JPH10223693A - 電子部品実装方法および電子部品実装装置 - Google Patents
電子部品実装方法および電子部品実装装置Info
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- JPH10223693A JPH10223693A JP9027750A JP2775097A JPH10223693A JP H10223693 A JPH10223693 A JP H10223693A JP 9027750 A JP9027750 A JP 9027750A JP 2775097 A JP2775097 A JP 2775097A JP H10223693 A JPH10223693 A JP H10223693A
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- 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
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- H05K3/341—Surface mounted components
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- H05K3/3436—Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
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- H—ELECTRICITY
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
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- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
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- H10W72/07251—Connecting or disconnecting of bump connectors characterised by changes in properties of the bump connectors during connecting
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- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】フリップチップ接続をなすものにおいて、半導
体チップと基板に形成される電極とはんだバンプ周面と
のなす接触角を小さくして、動作時にはんだバンプの受
ける熱応力の低減を図り、よって信頼性の向上を得られ
る電子部品実装方法および電子部品実装装置を提供す
る。 【解決手段】半導体チップ１の能動素子面を基板３の電
極面に向け、はんだバンプ２を基板電極４に接続するフ
リップチップ接続をなすものにおいて、基板を上部に位
置し、その電極面を下方に向けるとともにはんだバンプ
を下部に位置し、その能動素子面を上方に向ける工程
と、基板のみを支持し、電子部品を基板側に押し上げて
はんだバンプを電極に接触させてリフロをなし、はんだ
バンプを介して電子部品を基板に吊り下げ、電子部品の
自重によってはんだバンプを引き伸ばす工程とを具備し
た。
体チップと基板に形成される電極とはんだバンプ周面と
のなす接触角を小さくして、動作時にはんだバンプの受
ける熱応力の低減を図り、よって信頼性の向上を得られ
る電子部品実装方法および電子部品実装装置を提供す
る。 【解決手段】半導体チップ１の能動素子面を基板３の電
極面に向け、はんだバンプ２を基板電極４に接続するフ
リップチップ接続をなすものにおいて、基板を上部に位
置し、その電極面を下方に向けるとともにはんだバンプ
を下部に位置し、その能動素子面を上方に向ける工程
と、基板のみを支持し、電子部品を基板側に押し上げて
はんだバンプを電極に接触させてリフロをなし、はんだ
バンプを介して電子部品を基板に吊り下げ、電子部品の
自重によってはんだバンプを引き伸ばす工程とを具備し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の能動素
子面を基板の電極面に向け、上記電子部品の上記能動素
子面に形成されたはんだバンプを上記基板の上記電極に
直接接続するフリップチップ接続をなす電子部品実装方
法および電子部品実装装置に関する。
子面を基板の電極面に向け、上記電子部品の上記能動素
子面に形成されたはんだバンプを上記基板の上記電極に
直接接続するフリップチップ接続をなす電子部品実装方
法および電子部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップなどの電子部品を基板に実
装するのにあたって、従来、図５（Ａ）に示すような、
いわゆるフリップチップ接続方法が用いられる。これ
は、電子部品である、たとえば半導体チップａの電極ｂ
に、突起状に形成されるはんだバンプｃが設けられてい
る。
装するのにあたって、従来、図５（Ａ）に示すような、
いわゆるフリップチップ接続方法が用いられる。これ
は、電子部品である、たとえば半導体チップａの電極ｂ
