JP2002110723A - ハンダボール搭載方法 - Google Patents
ハンダボール搭載方法Info
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- JP2002110723A JP2002110723A JP2000301811A JP2000301811A JP2002110723A JP 2002110723 A JP2002110723 A JP 2002110723A JP 2000301811 A JP2000301811 A JP 2000301811A JP 2000301811 A JP2000301811 A JP 2000301811A JP 2002110723 A JP2002110723 A JP 2002110723A
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- JP
- Japan
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- solder ball
- electrode
- solder
- suction head
- flux
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パッケージ裏面の電極上に吸着ヘッドからハ
ンダボールを移載する場合に、ハンダボールの位置ずれ
をなくす。 【解決手段】 吸着ヘッド５にハンダボール６を真空吸
着させ、電極３と位置合わせを行った後、吸着ヘッド５
を降下させハンダボール６を電極３に接触させる。この
時、電極３は上面を予め凹形状に変形しているので、
（ｃ）のようにハンダボール６の一部がそのくぼみに入
り込む状態になる。この状態で真空吸着を解除し、破壊
エアーを送って吸着ヘッド５からハンダボール６を離
す。このときエアーの力がハンダボール６にかかって
も、ハンダボール６はくぼみに入り込んでいるので位置
ズレが起きることなく、電極上の所定位置に精度よく搭
載することができる。
ンダボールを移載する場合に、ハンダボールの位置ずれ
をなくす。 【解決手段】 吸着ヘッド５にハンダボール６を真空吸
着させ、電極３と位置合わせを行った後、吸着ヘッド５
を降下させハンダボール６を電極３に接触させる。この
時、電極３は上面を予め凹形状に変形しているので、
（ｃ）のようにハンダボール６の一部がそのくぼみに入
り込む状態になる。この状態で真空吸着を解除し、破壊
エアーを送って吸着ヘッド５からハンダボール６を離
す。このときエアーの力がハンダボール６にかかって
も、ハンダボール６はくぼみに入り込んでいるので位置
ズレが起きることなく、電極上の所定位置に精度よく搭
載することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パッケージ等への
半導体装置や電子機器をハンダ付けにより接続・実装す
る場合等において用いられるハンダボール搭載方法に関
する。
半導体装置や電子機器をハンダ付けにより接続・実装す
る場合等において用いられるハンダボール搭載方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来のハンダボール搭載方法として、例
えば、特開平５−１２９３７４号公報に開示されるもの
がある。この方法は、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示
すように、ソルダーレジスト１が形成されたBGA 、CSP
、MCM 等のパッケージ２裏面の電極３上にピンでフラ
ックス４を転写し、吸着ヘッド５に真空吸着したハンダ
ボール６を電極３と位置合わせをした後、真空を解除し
衝撃を加えてハンダボール６を吸着ヘッド５から電極３
上へ搭載する方法である。
えば、特開平５−１２９３７４号公報に開示されるもの
がある。この方法は、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示
すように、ソルダーレジスト１が形成されたBGA 、CSP
、MCM 等のパッケージ２裏面の電極３上にピンでフラ
ックス４を転写し、吸着ヘッド５に真空吸着したハンダ
ボール６を電極３と位置合わせをした後、真空を解除し
衝撃を加えてハンダボール６を吸着ヘッド５から電極３
上へ搭載する方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のハンダボール搭載方法では、フラックスが転写され
た電極上に吸着ヘッドからハンダボールを移載すると
き、ハンダボールが吸着ヘッドに残らないように、ある
程度の衝撃力を加えて移載するが、ハンダボールはフラ
ックスの粘着力のみで保持されているので、ハンダボー
ルの移載位置にズレが生じる場合がある。電極ピッチが
比較的大きい場合（0.8 〜1.27mm程度）は多少のズレは
問題にならないが、電極ピッチが狭くなって来た場合に
（0.5mm 以下）ハンダボールの移載位置がズレると、リ
フロー時に隣接電極間でショートが発生する危険性があ
るという問題があった。
来のハンダボール搭載方法では、フラックスが転写され
た電極上に吸着ヘッドからハンダボールを移載すると
き、ハンダボールが吸着ヘッドに残らないように、ある
程度の衝撃力を加えて移載するが、ハンダボールはフラ
ックスの粘着力のみで保持されているので、ハンダボー
