JP2002057453A - 半導体装置のリペア方法 - Google Patents
半導体装置のリペア方法Info
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- H01L2924/191—Disposition
- H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
- H01L2924/19105—Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate
Abstract
(57)【要約】
【課題】はんだバンプを有するベアチップや微細ピッチ
ＢＧＡにも対応可能で、隣接する搭載部品の間隔に制限
条件が無い半導体装置のリペア方法の提供。 【解決手段】半導体装置１をプリント配線基板２から取
り外す工程と、プリント配線基板２の基板電極に残って
いるはんだを除去する工程と、半導体装置１の電極配置
と同一配置の凹形状の窪みを持つ、半導体装置１と略同
一サイズのはんだ供給治具７にはんだペースト９を均一
に充填する工程と、はんだ供給治具７のはんだペースト
９をプリント配線基板２に転写し、予備はんだを形成す
る工程と、半導体装置１とプリント配線基板２とを溶融
・接続する工程とによって半導体装置のリペアを行い、
隣接部品３と間隔が狭い場合であっても、容易かつ確実
に予備はんだを形成する。
ＢＧＡにも対応可能で、隣接する搭載部品の間隔に制限
条件が無い半導体装置のリペア方法の提供。 【解決手段】半導体装置１をプリント配線基板２から取
り外す工程と、プリント配線基板２の基板電極に残って
いるはんだを除去する工程と、半導体装置１の電極配置
と同一配置の凹形状の窪みを持つ、半導体装置１と略同
一サイズのはんだ供給治具７にはんだペースト９を均一
に充填する工程と、はんだ供給治具７のはんだペースト
９をプリント配線基板２に転写し、予備はんだを形成す
る工程と、半導体装置１とプリント配線基板２とを溶融
・接続する工程とによって半導体装置のリペアを行い、
隣接部品３と間隔が狭い場合であっても、容易かつ確実
に予備はんだを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置のリペ
ア方法に関し、特に、はんだバンプを有する半導体ベア
チップ及び微細ピッチＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）
などの半導体パッケージのリペア方法に関する。
ア方法に関し、特に、はんだバンプを有する半導体ベア
チップ及び微細ピッチＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）
などの半導体パッケージのリペア方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】はんだバンプを有する半導体チップ等は
配線基板等に実装した後に所定の検査を行い、その際不
良と判定された場合には、半導体チップを配線基板から
一旦取り外した後、予備はんだを形成し直して再度搭載
するリペアが行われる。ここで、従来の半導体装置のリ
ペア方法について、図５を参照して説明する。図５は、
従来の半導体装置のリペア方法を模式的に示す工程断面
図である。
配線基板等に実装した後に所定の検査を行い、その際不
良と判定された場合には、半導体チップを配線基板から
一旦取り外した後、予備はんだを形成し直して再度搭載
するリペアが行われる。ここで、従来の半導体装置のリ
ペア方法について、図５を参照して説明する。図５は、
従来の半導体装置のリペア方法を模式的に示す工程断面
図である。
【０００３】図５に示すように、従来のリペア方法は、
隣接部品３と共にプリント配線基板２に搭載された半導
体装置１をヒーター５を用いて局部的に加熱して、リワ
ーク装置の吸着ヘッド４により半導体装置１を引き上げ
ることにより、プリント配線基板２と半導体装置１とを
切り離す工程（図５（ａ）参照）と、プリント配線基板
２に残った余分なはんだをスクレーバー６を用いて除去
するはんだ除去工程（図５（ｂ）参照）と、予備はんだ
形成位置に開口が形成されたメタルマスク１４及びスキ
ージ８を用いてプリント配線基板２にはんだペースト９
を供給する予備はんだ供給工程（図５（ｃ）参照）と、
半導体装置１とプリント配線基板２とを互いのはんだ面
が向かい合うように配置し、ヒーター５によってはんだ
を加熱、溶融して接合するＬＳＩ再搭載工程（図５
（ｄ）、（ｅ）参照）とから構成されている。
隣接部品３と共にプリント配線基板２に搭載された半導
体装置１をヒーター５を用いて局部的に加熱して、リワ
ーク装置の吸着ヘッド４により半導体装置１を引き上げ
ることにより、プリント配線基板２と半導体装置１とを
切り離す工程（図５（ａ）参照）と、プリント配線基板
２に残った余分なはんだをスクレーバー６を用いて除去
するはんだ除去工程（図５（ｂ）参照）と、予備はんだ
形成位置に開口が形成されたメタルマスク１４及びスキ
ージ８を用いてプリント配線基板２にはんだペースト９
を供給する予備はんだ供給工程（図５（ｃ）参照）と、
半導体装置１とプリント配線基板２とを互いのはんだ面
が向かい合うように配置し、ヒーター５によってはんだ
を加熱、溶融して接合するＬＳＩ再搭載工程（図５
（ｄ）、（ｅ）参照）とから構成されている。
【０００４】ここで、図５（ｃ）の予備はんだ供給工程
において、プリント配線基板２にはんだペースト９を供
給するには、ＬＳＩのパッド寸法およびパッドレイアウ
トに対応した専用のメタルマスク１４を用意し、手作業
によりプリント配線基板２とメタルマスク１４との位置
合わせを行い、はんだペースト印刷を行う方法が一般的
に用いられている。
において、プリント配線基板２にはんだペースト９を供
給するには、ＬＳＩのパッド寸法およびパッドレイアウ
トに対応した専用のメタルマスク１４を用意し、手作業
によりプリント配線基板２とメタルマスク１４との位置
合わせを行い、はんだペースト印刷を行う方法が一般的
に用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体装置のリペア方法における予備はんだ供給工程
は、プリント配線基板２の上にメタルマスク１４を乗