に、突起状に形成されるはんだバンプｃが設けられてい
る。
【０００３】このようなはんだバンプｃ付きの半導体チ
ップａが基板Ｄ上に搭載される。すなわち、基板Ｄに形
成される電極ｅに半導体チップａの電極ｂに設けられる
はんだバンプｃが載る。そして、リフロを行うことによ
り、はんだバンプｃを介して半導体チップａと基板電極
ｅとの接続が行なわれるものである。
ップａが基板Ｄ上に搭載される。すなわち、基板Ｄに形
成される電極ｅに半導体チップａの電極ｂに設けられる
はんだバンプｃが載る。そして、リフロを行うことによ
り、はんだバンプｃを介して半導体チップａと基板電極
ｅとの接続が行なわれるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような基板Ｄと半
導体チップａとの接続をはんだバンプｃのみを介して行
うフリップチップ実装をなした電子製品では、その電子
製品の動作時に、半導体チップａの発熱で、基板Ｄと半
導体チップａの熱膨張の差にともないはんだバンプｃが
熱応力を受ける。
導体チップａとの接続をはんだバンプｃのみを介して行
うフリップチップ実装をなした電子製品では、その電子
製品の動作時に、半導体チップａの発熱で、基板Ｄと半
導体チップａの熱膨張の差にともないはんだバンプｃが
熱応力を受ける。
【０００５】ところが上記はんだバンプｃは、接続時に
はんだバンプ素材が表面張力によって、その周面が丸く
膨出する。いわゆる太鼓状になり、半導体チップａと基
板Ｄに形成される電極ｂ，ｅとはんだバンプｃ周面との
なす接触角Ｒａが、同図（Ｂ）に示すように大きくな
る。
はんだバンプ素材が表面張力によって、その周面が丸く
膨出する。いわゆる太鼓状になり、半導体チップａと基
板Ｄに形成される電極ｂ，ｅとはんだバンプｃ周面との
なす接触角Ｒａが、同図（Ｂ）に示すように大きくな
る。
【０００６】それにともなって、動作時の発熱によりは
んだバンプｃの接触角Ｒａの部分に熱応力が集中し、上
記はんだバンプｃが受ける熱応力が大きくなってしま
う。電子製品の動作ごとにこの状態が繰返されることに
なり、よってはんだバンプｃにおける熱疲労が原因とな
り、破断に至る恐れがあり、信頼性に乏しいという問題
がある。
んだバンプｃの接触角Ｒａの部分に熱応力が集中し、上
記はんだバンプｃが受ける熱応力が大きくなってしま
う。電子製品の動作ごとにこの状態が繰返されることに
なり、よってはんだバンプｃにおける熱疲労が原因とな
り、破断に至る恐れがあり、信頼性に乏しいという問題
がある。
【０００７】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、電子部品の能動
素子面を基板の電極面に向け、電子部品の能動素子面に
形成されたはんだバンプを基板の電極に接続するフリッ
プチップ接続をなすものにおいて、半導体チップと基板
に形成される電極とはんだバンプ周面とのなす接触角を
小さくして、動作時にはんだバンプの受ける熱応力の低
減を図り、よって信頼性の向上を得られる電子部品実装
方法および電子部品実装装置を提供しようとするもので
ある。
ものであり、その目的とするところは、電子部品の能動
素子面を基板の電極面に向け、電子部品の能動素子面に
形成されたはんだバンプを基板の電極に接続するフリッ
プチップ接続をなすものにおいて、半導体チップと基板
に形成される電極とはんだバンプ周面とのなす接触角を
小さくして、動作時にはんだバンプの受ける熱応力の低
減を図り、よって信頼性の向上を得られる電子部品実装
方法および電子部品実装装置を提供しようとするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を満足するた
め、第１の発明における電子部品実装方法は、請求項１
として、電子部品の能動素子面を基板の電極面に向け、
上記電子部品の上記能動素子面に形成されたはんだバン
プを上記基板の上記電極に接続するフリップチップ接続
をなす電子部品実装方法において、基板をその電極面を
下方に向けるとともに電子部品の能動素子面を上方に向
けて互いに対向位置させる工程と、この工程のあとに、
上記基板のみを支持し、上記電子部品を上記基板に押し
上げ、はんだバンプを上記電極に接触させてリフロをな
し、このリフロ中にはんだバンプを介して電子部品を基
板に吊り下げ、電子部品の自重によってはんだバンプを
引き伸ばす工程とを具備したことを特徴とする。
め、第１の発明における電子部品実装方法は、請求項１
として、電子部品の能動素子面を基板の電極面に向け、
上記電子部品の上記能動素子面に形成されたはんだバン
プを上記基板の上記電極に接続するフリップチップ接続
をなす電子部品実装方法において、基板をその電極面を
下方に向けるとともに電子部品の能動素子面を上方に向
けて互いに対向位置させる工程と、この工程のあとに、
上記基板のみを支持し、上記電子部品を上記基板に押し
上げ、はんだバンプを上記電極に接触させてリフロをな
し、このリフロ中にはんだバンプを介して電子部品を基
板に吊り下げ、電子部品の自重によってはんだバンプを
引き伸ばす工程とを具備したことを特徴とする。
【０００９】上記目的を満足するため、第２の発明にお
ける電子部品実装方法は、請求項２として、電子部品の
能動素子面を基板の電極面に向け、上記電子部品の能動
素子面に形成されたはんだバンプを上記基板の上記電極
に接続するフリップチップ接続をなす電子部品実装方法
において、基板をその電極面を下方に向けるとともに電