ルの移載位置にズレが生じる場合がある。電極ピッチが
比較的大きい場合（0.8 〜1.27mm程度）は多少のズレは
問題にならないが、電極ピッチが狭くなって来た場合に
（0.5mm 以下）ハンダボールの移載位置がズレると、リ
フロー時に隣接電極間でショートが発生する危険性があ
るという問題があった。
【０００４】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたもので、吸着ヘッドから電極上にハンダボールを移
載する際のボールの位置ズレを防止することを目的とし
ている。
れたもので、吸着ヘッドから電極上にハンダボールを移
載する際のボールの位置ズレを防止することを目的とし
ている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によるハンダボール搭載方法においては、
パッケージの裏面電極上にハンダバンプを形成するため
にハンダボールを搭載するハンダボール搭載方法におい
て、電極のハンダボールが搭載される面を凹形状に変形
させた後、ピン治具によりフラックスを転写し、その
後、吸着ヘッドによりハンダボールを搭載するようにし
ている。
めに、本発明によるハンダボール搭載方法においては、
パッケージの裏面電極上にハンダバンプを形成するため
にハンダボールを搭載するハンダボール搭載方法におい
て、電極のハンダボールが搭載される面を凹形状に変形
させた後、ピン治具によりフラックスを転写し、その
後、吸着ヘッドによりハンダボールを搭載するようにし
ている。
【０００６】また、上記電極にはハンダがプリコートし
てあってよく、さらに、フラックス転写用のピン治具を
電極に押圧することにより、電極を変形するようにして
よい。
てあってよく、さらに、フラックス転写用のピン治具を
電極に押圧することにより、電極を変形するようにして
よい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。前述したように、吸着ヘッドから電極
上にハンダボールを移載する際、ハンダボールが吸着ヘ
ッドに残るのを防ぎ、ハンダボールを吸着ヘッドから離
れやすくするために、真空吸着解除後にエアーを送る、
あるいは衝撃を加える等の動作を行うが、この時の力に
より、移載されたハンダボールは電極中央よりズレてし
まう。
と共に説明する。前述したように、吸着ヘッドから電極
上にハンダボールを移載する際、ハンダボールが吸着ヘ
ッドに残るのを防ぎ、ハンダボールを吸着ヘッドから離
れやすくするために、真空吸着解除後にエアーを送る、
あるいは衝撃を加える等の動作を行うが、この時の力に
より、移載されたハンダボールは電極中央よりズレてし
まう。
【０００８】この問題を解決するために本実施の形態で
は、電極を凹形状に変形している。移載時にハンダボー
ルの一部が上記凹形状のくぼみの中に入り込んだ状態と
なるので、衝撃力を加えたり、真空破壊のエアー送って
もハンダボールがエアーや衝撃による力で横にズレるこ
とがない。また、電極上にハンダをプリコートしておく
ことで、変形するのはプリコートされたハンダのみで電
極へのダメージは生じない。また、ハンダは比較的柔ら
かい材料なので、凹形状を形成するための特別なプロセ
ス／治具などを必要とせずに、フラックスの転写ピンで
荷重をかけることで容易に形成できる。
は、電極を凹形状に変形している。移載時にハンダボー
ルの一部が上記凹形状のくぼみの中に入り込んだ状態と
なるので、衝撃力を加えたり、真空破壊のエアー送って
もハンダボールがエアーや衝撃による力で横にズレるこ
とがない。また、電極上にハンダをプリコートしておく
ことで、変形するのはプリコートされたハンダのみで電
極へのダメージは生じない。また、ハンダは比較的柔ら
かい材料なので、凹形状を形成するための特別なプロセ
ス／治具などを必要とせずに、フラックスの転写ピンで
荷重をかけることで容易に形成できる。
【０００９】以下、プロセスに沿って図１から図５と共
に具体的に説明する。尚、各図においては、図６と対応
する部分には同一番号を付して重複する説明は省略す
る。図１（ａ）、（ｂ）に、電極３上にハンダ７をプリ
コートした状態を示す。ハンダのプリコートは、クリー
ムハンダを印刷後リフローを行う方法や、ディップ法、
メッキ法等で形成することができる。
に具体的に説明する。尚、各図においては、図６と対応
する部分には同一番号を付して重複する説明は省略す
る。図１（ａ）、（ｂ）に、電極３上にハンダ７をプリ
コートした状態を示す。ハンダのプリコートは、クリー
ムハンダを印刷後リフローを行う方法や、ディップ法、
メッキ法等で形成することができる。
【００１０】図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に電極３の変
形方法を示す。電極３と同じパターンにピン８が配置さ
れている治具９を電極３に押圧することで、電極３の上
面を図示のように凹形状に変形させることができる。
形方法を示す。電極３と同じパターンにピン８が配置さ
れている治具９を電極３に押圧することで、電極３の上
面を図示のように凹形状に変形させることができる。
【００１１】ピン８は、径が電極３とほぼ同じで、円柱
形状の先端をＲ形状または三角錐（先端が尖った形状）
形状にすると、電極３が変形し易く、ハンダボールがう
まく嵌まる。ピン８の材質は、ベリリウム銅、黄銅、SU
