JP2004087881A - ベアチップのマウント方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ボイドの発生を防止するとともにベアチップ下面へ確実にはんだを供給し、また、ベアチップ側面へのはんだ付着を防止することができるベアチップのマウント方法を提供すること。
【解決手段】一側壁に開口部３５が形成されるとともに、その開口部３５の上部に保護壁３６を設けられたベアチップ保持治具３２を用いてベアチップ１１を真空吸着した状態で、ベアチップ保持治具３２を基板１０上に載置することにより、基板１０とベアチップ１１との間に隙間を形成し、その隙間の側方にはんだ１６を供給して基板１０上ではんだ１６を溶融させ、毛細管現象およびはんだの濡れ作用を利用して溶融はんだ１６ａを基板１０とベアチップ１１との隙間に侵入させる。
【選択図】　　　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上にベアチップをはんだ接合するベアチップのマウント方法に関する。さらに詳細には、水素還元ダイボンド法によりはんだ接合を行うベアチップのマウント方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えばパワートランジスタ等の電子部品の接合には、水素還元雰囲気中ではんだ付けを行う水素還元ダイボンド法が用いられている。この水素還元ダイボンド法は、図７に示すように、水素還元雰囲気中において、基板１００の表面の酸化物を除去し、その基板１００を加熱して、その加熱された基板１００上にはんだ１０６を供給する。そして、はんだ１０６が供給された所へ素子１０１をセットした後にスクラブ動作を行って基板１００と素子１０１とを接合する方法である。
【０００３】
ところが、上記した方法では、供給されるはんだ１０６の表面に形成されている酸化物を除去することができない。このため、スクラブ動作を行うことにより、酸化物を粉砕してボイドの発生を抑制している。しかしながら、スクラブ動作によっても酸化物を完全に除去することはできない。そのため、ある程度（５％程度）のボイドの発生を容認しなければならなかった。
【０００４】
そこで、水素還元ダイボンド法においてボイドの発生を防止するための方法が種々提案されている。そのうちの１つとして、例えば特開平６−２３５３４号公報に開示された方法がある。ここに開示された方法は、図８に示すように、基板１００と素子１０１との接合領域外にはんだ１０６を置き、溶融したはんだ１０６を毛細管現象により接合領域に侵入させてはんだ付けすることにより、はんだ接合部におけるボイドの発生を少なくするようにしている。なお、はんだ１０６の置き方として、図８（ａ）に示すように寝かした状態で置く場合と、図８（ｂ）に示すように治具１０７を用いて直立させた状態で置く場合が挙げられている。
【０００５】
また、別の方法として、特開平９−５１０４９号公報に開示された方法がある。この方法は、図９に示すように、接合する一方の部品１１０に突起１１５を設け、その突起１１５で他方の部品１１１を支持して、部品１１０と部品１１１との間に隙間を形成し、その隙間の側方からはんだ１０６を供給して、溶融したはんだ１０６ａを毛細管現象により隙間に侵入させてはんだ付けすることにより、はんだ接合部におけるボイドの発生を少なくするようにしている。そして、突起１１５によって支持されている部品１１１の中央部を加圧して撓ませることにより、はんだ供給部の毛細管現象を助けるようにしている。
【０００６】
さらに、別の方法として、特開平８−２８８３１９号公報に開示された方法もある。この方法は、図１０に示すように、素子１２１をコレット１２２にて吸着することにより、基板１２０と素子１２１との間に隙間を形成し、コレット１２２の側壁に形成されている開口に接続した注入管１２８から溶融はんだ１０６ａを流し込むようになっている。そして、基板１２０と素子１２１との隙間内に存在するエアーを、注入管１２８から流し込む溶融はんだ１０６ａによって、コレット１２２の側壁に開口したエアーベント１２９から押し出すことにより、ボイドの発生を防止している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平６−２３５３４号公報に開示された方法では、素子１０１の下面に溶融したはんだ１０６が侵入しにくいという問題があった。なぜなら、基板１００と素子１０１とが接している、つまり基板１００と素子１０１との間に隙間がないため、溶融したはんだ１０６の浸透性が悪く毛細管現象が起こりにくいからである。
【０００８】
これに対し、特開平９−５１０４９号公報に開示された方法では、部品１１０に突起を設けて、部品１１０と部品１１１との間に隙間を形成しているため、溶融はんだ１０６ａが侵入しにくいという問題は解消されている。ところが、部品１１０に突起１１５を設定する必要があり、部品１１０の形状が複雑になってしまう。このため、製品のコストアップを招来するという問題がある。また、はんだには熱応力を緩和する働きがあるが、はんだ層に突起１１５が介在することになるため、はんだの熱応力緩和の働きを阻害してしまうという問題がある。さらに、はんだ供給部の毛細管現象を助けるために部品１１１の中央部を撓ませているが、突起１１５に支持される部品１１１がベアチップなどの脆いものであると割れてしまうという問題がある。