子部品の能動素子面を上方に向けて互いに対向位置させ
る工程と、この工程のあとに、上記基板のみを支持し、
上記電子部品を押し下げてはんだバンプを上記電極に接
触させてリフロをなす第１のリフロ工程と、上記はんだ
バンプを介して接続される上記基板と上記電子部品を上
下反転する工程と、上記基板のみを支持してリフロをな
し、このリフロ中に上記はんだバンプを介して電子部品
を基板に吊り下げ、電子部品の自重によってはんだバン
プを引き伸ばす第２のリフロ工程とを具備したことを特
徴とする。
ける電子部品実装方法は、請求項２として、電子部品の
能動素子面を基板の電極面に向け、上記電子部品の能動
素子面に形成されたはんだバンプを上記基板の上記電極
に接続するフリップチップ接続をなす電子部品実装方法
において、基板をその電極面を下方に向けるとともに電
子部品の能動素子面を上方に向けて互いに対向位置させ
る工程と、この工程のあとに、上記基板のみを支持し、
上記電子部品を押し下げてはんだバンプを上記電極に接
触させてリフロをなす第１のリフロ工程と、上記はんだ
バンプを介して接続される上記基板と上記電子部品を上
下反転する工程と、上記基板のみを支持してリフロをな
し、このリフロ中に上記はんだバンプを介して電子部品
を基板に吊り下げ、電子部品の自重によってはんだバン
プを引き伸ばす第２のリフロ工程とを具備したことを特
徴とする。
【００１０】上記目的を満足するため、第３の発明にお
ける電子部品実装装置は、請求項３として、電子部品の
能動素子面を基板の電極面に向け、上記電子部品の上記
能動素子面に形成されたはんだバンプを上記基板の上記
電極に接続するフリップチップ接続をなす電子部品実装
装置において、上記基板をその電極面を下方に向けて保
持する基板保持機構と、上記電子部品を基板の下部に対
向配置させ、その能動素子面を上方に向け、上記電子部
品を押し上げて上記はんだバンプを上記電極に接触させ
る電子部品保持機構とを具備し、この電子部品保持機構
は、上記電極に接触したはんだパンプのリフロをなす間
は上記電子部品から離間することを特徴とする。
ける電子部品実装装置は、請求項３として、電子部品の
能動素子面を基板の電極面に向け、上記電子部品の上記
能動素子面に形成されたはんだバンプを上記基板の上記
電極に接続するフリップチップ接続をなす電子部品実装
装置において、上記基板をその電極面を下方に向けて保
持する基板保持機構と、上記電子部品を基板の下部に対
向配置させ、その能動素子面を上方に向け、上記電子部
品を押し上げて上記はんだバンプを上記電極に接触させ
る電子部品保持機構とを具備し、この電子部品保持機構
は、上記電極に接触したはんだパンプのリフロをなす間
は上記電子部品から離間することを特徴とする。
【００１１】上記目的を満足するため、第４の発明にお
ける電子部品実装装置は、請求項４として、電子部品の
能動素子面を基板の電極面に向け、上記電子部品の能動
素子面に形成されたはんだバンプを上記基板の上記電極
に直接接続するフリップチップ接続をなす電子部品実装
装置において、基板をその電極面を上方に向けて支持す
る基板支持台と、この基板支持台上に載置され基板に対
して、電子部品の能動素子面を上記基板に向けて搬送
し、電子部品に形成されるはんだバンプを上記基板電極
に接触させるように駆動する電子部品搬送機構と、上記
はんだバンプを介して接続される上記基板と上記電子部
品を上下反転し基板を保持する基板保持機構と、上記電
子部品を基板の下部に対向配置させ、その能動素子面を
上方に向け、上記電子部品を押し上げて上記はんだバン
プを上記電極に接触させる電子部品保持機構とを具備
し、この電子部品保持機構は、上記電極に接触したはん
だパンプのリフロをなす間は上記電子部品から離間する
ことを特徴とする。
ける電子部品実装装置は、請求項４として、電子部品の
能動素子面を基板の電極面に向け、上記電子部品の能動
素子面に形成されたはんだバンプを上記基板の上記電極
に直接接続するフリップチップ接続をなす電子部品実装
装置において、基板をその電極面を上方に向けて支持す
る基板支持台と、この基板支持台上に載置され基板に対
して、電子部品の能動素子面を上記基板に向けて搬送
し、電子部品に形成されるはんだバンプを上記基板電極
に接触させるように駆動する電子部品搬送機構と、上記
はんだバンプを介して接続される上記基板と上記電子部
品を上下反転し基板を保持する基板保持機構と、上記電
子部品を基板の下部に対向配置させ、その能動素子面を
上方に向け、上記電子部品を押し上げて上記はんだバン
プを上記電極に接触させる電子部品保持機構とを具備
し、この電子部品保持機構は、上記電極に接触したはん
だパンプのリフロをなす間は上記電子部品から離間する
ことを特徴とする。
【００１２】上記目的を満足するため、第５の発明にお
ける電子部品実装方法および電子部品実装装置は、請求
項５として、請求項１ないし請求項４記載の上記はんだ
バンプは、低融点金属であり、フリップチップ接続後の
上記基板と上記電子部品とのギャップが、上記電子部品
の電極および基板の電極の所定の一辺よりも大であるこ
とを特徴とする。
ける電子部品実装方法および電子部品実装装置は、請求
項５として、請求項１ないし請求項４記載の上記はんだ
バンプは、低融点金属であり、フリップチップ接続後の
上記基板と上記電子部品とのギャップが、上記電子部品
の電極および基板の電極の所定の一辺よりも大であるこ
とを特徴とする。