せ、手動で印刷位置合わせ及びはんだペースト印刷を行
うため、位置合わせが非常に困難であり、且つ作業性が
悪く、印刷位置の精度を向上させることができないとい
う問題がある。
半導体装置のリペア方法における予備はんだ供給工程
は、プリント配線基板２の上にメタルマスク１４を乗
せ、手動で印刷位置合わせ及びはんだペースト印刷を行
うため、位置合わせが非常に困難であり、且つ作業性が
悪く、印刷位置の精度を向上させることができないとい
う問題がある。
【０００６】また、手作業による印刷では、印圧やスキ
ージ速度といった印刷のパラメータのばらつきが大きい
ため、予備はんだの供給量が安定せず、”にじみ”や”
だれ”といった印刷不良も起きやすくなる。特に、ピッ
チが小さいフリップチップのリペアを行う場合は、高い
位置合わせ精度やはんだ供給量の安定性が要求されるた
め、上記不良が生じやすい。
ージ速度といった印刷のパラメータのばらつきが大きい
ため、予備はんだの供給量が安定せず、”にじみ”や”
だれ”といった印刷不良も起きやすくなる。特に、ピッ
チが小さいフリップチップのリペアを行う場合は、高い
位置合わせ精度やはんだ供給量の安定性が要求されるた
め、上記不良が生じやすい。
【０００７】また、はんだペースト９をスキージングに
よりメタルマスク１４開口に充填するには、メタルマス
ク１４にはある程度の剛性が必要であり、剛性を維持す
るためにはメタルマスク１４に枠１４ａを設ける必要が
ある。従って、メタルマスク１４の大きさは、搭載する
半導体装置１よりも少なくとも枠１４ａの分だけ大きく
しなければならず、チップコンデンサなどの隣接する他
の実装部品３との間には所定の寸法以上の間隔が必要と
なり、間隔が狭い場合には、図５（ｃ）に示すように、
予備はんだ形成に際して隣接部品３も一旦取り外さなけ
ればならないという問題がある。このような問題は、高
密度に実装された半導体装置において、特に顕著に現れ
る。
よりメタルマスク１４開口に充填するには、メタルマス
ク１４にはある程度の剛性が必要であり、剛性を維持す
るためにはメタルマスク１４に枠１４ａを設ける必要が
ある。従って、メタルマスク１４の大きさは、搭載する
半導体装置１よりも少なくとも枠１４ａの分だけ大きく
しなければならず、チップコンデンサなどの隣接する他
の実装部品３との間には所定の寸法以上の間隔が必要と
なり、間隔が狭い場合には、図５（ｃ）に示すように、
予備はんだ形成に際して隣接部品３も一旦取り外さなけ
ればならないという問題がある。このような問題は、高
密度に実装された半導体装置において、特に顕著に現れ
る。
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、その第１の目的は、はんだバンプを有する
ベアチップや微細ピッチＢＧＡにも対応可能な半導体装
置のリペア方法を提供することにある。また、本発明の
第２の目的は、リペア工事をしたい半導体装置と隣接す
る搭載部品の間隔に制限条件が無いリペア方法を提供す
ることにある。
のであって、その第１の目的は、はんだバンプを有する
ベアチップや微細ピッチＢＧＡにも対応可能な半導体装
置のリペア方法を提供することにある。また、本発明の
第２の目的は、リペア工事をしたい半導体装置と隣接す
る搭載部品の間隔に制限条件が無いリペア方法を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、基板上にはんだで実装されている半導体
装置を加熱手段により加熱し、前記基板から前記半導体
装置を取り外す工程と、前記基板上に残った余分なはん
だをスクレーパーにより除去する工程と、前記基板には
んだペーストを供給する予備はんだ形成工程と、前記半
導体装置と前記基板とを貼り合わせた後、前記加熱手段
によりはんだを加熱・溶融して接合する再搭載工程とを
含む半導体装置のリペア方法において、前記予備はんだ
の形成に際して、前記半導体装置の電極配置と同一位置
に凹部が形成された、前記半導体装置と略同一サイズの
はんだ供給治具に、スキージングによって前記はんだペ
ーストを供給し、前記はんだ供給治具を前記基板に対向
して配置した後、前記加熱手段により加熱・溶融するこ
とによって前記はんだペーストを前記基板に転写するも
のである。
め、本発明は、基板上にはんだで実装されている半導体
装置を加熱手段により加熱し、前記基板から前記半導体
装置を取り外す工程と、前記基板上に残った余分なはん
だをスクレーパーにより除去する工程と、前記基板には
んだペーストを供給する予備はんだ形成工程と、前記半
導体装置と前記基板とを貼り合わせた後、前記加熱手段
によりはんだを加熱・溶融して接合する再搭載工程とを
含む半導体装置のリペア方法において、前記予備はんだ
の形成に際して、前記半導体装置の電極配置と同一位置
に凹部が形成された、前記半導体装置と略同一サイズの
はんだ供給治具に、スキージングによって前記はんだペ
ーストを供給し、前記はんだ供給治具を前記基板に対向
して配置した後、前記加熱手段により加熱・溶融するこ
とによって前記はんだペーストを前記基板に転写するも
のである。
【００１０】本発明においては、前記予備はんだの形成
に際して、前記はんだ供給治具上に、前記凹部に対応す
る位置に開口が形成されたメタルマスクを重ねて配置
し、前記凹部と前記開口部とに前記はんだペーストを供
給する構成とすることができる。
に際して、前記はんだ供給治具上に、前記凹部に対応す
る位置に開口が形成されたメタルマスクを重ねて配置
し、前記凹部と前記開口部とに前記はんだペーストを供
給する構成とすることができる。
【００１１】また、本発明においては、前記予備はんだ
の形成に際して、前記基板に前記はんだペーストを転写
後、平板を用いて前記はんだペーストを上面側から押圧
して平坦化する工程を含む構成とすることもできる。
の形成に際して、前記基板に前記はんだペーストを転写
後、平板を用いて前記はんだペーストを上面側から押圧
して平坦化する工程を含む構成とすることもできる。
【００１２】また、本発明においては、前記基板及び前
記半導体装置を載置するリワーク装置にパルスヒート機
能を備え、前記パルスヒート機能により前記基板及び前
記半導体装置の加熱温度制御を行うことが好ましい。
記半導体装置を載置するリワーク装置にパルスヒート機
