例示したが、各実施形態で説明し
た接続方法は、チップコンデンサ，チップインダクタ，
チップ抵抗器等のチップ状電子部品やこれ以外の電子部
品にも幅広く適用でき、同様の作用，効果を得ることが
できる。
してＩＣ，ＬＳＩ等を例示したが、各実施形態で説明し
た接続方法は、チップコンデンサ，チップインダクタ，
チップ抵抗器等のチップ状電子部品やこれ以外の電子部
品にも幅広く適用でき、同様の作用，効果を得ることが
できる。
【００３４】また、レーザ光線を基板を通じて接続部分
に照射するものを例示したが、レーザ光線を基板を透過
させずに接続部分の側方からバンプに対し直接照射する
ようにしても同様の部品接続を行うことができる。
に照射するものを例示したが、レーザ光線を基板を透過
させずに接続部分の側方からバンプに対し直接照射する
ようにしても同様の部品接続を行うことができる。
【００３５】さらに、部品接続用の熱源としてレーザ光
線を用いたものを例示したが、レーザ光線の代わりに電
磁波、例えば赤外線等の熱放射線やマイクロ波等の電波
を接続部分に照射するようにしても該照射エネルギーに
よって部品接続を同様に行うことができる。
線を用いたものを例示したが、レーザ光線の代わりに電
磁波、例えば赤外線等の熱放射線やマイクロ波等の電波
を接続部分に照射するようにしても該照射エネルギーに
よって部品接続を同様に行うことができる。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、接合材に向けてレーザ光線または電磁波を照射
しているので、照射時における温度上昇を部分的なもの
に止めて、電子部品全体及び基板全体の温度が常温域か
ら高温域まで急激に上昇することを防止し、電子部品及
び基板が受ける熱的ダメージを軽減することができる。
しかも、基板全体の温度が上昇することがないので、電
子部品と基板とに熱膨張係数の違いがあってもこれを原
因として発生する応力を低減し、電子部品及び基板と両
者の接続部分が受ける機械的ダメージを軽減することが
できる。また、上記レーザ光線または電磁波の照射と同
時に、接合材に熱と超音波振動の何れか一方を付与して
いるので、部品接続に必要な熱エネルギーをこれら熱及
び超音波振動、または熱と超音波振動と熱の一方により
補って、部品接続時間を短縮することができ、この部品
接続時間の短縮によって上記の熱的及び機械的ダメージ
をより一層軽減することができる。
よれば、接合材に向けてレーザ光線または電磁波を照射
しているので、照射時における温度上昇を部分的なもの
に止めて、電子部品全体及び基板全体の温度が常温域か
ら高温域まで急激に上昇することを防止し、電子部品及
び基板が受ける熱的ダメージを軽減することができる。
しかも、基板全体の温度が上昇することがないので、電
子部品と基板とに熱膨張係数の違いがあってもこれを原
因として発生する応力を低減し、電子部品及び基板と両
者の接続部分が受ける機械的ダメージを軽減することが
できる。また、上記レーザ光線または電磁波の照射と同
時に、接合材に熱と超音波振動の何れか一方を付与して
いるので、部品接続に必要な熱エネルギーをこれら熱及
び超音波振動、または熱と超音波振動と熱の一方により
補って、部品接続時間を短縮することができ、この部品
接続時間の短縮によって上記の熱的及び機械的ダメージ
をより一層軽減することができる。
【００３７】請求項２の発明によれば、電子部品を基板
に載置する前に、接合材に向けてレーザ光線または電磁
波を照射しているので、部品載置後にレーザ光線または
電磁波を照射する場合に比べて電子部品に余計な熱が伝
わらない利点がある。他の効果は請求項１の発明と同様
である。
に載置する前に、接合材に向けてレーザ光線または電磁
波を照射しているので、部品載置後にレーザ光線または
電磁波を照射する場合に比べて電子部品に余計な熱が伝
わらない利点がある。他の効果は請求項１の発明と同様
である。
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子部品と基板の
側面図
側面図
【図２】本発明の第１実施形態に係る接続手順を示す図
【図３】本発明の第２実施形態に係る電子部品と基板の
側面図
側面図
【図４】本発明の第２実施形態に係る接続手順を示す図
【図５】本発明の第３実施形態に係る電子部品と基板の
側面図
側面図
【図６】本発明の第３実施形態に係る接続手順を示す図
【図７】本発明の第３実施形態に係る接続手順を示す図
【図８】本発明の第４実施形態に係る電子部品と基板の
側面図
側面図
【図９】本発明の第４実施形態に係る接続手順を示す図
【図１０】本発明の第５実施形態に係る電子部品と基板
の側面図
の側面図
【図１１】本発明の第５実施形態に係る接続手順を示す
図
図
１…電子部品、１ａ…電極、２…バンプ、３…基板、３
ａ…電極、４…コレット、５…電熱ヒータ、６…超音波
振動器、ＬＢ…レーザ光線、Ｌｅ…集光レンズ、７…バ
ンプ、８，９…接合材、１０…基板、１０ａ…電極、１
０ｂ…放熱層。
ａ…電極、４…コレット、５…電熱ヒータ、６…超音波
振動器、ＬＢ…レーザ光線、Ｌｅ…集光レンズ、７…バ
ンプ、８，９…接合材、１０…基板、１０ａ…電極、１
０ｂ…放熱層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 知徳 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 上野 光生 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 藤川 巌 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 渋谷 和行 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 電子部品と基板とを電気的に接続する回