【００１３】上記のような請求項１ないし請求項５記載
の発明にもとづく課題を解決する手段を備えることによ
り、半導体チップと基板に形成される電極とはんだバン
プ周面とのなす接触角を小さくして、動作時にはんだバ
ンプの受ける熱応力の低減を図れる。
の発明にもとづく課題を解決する手段を備えることによ
り、半導体チップと基板に形成される電極とはんだバン
プ周面とのなす接触角を小さくして、動作時にはんだバ
ンプの受ける熱応力の低減を図れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１に、電子部品である半導体チ
ップ１を能動素子面を下向きにしたはんだバンプ２を介
して基板３の電極４に直接接続するフリップチップ接続
をなした状態を示す。
を参照して説明する。図１に、電子部品である半導体チ
ップ１を能動素子面を下向きにしたはんだバンプ２を介
して基板３の電極４に直接接続するフリップチップ接続
をなした状態を示す。
【００１５】後述するように、はんだバンプ２は、半導
体チップ１と基板３の電極５，４に対する接触角が小さ
くなるように形成される。図２（Ａ），（Ｂ）に、半導
体チップ１を基板３に実装する工程を示す。
体チップ１と基板３の電極５，４に対する接触角が小さ
くなるように形成される。図２（Ａ），（Ｂ）に、半導
体チップ１を基板３に実装する工程を示す。
【００１６】はじめに、同図（Ａ）に示すように、基板
３を基板保持機構６に保持する。上記基板３は、この基
板３に形成される電極４を下方に向けられており、少な
くとも半導体チップ１が接続される部位は保持されな
い。
３を基板保持機構６に保持する。上記基板３は、この基
板３に形成される電極４を下方に向けられており、少な
くとも半導体チップ１が接続される部位は保持されな
い。
【００１７】半導体チップ１は、電子部品保持機構７に
保持される。上記半導体チップ１は基板３に対して、こ
の下部に位置するとともに能動素子面である電極５面を
上方に向け、互いに対向配置される。
保持される。上記半導体チップ１は基板３に対して、こ
の下部に位置するとともに能動素子面である電極５面を
上方に向け、互いに対向配置される。
【００１８】半導体チップ１の電極５にはすでにはんだ
バンプ２が設けられている。そして、それぞれのはんだ
バンプ２が接続すべき基板３の電極に正しく対向する、
正確な位置合わせがなされていることは言うまでもな
い。
バンプ２が設けられている。そして、それぞれのはんだ
バンプ２が接続すべき基板３の電極に正しく対向する、
正確な位置合わせがなされていることは言うまでもな
い。
【００１９】電子部品保持機構７は半導体チップ１を押
し上げてはんだバンプ２を上記基板電極４に接触させ、
そのまま半導体チップ１を保持する。そして、この状態
で基板３と半導体チップ１の双方を同時にリフロする。
し上げてはんだバンプ２を上記基板電極４に接触させ、
そのまま半導体チップ１を保持する。そして、この状態
で基板３と半導体チップ１の双方を同時にリフロする。
【００２０】つぎに、同図（Ｂ）に示すように、はんだ
バンプ２が溶融し始めるタイミングをとって、上記電子
部品保持機構７は所定寸法だけ降下し、その位置を保持
する。これにより、溶融しているはんだバンプ２に対し
て半導体チップ１の自重がかかる。半導体チップ１の自
重に応じてはんだバンプ２に表面張力が作用し、電子部
品保持機構７が半導体チップ１から離間しても、半導体
チップ１は基板３から脱落することがない。
バンプ２が溶融し始めるタイミングをとって、上記電子
部品保持機構７は所定寸法だけ降下し、その位置を保持
する。これにより、溶融しているはんだバンプ２に対し
て半導体チップ１の自重がかかる。半導体チップ１の自
重に応じてはんだバンプ２に表面張力が作用し、電子部
品保持機構７が半導体チップ１から離間しても、半導体
チップ１は基板３から脱落することがない。
【００２１】所定時間が経過するとリフロの終了とな
り、はんだバンプ２は硬化する。したがって、はんだバ
ンプ２を介して半導体チップ１と基板電極４との接続が
行なわれる。
り、はんだバンプ２は硬化する。したがって、はんだバ
ンプ２を介して半導体チップ１と基板電極４との接続が
行なわれる。
【００２２】なお、上述したように、リフロ中にはんだ
バンプ２に半導体チップ１の自重がかかるところから、
はんだバンプ２に表面張力が作用して、これは引き伸ば
された状態で硬化する。
バンプ２に半導体チップ１の自重がかかるところから、
はんだバンプ２に表面張力が作用して、これは引き伸ば
された状態で硬化する。
【００２３】すなわち、図４（Ａ）に示すように、上記
はんだバンプ２は、低融点金属であり、フリップチップ
接続後のはんだバンプ２の高さである上記基板電極４と
上記半導体チップ電極５とのギャップ（間隔寸法）ｌａ
が、図５に示すように、正方形をなす基板電極４および
半導体チップ電極５の一辺寸法ｌｂよりも大（ｌａ＞ｌ
ｂ）となる。
はんだバンプ２は、低融点金属であり、フリップチップ
接続後のはんだバンプ２の高さである上記基板電極４と
上記半導体チップ電極５とのギャップ（間隔寸法）ｌａ
が、図５に示すように、正方形をなす基板電極４および
半導体チップ電極５の一辺寸法ｌｂよりも大（ｌａ＞ｌ
ｂ）となる。
【００２４】なお、図６に示すように、上記基板電極４
および半導体チップ電極５が長方形をなす場合がある。
このときの長辺をｙ，短辺をｘとすると、ｌａ＞ｙの関
係となる。