能を備え、前記パルスヒート機能により前記基板及び前
記半導体装置の加熱温度制御を行うことが好ましい。
【００１３】このように、本発明では、凹部を有する平
板状のはんだ供給治具を用い、はんだ供給治具の凹部に
充填されたはんだペーストをプリント配線基板の電極部
に溶融、転写することによって予備はんだの供給を行う
ため、メタルマスクで印刷する方法に比べてマスク開口
にはんだペーストが付着することがなく、安定して予備
はんだを形成することができ、狭ピッチ化に対応するこ
とが可能である。また、メタルマスクで印刷する方法と
異なり、はんだ供給治具は配線基板の電極部分に搭載さ
れる半導体装置の外径寸法とほぼ同程度にすることが出
来るので、隣接する他の実装部品が接近している場合で
あっても本リペア方法を適用することができる。
板状のはんだ供給治具を用い、はんだ供給治具の凹部に
充填されたはんだペーストをプリント配線基板の電極部
に溶融、転写することによって予備はんだの供給を行う
ため、メタルマスクで印刷する方法に比べてマスク開口
にはんだペーストが付着することがなく、安定して予備
はんだを形成することができ、狭ピッチ化に対応するこ
とが可能である。また、メタルマスクで印刷する方法と
異なり、はんだ供給治具は配線基板の電極部分に搭載さ
れる半導体装置の外径寸法とほぼ同程度にすることが出
来るので、隣接する他の実装部品が接近している場合で
あっても本リペア方法を適用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の半導体装置のリペア方法
は、その好ましい一実施の形態において、半導体装置１
およびプリント配線基板２にホットエアーやヒーター５
により熱を加え、リワーク吸着ヘッド４を引き上げるこ
とによって半導体装置１をプリント配線基板２から取り
外す第１の工程と、プリント配線基板２をはんだの融点
付近の温度まで加熱した状態で、スクレーパー６等を用
いてプリント配線基板２の基板電極に残っている余分な
はんだを掻き取って除去する第２の工程と、プリント配
線基板２の予備はんだ形成箇所に対応する位置（半導体
装置１の電極配置と同一位置）に凹形状の窪みを持つ、
半導体装置１と略同一サイズのはんだ供給治具７を用意
し、その凹部にスキージ８を用いてはんだペースト９を
均一に充填する第３の工程と、はんだ供給治具７のはん
だペースト９が印刷された面をプリント配線基板２に位
置合わせして接触させ、ホットエアー等で加熱すること
によってプリント配線基板２側にはんだペーストを転写
し、予備はんだを形成する第４の工程と、リワーク装置
の吸着ヘッド４に半導体装置１を吸着させ、位置合わせ
を行った後、半導体装置１のバンプとプリント配線基板
２の予備はんだを接触させ、加熱によって両者を溶融・
接続する第５の工程とからなり、プリント配線基板２の
配線電極に直接はんだペースト９を供給する方法に比べ
て、隣接部品３との間隔が狭い場合であっても容易かつ
確実にはんだペースト９を形成することができるもので
ある。
は、その好ましい一実施の形態において、半導体装置１
およびプリント配線基板２にホットエアーやヒーター５
により熱を加え、リワーク吸着ヘッド４を引き上げるこ
とによって半導体装置１をプリント配線基板２から取り
外す第１の工程と、プリント配線基板２をはんだの融点
付近の温度まで加熱した状態で、スクレーパー６等を用
いてプリント配線基板２の基板電極に残っている余分な
はんだを掻き取って除去する第２の工程と、プリント配
線基板２の予備はんだ形成箇所に対応する位置（半導体
装置１の電極配置と同一位置）に凹形状の窪みを持つ、
半導体装置１と略同一サイズのはんだ供給治具７を用意
し、その凹部にスキージ８を用いてはんだペースト９を
均一に充填する第３の工程と、はんだ供給治具７のはん
だペースト９が印刷された面をプリント配線基板２に位
置合わせして接触させ、ホットエアー等で加熱すること
によってプリント配線基板２側にはんだペーストを転写
し、予備はんだを形成する第４の工程と、リワーク装置
の吸着ヘッド４に半導体装置１を吸着させ、位置合わせ
を行った後、半導体装置１のバンプとプリント配線基板
２の予備はんだを接触させ、加熱によって両者を溶融・
接続する第５の工程とからなり、プリント配線基板２の
配線電極に直接はんだペースト９を供給する方法に比べ
て、隣接部品３との間隔が狭い場合であっても容易かつ
確実にはんだペースト９を形成することができるもので
ある。
【００１５】
【実施例】上記した本発明の一実施の形態についてさら
に詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参
照して説明する。
に詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参
照して説明する。
【００１６】［実施例１］まず、本発明の第１の実施例
にかかる半導体装置のリペア方法について、図１乃至図
３を参照して説明する。図１及び図２は、第１の実施例
のリペア方法を模式的に示す工程断面図であり、作図の
都合上、分図したものである。また、図３は、印刷治具
の外観を表す斜視図である。なお、本実施例では、１６
ｍｍ□の領域のＢＧＡを使用し、バンプおよび予備はん
だの材質は共にＳｎ／Ａｇ／Ｃｕ合金を用い、電極は
０．５ｍｍピッチでエリア状に配置されている構成例に
ついて記載している。
にかかる半導体装置のリペア方法について、図１乃至図
３を参照して説明する。図１及び図２は、第１の実施例
のリペア方法を模式的に示す工程断面図であり、作図の
都合上、分図したものである。また、図３は、印刷治具
の外観を表す斜視図である。なお、本実施例では、１６
ｍｍ□の領域のＢＧＡを使用し、バンプおよび予備はん
だの材質は共にＳｎ／Ａｇ／Ｃｕ合金を用い、電極は
０．５ｍｍピッチでエリア状に配置されている構成例に
ついて記載している。
【００１７】本実施例の半導体装置のリペア方法につい
て説明すると、まず、図１（ａ）に示すように、プリン
ト配線基板２に隣接部品３と共に実装され、リワークを
施したい半導体装置１を覆うようにリワーク装置のノズ
ルを設置し、プリント配線基板２背面にあるヒーター５
を用いて予備加熱を行う。これは、急な加熱によるプリ
ント配線基板２の反りの発生を防止するために行うもの