【０００９】
また、特開平８−２８８３１９号公報に開示された方法でも、基板１２０と素子１２１との間に隙間が形成されるので、溶融はんだ１０６ａが基板１２０と素子１２１との間に侵入しにくいという問題は解消されている。ところが、この方法では、供給する溶融はんだ１０６ａに含まれる酸化物も一緒に基板１２０と素子１２１との隙間に流れ込む。このため、流し込む溶融はんだ１０６ａに含まれる酸化物が原因でボイドが発生するという問題がある。
【００１０】
さらに上記した特開平６−２３５３４号公報、特開平９−５１０４９号公報、および特開平８−２８８３１９号公報に開示された方法はすべて、接合領域の側方から溶融はんだ１０６ａが供給されるため、素子（部品）１０１，１１１，１２１の側面に、溶融はんだ１０６ａが付着してはんだブリッジが形成されるおそれがあり、製品の品質上問題があった。素子の側面にはんだが付着してはんだブリッジが形成されると、素子内での短絡が生じてしまい素子の電気特性が変化してしまうからである。
【００１１】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、ボイドの発生を防止するとともにベアチップ下面へ確実にはんだを供給し、また、ベアチップ側面へのはんだ付着を防止することができるベアチップのマウント方法を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係るベアチップのマウント方法は、水素還元ダイボンド法により基板上にベアチップをはんだ接合するベアチップのマウント方法において、少なくとも一方の端部に開口部が形成されたベアチップ保持治具を用いてベアチップを吸着保持した状態で、ベアチップ保持治具を基板に載置することにより、基板とベアチップとの間に隙間を形成し、隙間の側方であってかつ開口部の近傍から基板上にはんだを供給して基板上ではんだを溶融させ、開口部から基板上で溶融させたはんだを隙間に侵入させることにより、基板とベアチップとをはんだ接合することを特徴とする。
【００１３】
このベアチップのマウント方法では、まず、少なくとも一方の端部に開口部が形成されたベアチップ保持治具によって、ベアチップが吸着保持される。そして、その状態でベアチップ保持治具が基板上に載置される。これにより、ベアチップと基板との間に確実に隙間が形成される。そして、基板とベアチップとの間に形成された隙間の側方であって、かつベアチップ保持治具に形成された開口部の近傍から、基板上にはんだを供給して基板上ではんだを溶融させる。基板上で溶融したはんだには、元々、はんだに形成されていた酸化物も含まれているが、比重差により酸化物は表面に浮かんでくる。つまり、未酸化の溶融はんだが酸化物に被覆されたような状態となる。
【００１４】
そして、はんだが供給され続けると溶融はんだの量が増えていき、基板上に溶融はんだが広がりベアチップ下面に到達する。そうすると、溶融はんだの表面に形成された酸化膜が破れ、未酸化状態の溶融はんだが毛細管現象と濡れ作用により、基板とベアチップとの間の隙間に侵入していく。その後、所定量のはんだが供給されると、未酸化状態の溶融はんだが基板とベアチップとの間の隙間全体に充填される。すなわち、ベアチップ下面に確実にはんだを供給することができる。また、溶融はんだの上方に浮かんでいた酸化物は、基板とベアチップとの隙間の側方で基板上に残留する。すなわち、ベアチップ下面には、酸化物が侵入しないので、ボイドの発生を防止することができる。
【００１５】
ここで、ベアチップ保持治具は、毛細管現象が発生しやすい高さにベアチップを保持するようにするのが好ましい。具体的には、基板とベアチップとの隙間が５０〜２００μｍ程度、望ましく５０μｍ程度になるようにするのがよい。なぜなら、基板とベアチップとの隙間が５０μｍ以下となるようにすると、ベアチップ保持治具の製品誤差によって、基板とベアチップとの間に隙間が確保されないおそれがあるからである。一方、基板とベアチップとの隙間が２００μｍ以上であると、はんだの供給が追いつかずにベアチップ下面に空気が入り込んでしまい、ボイドが発生するおそれがあるからである。
【００１６】
本発明に係るベアチップのマウント方法においては、開口部の上部にベアチップの側面を覆うための保護壁が形成されており、ベアチップをベアチップ保持治具にて吸着保持し、保護壁でベアチップの側面を保護することにより、ベアチップの側面へのはんだの付着を防止することが望ましい。
【００１７】