および半導体チップ電極５が長方形をなす場合がある。
このときの長辺をｙ，短辺をｘとすると、ｌａ＞ｙの関
係となる。
【００２５】この状態で、各電極４，５に対するはんだ
バンプ２の接触角Ｒｂが、従来の接触角Ｒａよりも小
（Ｒｂ＜Ｒａ）となる。したがって、このようなフリッ
プチップ実装をなした電子製品では、その電子製品の動
作時に、半導体チップ１の発熱で、基板３と半導体チッ
プ１の熱膨張の差にともないはんだバンプ２が熱応力を
受けるが、接触角Ｒｂが小であるので、はんだバンプ２
が受ける熱応力の集中が緩和され、小さくてすむ。
バンプ２の接触角Ｒｂが、従来の接触角Ｒａよりも小
（Ｒｂ＜Ｒａ）となる。したがって、このようなフリッ
プチップ実装をなした電子製品では、その電子製品の動
作時に、半導体チップ１の発熱で、基板３と半導体チッ
プ１の熱膨張の差にともないはんだバンプ２が熱応力を
受けるが、接触角Ｒｂが小であるので、はんだバンプ２
が受ける熱応力の集中が緩和され、小さくてすむ。
【００２６】電子製品の動作ごとにこの状態が繰返され
るが、はんだバンプ２における熱疲労が原因となって破
断に至るような不具合を低減できる。図４（Ｂ）は、半
導体チップ１の自重の差により、基板電極４と半導体チ
ップ電極５とのギャップ（間隔寸法）ｌｃが、基板電極
４および半導体チップ電極５の一辺寸法ｌｂよりも大
（ｌｃ＞ｌｂ）となることは勿論、同図（Ａ）の電極相
互４，５間のギャップｌａよりも大（ｌｃ＞ｌａ＞ｌ
ｂ）となる。
るが、はんだバンプ２における熱疲労が原因となって破
断に至るような不具合を低減できる。図４（Ｂ）は、半
導体チップ１の自重の差により、基板電極４と半導体チ
ップ電極５とのギャップ（間隔寸法）ｌｃが、基板電極
４および半導体チップ電極５の一辺寸法ｌｂよりも大
（ｌｃ＞ｌｂ）となることは勿論、同図（Ａ）の電極相
互４，５間のギャップｌａよりも大（ｌｃ＞ｌａ＞ｌ
ｂ）となる。
【００２７】したがって、はんだバンプ２の形状がほぼ
逆太鼓状（いわば、鼓状）となり、各電極４，５に対す
るはんだバンプ２の接触角Ｒｃが従来の接触角Ｒａより
も小（Ｒｃ＜Ｒａ）となる。はんだバンプ２が受ける熱
応力の集中がさらに緩和されて小さくてすみ、はんだバ
ンプ２における熱疲労が原因となって破断に至るような
不具合がない。
逆太鼓状（いわば、鼓状）となり、各電極４，５に対す
るはんだバンプ２の接触角Ｒｃが従来の接触角Ｒａより
も小（Ｒｃ＜Ｒａ）となる。はんだバンプ２が受ける熱
応力の集中がさらに緩和されて小さくてすみ、はんだバ
ンプ２における熱疲労が原因となって破断に至るような
不具合がない。
【００２８】図３（Ａ）〜（Ｄ）は、第２の実施の形態
を示したものである。はじめの工程として、同図（Ａ）
では、基板支持台８で基板１を支持する。基板１に設け
られる電極４面は上方に向けられる。一方、電子部品で
ある半導体チップ１は、電子部品搬送機構である吸着ノ
ズル９に吸着保持されて基板３の上方部位にあり、その
能動素子面は下方に向けられる。
を示したものである。はじめの工程として、同図（Ａ）
では、基板支持台８で基板１を支持する。基板１に設け
られる電極４面は上方に向けられる。一方、電子部品で
ある半導体チップ１は、電子部品搬送機構である吸着ノ
ズル９に吸着保持されて基板３の上方部位にあり、その
能動素子面は下方に向けられる。
【００２９】そして、同図（Ｂ）に示すように、上記半
導体チップ１は押し下げられ、既にこの電極５面に形成
されるはんだバンプ２を基板電極４に接触させる。そし
てこの状態を保持したままリフロ（第１のリフロ工程）
が行われる。これにより、上記はんだバンプ２は溶融
し、このはんだバンプ２を介して基板電極４と半導体チ
ップ電極５が接続される。
導体チップ１は押し下げられ、既にこの電極５面に形成
されるはんだバンプ２を基板電極４に接触させる。そし
てこの状態を保持したままリフロ（第１のリフロ工程）
が行われる。これにより、上記はんだバンプ２は溶融
し、このはんだバンプ２を介して基板電極４と半導体チ
ップ電極５が接続される。
【００３０】第１のリフロ工程の終了後の、同図（Ｂ）
から同図（Ｃ）に至る間に、上記基板３と上記半導体チ
ップ１とが上下反転させられる。したがって、半導体チ
ップ１の能動素子面が上方に向けられ、基板３の電極４
面は下方に向けられる。
から同図（Ｃ）に至る間に、上記基板３と上記半導体チ
ップ１とが上下反転させられる。したがって、半導体チ
ップ１の能動素子面が上方に向けられ、基板３の電極４
面は下方に向けられる。
【００３１】同図（Ｃ）に示すように、基板３は基板保
持機構６で支持され、半導体チップ１は電子部品保持機
構７で保持される。そして、電子部品保持機構７は半導
体チップ１を押し上げて、はんだバンプ２を基板電極４
に押し付けた状態とし、そのままリフロ（第２のリフロ
工程）が行われる。
持機構６で支持され、半導体チップ１は電子部品保持機
構７で保持される。そして、電子部品保持機構７は半導
体チップ１を押し上げて、はんだバンプ２を基板電極４
に押し付けた状態とし、そのままリフロ（第２のリフロ
工程）が行われる。
【００３２】この第２のリフロ工程中に、電子部品保持
機構７ははんだバンプ２が溶融したことにもとづいて所
定寸法だけ降下し、その位置を保持する。これにより、
溶融しているはんだバンプ２に対して半導体チップ１の
自重がかかり、この半導体チップ１の自重に応じてはん
だバンプ２に表面張力が作用し、基板３から脱落するこ
とがない。
機構７ははんだバンプ２が溶融したことにもとづいて所