であるが、その際、プリント配線基板２背面の一部また
は全面を加熱してもよい。
て説明すると、まず、図１（ａ）に示すように、プリン
ト配線基板２に隣接部品３と共に実装され、リワークを
施したい半導体装置１を覆うようにリワーク装置のノズ
ルを設置し、プリント配線基板２背面にあるヒーター５
を用いて予備加熱を行う。これは、急な加熱によるプリ
ント配線基板２の反りの発生を防止するために行うもの
であるが、その際、プリント配線基板２背面の一部また
は全面を加熱してもよい。
【００１８】次に、半導体装置１をホットエアー等によ
りはんだ溶融温度以上まで加熱し、はんだ接続部が変形
し易くなったところでリワーク装置の吸着ヘッド４を半
導体装置１に吸着・上昇させ、半導体装置１をプリント
配線基板２から切り離す。ここで、吸着ヘッド４が無い
装置を使用する場合には、半導体装置１を取り外す段階
でノズルを上昇させ、吸着治具等を使用して手動で半導
体装置１を取り外すことも可能である。
りはんだ溶融温度以上まで加熱し、はんだ接続部が変形
し易くなったところでリワーク装置の吸着ヘッド４を半
導体装置１に吸着・上昇させ、半導体装置１をプリント
配線基板２から切り離す。ここで、吸着ヘッド４が無い
装置を使用する場合には、半導体装置１を取り外す段階
でノズルを上昇させ、吸着治具等を使用して手動で半導
体装置１を取り外すことも可能である。
【００１９】なお、半導体装置１のＢＧＡを取り外す際
の温度プロファイルとしては、バンプ接続部の温度が１
５０℃の予備加熱を１５０秒、２２０℃の本加熱を６０
秒となるようにホットエアーの温度プロファイルを設定
し、加熱後リワーク装置のヘッドを持ち上げて半導体装
置１を取り外した後に、大気を吹き付けて冷却し室温ま
で戻した。
の温度プロファイルとしては、バンプ接続部の温度が１
５０℃の予備加熱を１５０秒、２２０℃の本加熱を６０
秒となるようにホットエアーの温度プロファイルを設定
し、加熱後リワーク装置のヘッドを持ち上げて半導体装
置１を取り外した後に、大気を吹き付けて冷却し室温ま
で戻した。
【００２０】次に、図１（ｂ）に示すように、半導体装
置１を取り外した後のプリント配線基板２側の電極上に
残っている余分なはんだを除去する。ここで、プリント
配線基板２側の電極に残ったはんだの量は均一ではなく
表面も平滑ではないため、そのまま半導体装置１が再搭
載された場合には実装不良を引き起こしてしまう。そこ
で、プリント配線基板２をはんだ融点近くの温度まで加
熱した状態で、薄いステンレスのスクレーパー６等を用
いて掻き取り、余分なはんだの除去、もしくははんだ量
の均一化およびはんだ表面の平滑化を行う。このような
処理を施すことによって、半導体装置１の再搭載後の実
装性をリペアが無い場合と同等にする事が出来る。
置１を取り外した後のプリント配線基板２側の電極上に
残っている余分なはんだを除去する。ここで、プリント
配線基板２側の電極に残ったはんだの量は均一ではなく
表面も平滑ではないため、そのまま半導体装置１が再搭
載された場合には実装不良を引き起こしてしまう。そこ
で、プリント配線基板２をはんだ融点近くの温度まで加
熱した状態で、薄いステンレスのスクレーパー６等を用
いて掻き取り、余分なはんだの除去、もしくははんだ量
の均一化およびはんだ表面の平滑化を行う。このような
処理を施すことによって、半導体装置１の再搭載後の実
装性をリペアが無い場合と同等にする事が出来る。
【００２１】次に、図１（ｃ）乃至図２（ｅ）に示すよ
うに、予備はんだの再供給を行うが、本実施例では、プ
リント配線基板２に直接予備はんだを行わず、はんだ供
給治具７を用いて予備はんだを行うことを特徴としてい
る。具体的には、まず、はんだ供給治具７の凹部１０に
スキージ８を使用してはんだペースト９を充填する（図
１（ｃ）参照）。この方法では、メタルマスク１４でペ
ースト印刷する方法のように、マスク開口部にはんだペ
ースト９が付着して充填量が減ることがなく、はんだペ
ースト９を容易に安定供給することが出来る。
うに、予備はんだの再供給を行うが、本実施例では、プ
リント配線基板２に直接予備はんだを行わず、はんだ供
給治具７を用いて予備はんだを行うことを特徴としてい
る。具体的には、まず、はんだ供給治具７の凹部１０に
スキージ８を使用してはんだペースト９を充填する（図
１（ｃ）参照）。この方法では、メタルマスク１４でペ
ースト印刷する方法のように、マスク開口部にはんだペ
ースト９が付着して充填量が減ることがなく、はんだペ
ースト９を容易に安定供給することが出来る。
【００２２】また、図５に示す従来の方法のように、メ
タルマスク１４でペースト印刷する場合は、メタルマス
ク１４と隣接部品３の干渉の問題から、隣接部品３を一
旦取り外さなければならない場合がある。これに対し、
本実施例の方法では、はんだ供給治具７の寸法は半導体
装置１と同等程度にすることができ、はんだ供給治具７
への印刷は、図３に示す印刷治具１１を用いることによ
り容易に行うことができる。このため、本実施例では半
導体装置１の隣接部に他の実装部品があっても問題な
い。
タルマスク１４でペースト印刷する場合は、メタルマス
ク１４と隣接部品３の干渉の問題から、隣接部品３を一
旦取り外さなければならない場合がある。これに対し、
本実施例の方法では、はんだ供給治具７の寸法は半導体
装置１と同等程度にすることができ、はんだ供給治具７
への印刷は、図３に示す印刷治具１１を用いることによ
り容易に行うことができる。このため、本実施例では半
導体装置１の隣接部に他の実装部品があっても問題な
い。
【００２３】次に、図１（ｄ）に示すように、はんだペ
ースト９が充填されたはんだ供給治具７をリワーク装置
の吸着ヘッド４に吸着し、プリント配線基板２の電極に
位置合わせして接触させた後、はんだの融点付近の温度
まで加熱してはんだペースト９を溶融し、プリント配線
基板２の電極側にはんだペースト９を転写して、プリン
ト配線基板２の予備はんだを行う（図２（ｅ）参照）。
ースト９が充填されたはんだ供給治具７をリワーク装置
の吸着ヘッド４に吸着し、プリント配線基板２の電極に
位置合わせして接触させた後、はんだの融点付近の温度
まで加熱してはんだペースト９を溶融し、プリント配線
基板２の電極側にはんだペースト９を転写して、プリン