S 材等を用いる。治具９の構造は、ピン８とピン８をホ
ールドするプレートが一体の構造でも、プレートに開口
部を設けピンを挿入し、ピンが独立に動く構造にしたも
のでもどちらでもよい。また、この治具９は構造がフラ
ックスを転写する治具と同じため、フラックスを転写す
るピン治具を電極の変形にも共用すると、装置の改造コ
スト等がかからない。
形状の先端をＲ形状または三角錐（先端が尖った形状）
形状にすると、電極３が変形し易く、ハンダボールがう
まく嵌まる。ピン８の材質は、ベリリウム銅、黄銅、SU
S 材等を用いる。治具９の構造は、ピン８とピン８をホ
ールドするプレートが一体の構造でも、プレートに開口
部を設けピンを挿入し、ピンが独立に動く構造にしたも
のでもどちらでもよい。また、この治具９は構造がフラ
ックスを転写する治具と同じため、フラックスを転写す
るピン治具を電極の変形にも共用すると、装置の改造コ
スト等がかからない。
【００１２】図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にフラックス
の転写方法を示す。スキージ等で一様の厚さに伸ばした
フラックス４上にピン治具１０（上記治具９と同じでも
よい）を降下／上昇させ、先端にフラックス４を付着さ
せる。ピン治具１０と電極３の位置合わせを行い、電極
３上にピン治具１０を降下／上昇させ、電極３上にフラ
ックス４を転写する。この時、ピン治具１０を電極３の
変形プロセスと共用すれば、フラックス４は電極３の凹
部に転写されるので、フラックス４の転写精度が良くな
る効果がある。
の転写方法を示す。スキージ等で一様の厚さに伸ばした
フラックス４上にピン治具１０（上記治具９と同じでも
よい）を降下／上昇させ、先端にフラックス４を付着さ
せる。ピン治具１０と電極３の位置合わせを行い、電極
３上にピン治具１０を降下／上昇させ、電極３上にフラ
ックス４を転写する。この時、ピン治具１０を電極３の
変形プロセスと共用すれば、フラックス４は電極３の凹
部に転写されるので、フラックス４の転写精度が良くな
る効果がある。
【００１３】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にハンダボー
ル６を搭載する方法を示す。電極３と同じパターンに開
口部が形成された吸着ヘッド５にハンダボール６を吸着
し、電極３と位置合わせを行う。位置合わせ後、吸着ヘ
ッド５を降下させハンダボール６を電極３に接触させ
る。この時、電極３は上面が凹形状に変形しているの
で、（ｃ）のようにハンダボール６の一部がそのくぼみ
に入り込む状態になる。この状態で真空吸着を解除し、
破壊エアーを送って吸着ヘッド５からハンダボール６を
離す。このときエアーの力がハンダボール６にかかって
も、ハンダボール６はくぼみに入り込んでいるので位置
ズレが起きることなく、電極上の所定位置に精度よく搭
載することができる。
ル６を搭載する方法を示す。電極３と同じパターンに開
口部が形成された吸着ヘッド５にハンダボール６を吸着
し、電極３と位置合わせを行う。位置合わせ後、吸着ヘ
ッド５を降下させハンダボール６を電極３に接触させ
る。この時、電極３は上面が凹形状に変形しているの
で、（ｃ）のようにハンダボール６の一部がそのくぼみ
に入り込む状態になる。この状態で真空吸着を解除し、
破壊エアーを送って吸着ヘッド５からハンダボール６を
離す。このときエアーの力がハンダボール６にかかって
も、ハンダボール６はくぼみに入り込んでいるので位置
ズレが起きることなく、電極上の所定位置に精度よく搭
載することができる。
【００１４】図５（ａ）、（ｂ）にハンダボール搭載後
にリフローを行い、電極上にハンダバンプ６Ａを形成し
た状態を示す。このとき図１（ｂ）のプリコーとしたハ
ンダ７はリフローにより溶融し、ハンダボール６と一体
となり、ハンダバンプ６Ａが形成される。電極上にハン
ダをプリコートすることにより、電極（プリコートハン
ダ）を変形しても最終的には溶融するので、変形による
電極へのダメージはない。
にリフローを行い、電極上にハンダバンプ６Ａを形成し
た状態を示す。このとき図１（ｂ）のプリコーとしたハ
ンダ７はリフローにより溶融し、ハンダボール６と一体
となり、ハンダバンプ６Ａが形成される。電極上にハン
ダをプリコートすることにより、電極（プリコートハン
ダ）を変形しても最終的には溶融するので、変形による
電極へのダメージはない。
【００１５】本実施の形態による上記方法により、ピッ
チ0.5mm 、径0.3mm 、の基板電極上に径0.3mm のハンダ
ボールを樹脂系のフラックスを用いて搭載したところ、
高精度で電極上に搭載することができた。
チ0.5mm 、径0.3mm 、の基板電極上に径0.3mm のハンダ
ボールを樹脂系のフラックスを用いて搭載したところ、
高精度で電極上に搭載することができた。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、電極を凹形状に変形したので、搭載されたハンダ
ボールがくぼみに入り込む状態になり、真空破壊時のエ
アーによる位置ズレが生じないため、ハンダボールを精
度良く電極上に搭載することができ、リフロー時のショ
ートの発生を防止することができる。
れば、電極を凹形状に変形したので、搭載されたハンダ
ボールがくぼみに入り込む状態になり、真空破壊時のエ
アーによる位置ズレが生じないため、ハンダボールを精