定寸法だけ降下し、その位置を保持する。これにより、
溶融しているはんだバンプ２に対して半導体チップ１の
自重がかかり、この半導体チップ１の自重に応じてはん
だバンプ２に表面張力が作用し、基板３から脱落するこ
とがない。
【００３３】所定時間が経過してリフロが終了し、はん
だバンプ２は硬化する。したがって、はんだバンプ２を
介して半導体チップ１と基板電極４との接続が行なわれ
る。ここでも、上記はんだバンプ２を介して半導体チッ
プ１を基板３に対して吊り下げ、半導体チップ１の自重
によってはんだバンプ２を引き伸ばすこととなり、先に
図４（Ａ），（Ｂ）に示したようにはんだバンプ２と各
電極４，５との接触角Ｒｂ，Ｒｃがごく小さくなる。そ
の結果、はんだバンプ２におけるせん断歪みが小さくな
り、熱応力自体も小さくなり、はんだバンプ２が受ける
熱応力の集中が緩和され、破断に至るまでの寿命が延び
る。
だバンプ２は硬化する。したがって、はんだバンプ２を
介して半導体チップ１と基板電極４との接続が行なわれ
る。ここでも、上記はんだバンプ２を介して半導体チッ
プ１を基板３に対して吊り下げ、半導体チップ１の自重
によってはんだバンプ２を引き伸ばすこととなり、先に
図４（Ａ），（Ｂ）に示したようにはんだバンプ２と各
電極４，５との接触角Ｒｂ，Ｒｃがごく小さくなる。そ
の結果、はんだバンプ２におけるせん断歪みが小さくな
り、熱応力自体も小さくなり、はんだバンプ２が受ける
熱応力の集中が緩和され、破断に至るまでの寿命が延び
る。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明によ
れば、基板電極面を下方に向け電子部品の能動素子面を
上方に向けて互いに対向位置させる工程と、基板のみを
支持し、電子部品を基板に押し上げ、はんだバンプを電
極に接触させてリフロをなし、リフロ中にはんだバンプ
を介して電子部品を基板に吊り下げ、電子部品の自重に
よってはんだバンプを引き伸ばす工程とを具備した電子
部品実装方法である。
れば、基板電極面を下方に向け電子部品の能動素子面を
上方に向けて互いに対向位置させる工程と、基板のみを
支持し、電子部品を基板に押し上げ、はんだバンプを電
極に接触させてリフロをなし、リフロ中にはんだバンプ
を介して電子部品を基板に吊り下げ、電子部品の自重に
よってはんだバンプを引き伸ばす工程とを具備した電子
部品実装方法である。
【００３５】請求項２の発明によれば、基板電極面を下
方に向け電子部品の能動素子面を上方に向けて互いに対
向位置させる工程と、基板のみ支持し、電子部品を押し
下げてはんだバンプを電極に接触させてリフロをなす第
１のリフロ工程と、はんだバンプを介して接続される基
板と電子部品を上下反転する工程と、基板のみを支持し
てリフロをなし、このリフロ中にはんだバンプを介して
電子部品を基板に吊り下げ、電子部品の自重によっては
んだバンプを引き伸ばす第２のリフロ工程とを具備した
ことを特徴とする電子部品実装方法である。
方に向け電子部品の能動素子面を上方に向けて互いに対
向位置させる工程と、基板のみ支持し、電子部品を押し
下げてはんだバンプを電極に接触させてリフロをなす第
１のリフロ工程と、はんだバンプを介して接続される基
板と電子部品を上下反転する工程と、基板のみを支持し
てリフロをなし、このリフロ中にはんだバンプを介して
電子部品を基板に吊り下げ、電子部品の自重によっては
んだバンプを引き伸ばす第２のリフロ工程とを具備した
ことを特徴とする電子部品実装方法である。
【００３６】請求項３の発明によれば、基板の電極面を
下方に向けて保持する基板保持機構と、電子部品を基板
の下部に対向配置させ、その能動素子面を上方に向け、
電子部品を押し上げてはんだバンプを電極に接触させ、
はんだパンプのリフロをなす間は電子部品から離間する
電子部品保持機構とを具備したことを特徴とする電子部
品実装装置である。
下方に向けて保持する基板保持機構と、電子部品を基板
の下部に対向配置させ、その能動素子面を上方に向け、
電子部品を押し上げてはんだバンプを電極に接触させ、
はんだパンプのリフロをなす間は電子部品から離間する
電子部品保持機構とを具備したことを特徴とする電子部
品実装装置である。
【００３７】請求項４の発明によれば、基板の電極面を
上方に向けて支持する基板支持台、基板支持台上に載置
され基板に対し電子部品の能動素子面を基板に向けて搬
送し、電子部品のはんだバンプを基板電極に接触させる
ように駆動する電子部品搬送機構、基板と電子部品を上
下反転し基板を保持する基板保持機構、電子部品を基板
の下部に対向配置しかつ能動素子面を上方に向け、電子
部品を押し上げてはんだバンプを電極に接触させる電子
部品保持機構とを具備し、電子部品保持機構は、電極に
接触したはんだパンプのリフロをなす間は電子部品から
離間することを特徴とする電子部品実装装置である。
上方に向けて支持する基板支持台、基板支持台上に載置
され基板に対し電子部品の能動素子面を基板に向けて搬
送し、電子部品のはんだバンプを基板電極に接触させる
ように駆動する電子部品搬送機構、基板と電子部品を上
下反転し基板を保持する基板保持機構、電子部品を基板
の下部に対向配置しかつ能動素子面を上方に向け、電子
部品を押し上げてはんだバンプを電極に接触させる電子
部品保持機構とを具備し、電子部品保持機構は、電極に
接触したはんだパンプのリフロをなす間は電子部品から
離間することを特徴とする電子部品実装装置である。