ト配線基板２の予備はんだを行う（図２（ｅ）参照）。
【００２４】ここで、本実施例で用いるはんだ供給治具
７の材質は、はんだと反応し難く、耐熱性があり、加工
性の良いステンレス鋼等が望ましい。また、はんだ供給
治具７の凹部は、機械加工やエッチング加工により形成
され、コーティングする場合の材料としては、Ｃｒ、Ｔ
ａ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｍｏ、フッ素樹脂等のコーティング
材料や、窒化処理を施した材料を用いることができる。
７の材質は、はんだと反応し難く、耐熱性があり、加工
性の良いステンレス鋼等が望ましい。また、はんだ供給
治具７の凹部は、機械加工やエッチング加工により形成
され、コーティングする場合の材料としては、Ｃｒ、Ｔ
ａ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｍｏ、フッ素樹脂等のコーティング
材料や、窒化処理を施した材料を用いることができる。
【００２５】また、はんだ供給治具７の大きさは半導体
装置１のＢＧＡと同様に１６ｍｍ□で、その凹部１０の
形状を半球状、開口径を直径０．３ｍｍ、深さ０．１５
ｍｍとし、はんだ供給治具７に直接スキージングにより
はんだペースト９を充填した。スキージ８は硬質ゴムを
使用し、手動によりスキージングを行った。また、予備
はんだのプリント配線基板２への転写時は、約２２０℃
の温度を３０秒程度維持するように設定した。
装置１のＢＧＡと同様に１６ｍｍ□で、その凹部１０の
形状を半球状、開口径を直径０．３ｍｍ、深さ０．１５
ｍｍとし、はんだ供給治具７に直接スキージングにより
はんだペースト９を充填した。スキージ８は硬質ゴムを
使用し、手動によりスキージングを行った。また、予備
はんだのプリント配線基板２への転写時は、約２２０℃
の温度を３０秒程度維持するように設定した。
【００２６】最後に、図２（ｆ）、（ｇ）に示すよう
に、再度搭載する半導体装置１のＢＧＡのバンプ表面に
フラックスを塗布し、半導体装置１のＢＧＡとプリント
配線基板２の位置合わせを行った後、取り外し時と同一
温度プロファイルで半導体装置１とプリント配線基板２
の接続を行い、リワークが完了する。なお。図５の従来
例では、半導体装置１と隣接部品３の間隔はメタルマス
ク１４の大きさの制限から５ｍｍ以上必要であったが、
本実施例では隣接部品３が３ｍｍまで接近していてもリ
ペアは可能である。
に、再度搭載する半導体装置１のＢＧＡのバンプ表面に
フラックスを塗布し、半導体装置１のＢＧＡとプリント
配線基板２の位置合わせを行った後、取り外し時と同一
温度プロファイルで半導体装置１とプリント配線基板２
の接続を行い、リワークが完了する。なお。図５の従来
例では、半導体装置１と隣接部品３の間隔はメタルマス
ク１４の大きさの制限から５ｍｍ以上必要であったが、
本実施例では隣接部品３が３ｍｍまで接近していてもリ
ペアは可能である。
【００２７】このように、プリント配線基板２の配線電
極にメタルマスク１４を用いて直接はんだペースト９を
供給する代わりに、プリント配線基板２の予備はんだ形
成箇所に対応する位置（半導体装置１の電極位置）に凹
部１０を有するはんだ供給治具７を用い、このはんだ供
給治具７にはんだペースト９を充填し、それをプリント
配線基板２に転写することによって、隣接部品３と間隔
が狭い領域に容易かつ確実に予備はんだを形成すること
ができる。
極にメタルマスク１４を用いて直接はんだペースト９を
供給する代わりに、プリント配線基板２の予備はんだ形
成箇所に対応する位置（半導体装置１の電極位置）に凹
部１０を有するはんだ供給治具７を用い、このはんだ供
給治具７にはんだペースト９を充填し、それをプリント
配線基板２に転写することによって、隣接部品３と間隔
が狭い領域に容易かつ確実に予備はんだを形成すること
ができる。
【００２８】なお、本実施例では、バンプ材料がＳｎ／
Ａｇ／Ｃｕ合金の場合の例を挙げたが、本発明は上記実
施例に限定されるものではなく、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ合金
に代えて、Ｓｎ／Ｐｂ、Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ｚｎ、Ｓｎ
／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｓｂ、Ｓｎ／Ｉｎ、Ｉｎ／Ａｇ、Ｉｎ／
Ｃｕおよびこれらの材料に添加元素を更に加えた材料を
用いることが出来る。
Ａｇ／Ｃｕ合金の場合の例を挙げたが、本発明は上記実
施例に限定されるものではなく、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕ合金
に代えて、Ｓｎ／Ｐｂ、Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ｚｎ、Ｓｎ
／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｓｂ、Ｓｎ／Ｉｎ、Ｉｎ／Ａｇ、Ｉｎ／
Ｃｕおよびこれらの材料に添加元素を更に加えた材料を
用いることが出来る。
【００２９】［実施例２］次に、本発明の第２の実施例
について、図４を参照して説明する。図４は、第２の実
施例のリペア方法を模式的に示す工程断面図である。な
お、本実施例では、パルスヒート機能付きのマウンター
を使用して取り外し・搭載を行っており、この方法では
隣接部品との許容間隔を０．５ｍｍ程度まで小さくする
ことが出来る。また、ベアチップの外径寸法は１０ｍｍ
□であり、０．２５ｍｍピッチでフルグリッドのバンプ
を有している。バンプ材料としては、ベアチップ側がＳ
ｎ／Ｐｂ高温はんだ、予備はんだがＳｎ／Ｐｂ共晶はん
だを使用している。
について、図４を参照して説明する。図４は、第２の実
施例のリペア方法を模式的に示す工程断面図である。な
お、本実施例では、パルスヒート機能付きのマウンター
を使用して取り外し・搭載を行っており、この方法では
隣接部品との許容間隔を０．５ｍｍ程度まで小さくする
ことが出来る。また、ベアチップの外径寸法は１０ｍｍ
□であり、０．２５ｍｍピッチでフルグリッドのバンプ
を有している。バンプ材料としては、ベアチップ側がＳ