度良く電極上に搭載することができ、リフロー時のショ
ートの発生を防止することができる。
【００１７】また、請求項２の発明によれば、電極上に
比較的柔らかいハンダをプリコートしておくことによ
り、電極の凹形状を容易に形成することができる。ま
た、リフロー後は変形したプリコートハンダは溶融する
ので、電極へのダメージが発生しない。
比較的柔らかいハンダをプリコートしておくことによ
り、電極の凹形状を容易に形成することができる。ま
た、リフロー後は変形したプリコートハンダは溶融する
ので、電極へのダメージが発生しない。
【００１８】また、請求項３の発明によれば、フラック
ス転写ピン治具を電極変形プロセスにも用いることによ
り、特別なプロセス／治具を必要とせずに、電極に凹形
状を形成することができる。
ス転写ピン治具を電極変形プロセスにも用いることによ
り、特別なプロセス／治具を必要とせずに、電極に凹形
状を形成することができる。
【図１】本発明の実施の形態によるハンダボール搭載方
法における電極上へのハンダのプリコート工程を示す側
面断面図である。
法における電極上へのハンダのプリコート工程を示す側
面断面図である。
【図２】本発明の実施の形態によるハンダボール搭載方
法における電極の変形コート工程を示す側面断面図であ
る。
法における電極の変形コート工程を示す側面断面図であ
る。
【図３】本発明の実施の形態によるハンダボール搭載方
法における電極上へのフラックス転写工程を示す側面断
面図である。
法における電極上へのフラックス転写工程を示す側面断
面図である。
【図４】本発明の実施の形態によるハンダボール搭載方
法におけるハンダボール搭載工程を示す側面断面図であ
る。
法におけるハンダボール搭載工程を示す側面断面図であ
る。
【図５】本発明の実施の形態によるハンダボール搭載方
法におけるリフロー（パンプ形成）工程を示す側面断面
図である。
法におけるリフロー（パンプ形成）工程を示す側面断面
図である。
【図６】従来のハンダボール搭載方法を示す側面断面図
である。
である。
１ ソルダーレジスト ２ パッケージ ３ 電極 ４ フラックス ５ 吸着ヘッド ６ ハンダボール ６Ａ ハンダパンプ ７ ハンダ ８ ピン ９ 治具 １０ ピン治具
Claims (3)
- 【請求項１】 パッケージの裏面電極上にハンダバンプ
を形成するためにハンダボールを搭載するハンダボール
搭載方法において、 電極のハンダボールが搭載される面を凹形状に変形させ
た後、ピン治具によりフラックスを転写し、その後、吸
着ヘッドによりハンダボールを搭載することを特徴とす
るハンダボール搭載方法。 - 【請求項２】 前記電極にハンダがプリコートしてある
ことを特徴とする請求項１記載のハンダボール搭載方
法。 - 【請求項３】 フラックス転写用の前記ピン治具を電極
に押圧することにより電極を変形することを特徴とする
請求項１記載のハンダボール搭載方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000301811A JP2002110723A (ja) | 2000-10-02 | 2000-10-02 | ハンダボール搭載方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000301811A JP2002110723A (ja) | 2000-10-02 | 2000-10-02 | ハンダボール搭載方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002110723A true JP2002110723A (ja) | 2002-04-12 |
Family
ID=18783278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000301811A Pending JP2002110723A (ja) | 2000-10-02 | 2000-10-02 | ハンダボール搭載方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002110723A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8525332B2 (en) | 2009-03-19 | 2013-09-03 | Panasonic Corporation | Semiconductor device having semiconductor substrate, and method of manufacturing the same |
-
2000
- 2000-10-02 JP JP2000301811A patent/JP2002110723A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8525332B2 (en) | 2009-03-19 | 2013-09-03 | Panasonic Corporation | Semiconductor device having semiconductor substrate, and method of manufacturing the same |
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