【００３８】請求項５の発明によれば、はんだバンプは
低融点金属であり、フリップチップ接続後の基板と電子
部品とのギャップが、電子部品の電極および基板の電極
の一辺よりも大である。
低融点金属であり、フリップチップ接続後の基板と電子
部品とのギャップが、電子部品の電極および基板の電極
の一辺よりも大である。
【００３９】したがって、請求項１ないし請求項５の発
明によれば、電子部品と基板に形成される電極とはんだ
バンプ周面とのなす接触角が小さくなり、動作時にはん
だバンプの受ける熱応力の低減を図り、よって信頼性の
向上を得られるなどの効果を奏する。
明によれば、電子部品と基板に形成される電極とはんだ
バンプ周面とのなす接触角が小さくなり、動作時にはん
だバンプの受ける熱応力の低減を図り、よって信頼性の
向上を得られるなどの効果を奏する。
【図１】本発明の実施の形態の、電子部品（半導体チッ
プ）をフリップチップ実装した基板の縦断面図。
プ）をフリップチップ実装した基板の縦断面図。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は、同実施の形態の、電子部品
（半導体チップ）をフリップチップ実装する工程を順に
説明する図。
（半導体チップ）をフリップチップ実装する工程を順に
説明する図。
【図３】（Ａ）ないし（Ｄ）は、他の実施の形態の、電
子部品（半導体チップ）をフリップチップ実装する工程
を順に説明する図。
子部品（半導体チップ）をフリップチップ実装する工程
を順に説明する図。
【図４】（Ａ），（Ｂ）は、はんだバンプの形態を示す
図。
図。
【図５】基板における基板電極と半導体チップ電極の平
面図。
面図。
【図６】基板における基板電極と半導体チップ電極の他
の形態の平面図。
の形態の平面図。
【図７】（Ａ）は、従来の形態の、電子部品（半導体チ
ップ）をフリップチップ実装した基板の縦断面図。
（Ｂ）は、はんだバンプの形態を示す図。
ップ）をフリップチップ実装した基板の縦断面図。
（Ｂ）は、はんだバンプの形態を示す図。
３…基板、 ４…（基板）電極、 １…電子部品（半導体チップ）、 ５…（半導体チップ）電極、 ２…はんだバンプ、 ６…基板保持機構、 ７…電子部品保持機構。 ８…基板支持台、 ９…電子部品搬送機構（吸着ノズル）。
Claims (5)
- 【請求項１】電子部品の能動素子面を基板の電極面に向
け、上記電子部品の上記能動素子面に形成されたはんだ
バンプを上記基板の上記電極に接続するフリップチップ
接続をなす電子部品実装方法において、 基板をその電極面を下方に向けるとともに電子部品の能
動素子面を上方に向けて互いに対向位置させる工程と、 この工程のあとに、上記基板のみを支持し、上記電子部
品を上記基板に押し上げ、はんだバンプを上記電極に接
触させてリフロをなし、このリフロ中にはんだバンプを
介して電子部品を基板に吊り下げ、電子部品の自重によ
ってはんだバンプを引き伸ばす工程とを具備したことを
特徴とする電子部品実装方法。 - 【請求項２】電子部品の能動素子面を基板の電極面に向
け、上記電子部品の能動素子面に形成されたはんだバン
プを上記基板の上記電極に接続するフリップチップ接続
をなす電子部品実装方法において、 基板をその電極面を下方に向けるとともに電子部品の能
動素子面を上方に向けて互いに対向位置させる工程と、 この工程のあとに、上記基板のみを支持し、上記電子部
品を押し下げてはんだバンプを上記電極に接触させてリ
フロをなす第１のリフロ工程と、 上記はんだバンプを介して接続される上記基板と上記電
子部品を上下反転する工程と、 上記基板のみを支持してリフロをなし、このリフロ中に
上記はんだバンプを介して電子部品を基板に吊り下げ、
電子部品の自重によってはんだバンプを引き伸ばす第２
のリフロ工程とを具備したことを特徴とする電子部品実
装方法。 - 【請求項３】電子部品の能動素子面を基板の電極面に向
け、上記電子部品の上記能動素子面に形成されたはんだ
バンプを上記基板の上記電極に接続するフリップチップ
接続をなす電子部品実装装置において、 上記基板をその電極面を下方に向けて保持する基板保持
機構と、 上記電子部品を基板の下部に対向配置させ、その能動素
子面を上方に向け、上記電子部品を押し上げて上記はん
だバンプを上記電極に接触させる電子部品保持機構とを
具備し、 この電子部品保持機構は、上記電極に接触したはんだパ
ンプのリフロをなす間は上記電子部品から離間すること
を特徴とする電子部品実装装置。 - 【請求項４】電子部品の能動素子面を基板の電極面に向
け、上記電子部品の能動素子面に形成されたはんだバン
プを上記基板の上記電極に直接接続するフリップチップ
接続をなす電子部品実装装置において、 基板をその電極面を上方に向けて支持する基板支持台
と、 この基板支持台上に載置され基板に対して、電子部品の
能動素子面を上記基板側に向けて搬送し、電子部品に形
成されるはんだバンプを上記基板電極に接触させるよう
に駆動する電子部品搬送機構と、 上記はんだバンプを介して接続される上記基板と上記電
子部品を上下反転し基板を保持する基板保持機構と、 上記電子部品を基板の下部に対向配置させ、その能動素
子面を上方に向け、上記電子部品を押し上げて上記はん
だバンプを上記電極に接触させる電子部品保持機構とを
具備し、 この電子部品保持機構は、上記電極に接触したはんだパ
ンプのリフロをなす間は上記電子部品から離間すること
を特徴とする電子部品実装装置。 - 【請求項５】上記はんだバンプは、低融点金属であり、