ｎ／Ｐｂ高温はんだ、予備はんだがＳｎ／Ｐｂ共晶はん
だを使用している。
【００３０】まず、図４（ａ）に示すように、プリント
配線基板２に実装され、リワークを施したい半導体装置
１を覆うようにリワーク装置のノズルを設置し、プリン
ト配線基板２背面にあるマウンターステージ１３を用い
てはんだ溶融温度以上まで加熱を行う。はんだ接続部が
変形し易くなったところで吸着ヘッド４を半導体装置１
に吸着・上昇させ、半導体装置１を取り外す。
配線基板２に実装され、リワークを施したい半導体装置
１を覆うようにリワーク装置のノズルを設置し、プリン
ト配線基板２背面にあるマウンターステージ１３を用い
てはんだ溶融温度以上まで加熱を行う。はんだ接続部が
変形し易くなったところで吸着ヘッド４を半導体装置１
に吸着・上昇させ、半導体装置１を取り外す。
【００３１】この時の、ベアチップの取り外しの温度プ
ロファイルは、予備加熱を１５０℃−１５０秒、本加熱
を２００℃−６０秒、その後に冷却という設定とした。
このようなパルスヒート機能付きマウンターはマウンタ
ーヘッド部を介して加熱を行うことができるため、加熱
プロファイルの精密なコントロールが可能であり、加熱
エリアをヘッド部が接触する局所エリアに限定すること
ができるという効果がある。
ロファイルは、予備加熱を１５０℃−１５０秒、本加熱
を２００℃−６０秒、その後に冷却という設定とした。
このようなパルスヒート機能付きマウンターはマウンタ
ーヘッド部を介して加熱を行うことができるため、加熱
プロファイルの精密なコントロールが可能であり、加熱
エリアをヘッド部が接触する局所エリアに限定すること
ができるという効果がある。
【００３２】次に、半導体装置１を取り外した後のプリ
ント配線基板２側の電極上に残っている余分なはんだを
除去し、その後、図４（ｂ）に示すように、予備はんだ
の再供給を行う。再供給に際しては、はんだ供給治具７
の上に、はんだ供給治具７の凹部１０に対応する位置に
開口部が形成されたメタルマスク１４を設置し、スキー
ジ８を使用して凹部１０及び開口部にはんだペースト９
を充填する。
ント配線基板２側の電極上に残っている余分なはんだを
除去し、その後、図４（ｂ）に示すように、予備はんだ
の再供給を行う。再供給に際しては、はんだ供給治具７
の上に、はんだ供給治具７の凹部１０に対応する位置に
開口部が形成されたメタルマスク１４を設置し、スキー
ジ８を使用して凹部１０及び開口部にはんだペースト９
を充填する。
【００３３】ここで、はんだ供給治具７の寸法はベアチ
ップと同じ１０ｍｍ□のものを用い、その凹部１０の形
状は開口径が直径０．１６ｍｍ、深さ０．０８ｍｍとし
た。また、メタルマスク１４としては、厚さ０．０５ｍ
ｍ、開口径０．１４ｍｍのものを用い、材質はＮｉにフ
ッ素樹脂をコーティングしたものを用いた。本実施例の
ように、メタルマスク１４を併用して印刷することによ
り、はんだ供給量を増やし、はんだを高く形成すること
ができ、ベアチップなどの狭ピッチの場合に特に有効と
なる。
ップと同じ１０ｍｍ□のものを用い、その凹部１０の形
状は開口径が直径０．１６ｍｍ、深さ０．０８ｍｍとし
た。また、メタルマスク１４としては、厚さ０．０５ｍ
ｍ、開口径０．１４ｍｍのものを用い、材質はＮｉにフ
ッ素樹脂をコーティングしたものを用いた。本実施例の
ように、メタルマスク１４を併用して印刷することによ
り、はんだ供給量を増やし、はんだを高く形成すること
ができ、ベアチップなどの狭ピッチの場合に特に有効と
なる。
【００３４】その後、図４（ｃ）に示すように、はんだ
ペースト９が充填されたはんだ供給治具７をリワーク装
置の吸着ヘッド４に吸着し、プリント配線基板２の電極
と位置合わせして接触させた後、はんだの融点付近の温
度まで加熱してはんだを溶融し、プリント配線基板２の
電極側に予備はんだを転写・形成する。なお、予備はん
だのプリント配線基板２への転写は、本加熱を２００℃
−３０秒とした。更に、本実施例では、平板をマウンタ
ーヘッドに吸着させ、予備はんだに所定の加圧力を加え
ることで予備はんだ上面を平坦化しているが、これは、
ベアチップ再搭載時の接続を安定させるために行うもの
である。
ペースト９が充填されたはんだ供給治具７をリワーク装
置の吸着ヘッド４に吸着し、プリント配線基板２の電極
と位置合わせして接触させた後、はんだの融点付近の温
度まで加熱してはんだを溶融し、プリント配線基板２の
電極側に予備はんだを転写・形成する。なお、予備はん
だのプリント配線基板２への転写は、本加熱を２００℃
−３０秒とした。更に、本実施例では、平板をマウンタ
ーヘッドに吸着させ、予備はんだに所定の加圧力を加え
ることで予備はんだ上面を平坦化しているが、これは、
ベアチップ再搭載時の接続を安定させるために行うもの
である。
【００３５】最後に、図４（ｄ）に示すように、再度搭
載する半導体装置１のＢＧＡのバンプ表面にフラックス
を塗布し、半導体装置１とプリント配線基板２の位置合
わせを行った後、再度搭載して、取り外し時と同一温度
プロファイルで半導体装置１のとプリント配線基板２の
接続を行い、リワークが完了する。
載する半導体装置１のＢＧＡのバンプ表面にフラックス
を塗布し、半導体装置１とプリント配線基板２の位置合
わせを行った後、再度搭載して、取り外し時と同一温度
プロファイルで半導体装置１のとプリント配線基板２の
接続を行い、リワークが完了する。
【００３６】このように、プリント配線基板２の配線電
極に直接はんだペースト９を供給する代わりに、はんだ
供給治具７にメタルマスク１４を用いてはんだペースト
９を供給し、それをプリント配線基板２に転写すること
によって、隣接部品３との間隔が狭い領域に容易かつ確
実に予備はんだを行うことができる。
極に直接はんだペースト９を供給する代わりに、はんだ
供給治具７にメタルマスク１４を用いてはんだペースト
９を供給し、それをプリント配線基板２に転写すること
によって、隣接部品３との間隔が狭い領域に容易かつ確
実に予備はんだを行うことができる。
【００３７】また、第１の実施例と異なり、メタルマス
ク１４の開口径を印刷性を考慮して設定することが出来
るため、はんだペースト９の供給量を容易に安定させる
ことが出来る。例えば、図４（ｂ）に示すように、はん
だ供給治具７の上にメタルマスク１４を置く方法ではん