路モジュールの製造方法において、 部品電極と基板電極の一方に接合材を設け、 電子部品を基板に載置した状態で、接合材に向けてレー
ザ光線または電磁波を照射すると同時に、該接合材に熱
と超音波振動の少なくとも一方を付与する、ことを特徴
とする回路モジュールの製造方法。 - 【請求項２】 電子部品と基板とを電気的に接続する回
路モジュールの製造方法において、 基板電極に接合材を設け、 接合材に向けてレーザ光線または電磁波を照射した後
に、電子部品を基板に載置し、接合材に熱と超音波振動
の少なくとも一方を付与する、 ことを特徴とする回路モジュールの製造方法。 - 【請求項３】 接合材として電極よりも塑性変形し易い
ものを用いた、 ことを特徴とする請求項１または２記載の回路モジュー
ルの製造方法。 - 【請求項４】 基板の電極下側に放熱層を設けた、 ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の回
路モジュールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8350690A JPH10190209A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 回路モジュールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8350690A JPH10190209A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 回路モジュールの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10190209A true JPH10190209A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18412188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8350690A Withdrawn JPH10190209A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 回路モジュールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10190209A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004152393A (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Toshiba Corp | アームアッセンブリとこのアームアッセンブリを備える記憶装置及び記憶装置の製造方法 |
| JP2007073661A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Fujifilm Corp | レーザはんだ付け方法及びレーザはんだ付け装置 |
| JP2009194035A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Ricoh Microelectronics Co Ltd | 配線基板、電子回路基板、配線基板製造方法及び電子回路基板製造方法 |
| CN102151928A (zh) * | 2010-01-08 | 2011-08-17 | 先进装配系统有限责任两合公司 | 将元件热连接在基板上的设备、自动装配机和方法 |
| WO2018141568A1 (de) * | 2017-02-02 | 2018-08-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Verfahren zum fügen von bauteilen auf eine trägerstruktur unter einsatz von elektromagnetischer strahlung |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP8350690A patent/JPH10190209A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004152393A (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Toshiba Corp | アームアッセンブリとこのアームアッセンブリを備える記憶装置及び記憶装置の製造方法 |
| JP2007073661A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Fujifilm Corp | レーザはんだ付け方法及びレーザはんだ付け装置 |
| JP2009194035A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Ricoh Microelectronics Co Ltd | 配線基板、電子回路基板、配線基板製造方法及び電子回路基板製造方法 |
| CN102151928A (zh) * | 2010-01-08 | 2011-08-17 | 先进装配系统有限责任两合公司 | 将元件热连接在基板上的设备、自动装配机和方法 |
| WO2018141568A1 (de) * | 2017-02-02 | 2018-08-09 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. | Verfahren zum fügen von bauteilen auf eine trägerstruktur unter einsatz von elektromagnetischer strahlung |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040302 |