フリップチップ接続後の上記基板と上記電子部品とのギ
ャップが、上記電子部品の電極および基板の電極の所定
の一辺よりも大であることを特徴とする請求項１ないし
請求項４記載の電子部品実装方法および電子部品実装装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9027750A JPH10223693A (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 電子部品実装方法および電子部品実装装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9027750A JPH10223693A (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 電子部品実装方法および電子部品実装装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10223693A true JPH10223693A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12229711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9027750A Pending JPH10223693A (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 電子部品実装方法および電子部品実装装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10223693A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008227271A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Fujitsu Ltd | 電子装置および電子部品実装方法 |
| US8104666B1 (en) * | 2010-09-01 | 2012-01-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Thermal compressive bonding with separate die-attach and reflow processes |
| US8177862B2 (en) | 2010-10-08 | 2012-05-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Thermal compressive bond head |
| US8381965B2 (en) | 2010-07-22 | 2013-02-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Thermal compress bonding |
-
1997
- 1997-02-12 JP JP9027750A patent/JPH10223693A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008227271A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Fujitsu Ltd | 電子装置および電子部品実装方法 |
| US8381965B2 (en) | 2010-07-22 | 2013-02-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Thermal compress bonding |
| US8556158B2 (en) | 2010-07-22 | 2013-10-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Thermal compress bonding |
| US8104666B1 (en) * | 2010-09-01 | 2012-01-31 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Thermal compressive bonding with separate die-attach and reflow processes |
| CN102386114A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 芯片接合的方法 |
| US8317077B2 (en) | 2010-09-01 | 2012-11-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Thermal compressive bonding with separate die-attach and reflow processes |
| US8177862B2 (en) | 2010-10-08 | 2012-05-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Thermal compressive bond head |
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