だペースト９を供給した場合には、はんだペースト９の
供給量を増やすことができ、はんだペースト９をプリン
ト配線基板２に転写する際のはんだと電極の接触が容易
になる。また、予備はんだ形成後に加圧をかけ、予備は
んだ上面を平坦化することによって半導体装置をより安
定して接続することが出来る。
ク１４の開口径を印刷性を考慮して設定することが出来
るため、はんだペースト９の供給量を容易に安定させる
ことが出来る。例えば、図４（ｂ）に示すように、はん
だ供給治具７の上にメタルマスク１４を置く方法ではん
だペースト９を供給した場合には、はんだペースト９の
供給量を増やすことができ、はんだペースト９をプリン
ト配線基板２に転写する際のはんだと電極の接触が容易
になる。また、予備はんだ形成後に加圧をかけ、予備は
んだ上面を平坦化することによって半導体装置をより安
定して接続することが出来る。
【００３８】なお、本実施例では、バンプ材料がＳｎ／
Ｐｂ系の場合の例を挙げたが、本発明は上記実施例に限
定されるものではなく、Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ｚｎ、Ｓｎ
／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｓｂ、Ｓｎ／Ｉｎ、Ｉｎ／Ａｇ、Ｉｎ／
Ｃｕ、Ｓｎ／Ａｇおよびこれらの材料に添加元素を更に
加えた材料を用いることも出来る。
Ｐｂ系の場合の例を挙げたが、本発明は上記実施例に限
定されるものではなく、Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ／Ｚｎ、Ｓｎ
／Ｂｉ、Ｓｎ／Ｓｂ、Ｓｎ／Ｉｎ、Ｉｎ／Ａｇ、Ｉｎ／
Ｃｕ、Ｓｎ／Ａｇおよびこれらの材料に添加元素を更に
加えた材料を用いることも出来る。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置のリペア方法によれば下記記載の効果を奏する。
置のリペア方法によれば下記記載の効果を奏する。
【００４０】本発明の第１の効果は、半導体装置の電極
が狭ピッチ化された場合であっても、安定して予備はん
だを供給することができ、半導体装置のリペアを確実に
行うことができるということである。その理由は、はん
だ供給治具を用いることにより、また、はんだ供給治具
とメタルマスクを併用して予備はんだを形成することに
より、微細ピッチでも安定して形成することが可能だか
らである。
が狭ピッチ化された場合であっても、安定して予備はん
だを供給することができ、半導体装置のリペアを確実に
行うことができるということである。その理由は、はん
だ供給治具を用いることにより、また、はんだ供給治具
とメタルマスクを併用して予備はんだを形成することに
より、微細ピッチでも安定して形成することが可能だか
らである。
【００４１】本発明の第２の効果は、予備はんだをプリ
ント配線基板に形成する際に、隣接する他の実装部品と
の間隔に制約が無いということである。その理由は、メ
タルマスクをプリント配線基板上に置いて直接印刷法で
はんだ印刷を行う場合と異なり、予備はんだ形成に用い
るはんだ供給治具の大きさを半導体装置と同等にするこ
とが出来るからである。
ント配線基板に形成する際に、隣接する他の実装部品と
の間隔に制約が無いということである。その理由は、メ
タルマスクをプリント配線基板上に置いて直接印刷法で
はんだ印刷を行う場合と異なり、予備はんだ形成に用い
るはんだ供給治具の大きさを半導体装置と同等にするこ
とが出来るからである。
【図１】本発明の第１の実施例にかかる半導体装置のリ
ペア方法を模式的に示す工程断面図である。
ペア方法を模式的に示す工程断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例にかかる半導体装置のリ
ペア方法を模式的に示す工程断面図である。
ペア方法を模式的に示す工程断面図である。
【図３】印刷治具の外観を表す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施例にかかる半導体装置のリ
ペア方法を模式的に示す工程断面図である。
ペア方法を模式的に示す工程断面図である。
【図５】従来のリペア方法を模式的に示す工程断面図で
ある。
ある。
１ 半導体装置 ２ 配線基板 ３ 隣接部品 ４ リワーク装置吸着ヘッド ５ ヒーター ６ スクレーパー ７ はんだ供給治具 ８ スキージ ９ はんだペースト １０ はんだ供給治具凹部 １１ 印刷治具 １２ マウンターヘッド １３ マウンターステージ １４ メタルマスク １４ａ 枠
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 3/04 Ｂ２３Ｋ 3/04 Ｙ 3/06 3/06 Ｗ Ｈ０１Ｌ 21/60 ３２１ Ｈ０１Ｌ 21/60 ３２１Ｚ // Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42
Claims (4)
- 【請求項１】基板上にはんだで実装されている半導体装
置を加熱手段により加熱し、前記基板から前記半導体装
置を取り外す工程と、前記基板上に残った余分なはんだ
をスクレーパーにより除去する工程と、前記基板にはん
だペーストを供給する予備はんだ形成工程と、前記半導
体装置と前記基板とを貼り合わせた後、前記加熱手段に
よりはんだを加熱・溶融して接合する再搭載工程とを含
む半導体装置のリペア方法において、 前記予備はんだの形成に際して、前記半導体装置の電極
配置と同一位置に凹部が形成された、前記半導体装置と
略同一サイズのはんだ供給治具に、スキージングによっ
て前記はんだペーストを供給し、前記はんだ供給治具を
前記基板に対向して配置した後、前記加熱手段により加
熱・溶融することによって前記はんだペーストを前記基
板に転写することを特徴とする半導体装置のリペア方
法。 - 【請求項２】前記予備はんだの形成に際して、前記はん
だ供給治具上に、前記凹部に対応する位置に開口が形成
されたメタルマスクを重ねて配置し、前記凹部と前記開
口部とに前記はんだペーストを供給することを特徴とす
る請求項１記載の半導体装置のリペア方法。 - 【請求項３】前記予備はんだの形成に際して、前記基板
に前記はんだペーストを転写後、平板を用いて前記はん
だペーストを上面側から押圧して平坦化する工程を含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の
リペア方法。 - 【請求項４】前記基板及び前記半導体装置を載置するリ
ワーク装置にパルスヒート機能を備え、前記パルスヒー
ト機能により前記基板及び前記半導体装置の加熱温度制
御を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一
に記載の半導体装置のリペア方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000240119A JP2002057453A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 半導体装置のリペア方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000240119A JP2002057453A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 半導体装置のリペア方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002057453A true JP2002057453A (ja) | 2002-02-22 |
Family
ID=18731541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000240119A Withdrawn JP2002057453A (ja) | 2000-08-08 | 2000-08-08 | 半導体装置のリペア方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002057453A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7299965B2 (en) | 2003-05-29 | 2007-11-27 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for mounting and removing an electronic component |
| JP2009164404A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Fujitsu Ltd | 電子部品のリペア方法、リペア装置および配線板ユニット |
| JP2009253283A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | General Electric Co <Ge> | 取外し可能な相互接続構造体 |
| US9610758B2 (en) | 2007-06-21 | 2017-04-04 | General Electric Company | Method of making demountable interconnect structure |
| CN111785752A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-10-16 | 深圳市微组半导体科技有限公司 | 主板返修方法 |
| CN113942288A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-01-18 | 陕西华经微电子股份有限公司 | 基于圆形基板厚膜印刷设计的耐高温连片印刷治具制作方法 |
-
2000
- 2000-08-08 JP JP2000240119A patent/JP2002057453A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7299965B2 (en) | 2003-05-29 | 2007-11-27 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for mounting and removing an electronic component |
| US9610758B2 (en) | 2007-06-21 | 2017-04-04 | General Electric Company | Method of making demountable interconnect structure |
| US9953910B2 (en) | 2007-06-21 | 2018-04-24 | General Electric Company | Demountable interconnect structure |
| JP2009164404A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Fujitsu Ltd | 電子部品のリペア方法、リペア装置および配線板ユニット |
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| KR101571898B1 (ko) * | 2008-04-02 | 2015-11-26 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 전자 부품 및 전자 조립체 |
| CN111785752A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-10-16 | 深圳市微组半导体科技有限公司 | 主板返修方法 |
| CN113942288A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-01-18 | 陕西华经微电子股份有限公司 | 基于圆形基板厚膜印刷设计的耐高温连片印刷治具制作方法 |
| CN113942288B (zh) * | 2021-10-08 | 2022-10-28 | 陕西华经微电子股份有限公司 | 圆形基板厚膜印刷设计的耐高温连片印刷治具制作方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071106 |