このベアチップのマウント方法では、開口部上部にベアチップの側面を覆うための保護壁が形成されたベアチップ保持治具を用いてベアチップを吸着保持する。このため、ベアチップの側面は開口部上部に形成された保護壁により保護される。したがって、基板とベアチップとの間に形成された隙間の側方から溶融はんだを供給しても、ベアチップの側面に溶融はんだが付着することがない。よって、ベアチップ側面ではんだブリッジが形成されることを確実に防止することができる。
【００１８】
また、本発明に係るベアチップのマウント方法においては、隙間に侵入する溶融はんだの進行方向に力が作用するようにはんだを斜め方向から基板上に供給することが望ましい。
【００１９】
はんだを斜め方向から供給することにより、はんだを供給する力の水平方向分力によって溶融はんだが進行方向へと押され、溶融はんだが基板とベアチップとの間に形成される隙間により侵入しやすくなるからである。
【００２０】
ここで、はんだを斜め方向から供給する場合、はんだと基板とがなす角度を小さくした方が、溶融はんだを進行方向へ押す力は大きくなる。その一方、はんだと基板とがなす角度を小さくしていくと、溶融はんだの表面に存在する酸化物も基板とベアチップとの隙間に侵入しやすくなる。したがって、基板とベアチップとの隙間に溶融はんだの表面に存在する酸化物が侵入しない角度範囲内において、はんだの供給角度を決定すればよい。
【００２１】
また、ベアチップ保持治具に保護壁を形成すると、溶融はんだは保護壁先端部に触れた後にベアチップ下面に到達する。そして、ベアチップ保持治具（保護壁）の材質には、通常、はんだと馴染みにくいものが使用される。したがって、保護壁先端部付近で溶融はんだの進行が阻害され、その部分で溶融はんだが詰まってしまうおそれがある。しかしながら、はんだを斜め方向から供給することにより、溶融はんだの進行方向、つまり基板とベアチップとの隙間内に侵入する方向に力が働くので溶融はんだの詰まりを防止することができる。
【００２２】
あるいは、本発明に係るベアチップのマウント方法においては、隙間に侵入する溶融はんだを吸引しながら基板上にはんだを供給することが望ましい。
【００２３】
溶融はんだを吸引しながらはんだを供給することにより、溶融はんだが基板とベアチップとの間に形成された隙間により侵入しやすくなるからである。また、上記したようにベアチップ保持治具に保護壁を形成すると、保護壁先端部付近で溶融はんだが詰まってしまうおそれがあるが、溶融はんだを吸引することにより、溶融はんだの詰まりを防止することができるからである。
【００２４】
なお、溶融はんだを吸引する吸引源とベアチップを吸着保持するための吸引源とを共通化することにより装置構成を簡素化することができる。具体的には、ベアチップ保持治具に形成するはんだ吸引用流路とベアチップ吸着用流路とを連通させることにより吸引源を簡単に共通化することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のベアチップのマウント方法を具体化した最も好適な実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。本実施の形態は、電子部品製造装置のボンディング行程に本発明を適用したものである。
【００２６】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態に係るボンディング行程を実施するための電子部品製造装置の概略構成を図１に示す。図１は、電子部品製造装置の概略を示す平面図である。
【００２７】
この電子部品製造装置には、基板置き場２０から基板１０を搬送するための基板搬送ロボット２１と、ベアチップ置き場２２からベアチップ１１を搬送するためのベアチップ搬送ロボット２３と、水素還元雰囲気を作り出すための水素還元チャンバ２４と、基板１０にベアチップ１１をはんだ接合するためのボンディングヘッド２５と、基板１０にベアチップ１１がマウントされた完成品を完成品置き場２６へ搬送するための完成品搬送ロボット２７とが備わっている。そして、この電子部品製造装置では、ボンディングヘッド２５からはんだが供給されて、水素還元チャンバ２４内において基板１０にベアチップ１１がはんだ接合され、完成品である電子部品が製造されるようになっている。
【００２８】
そして、ボンディングヘッド２５には、ベアチップ１１を吸着保持するためのベアチップ保持治具１２が備わっている。このベアチップ保持治具１２は、図２（ａ）に示すように、その下面が開放され上面が平坦である箱体形状をなすものである。なお、図２（ａ）は、ボンディング行程の一過程を示す図である。ベアチップ保持治具１２の上面には、ベアチップ１１を真空吸着するための真空吸着用流路１３が接続されている。なお、真空吸着用流路１３は、図示しない真空ポンプ（吸引源）に接続されている。また、ベアチップ保持治具１２の側壁１４は、ベアチップ１１を真空吸着した状態で基板１０上に載置した際、基板１０とベアチップ１１との間に５０μｍ程度の隙間が形成されるような高さとなっている。さらに、ベアチップ保持治具１２の一側壁には、開口部１５が形成されている。この開口部１５は、溶融はんだの供給口となるものである。また、ボンディングヘッド２５は、はんだ１６を鉛直方向に保持しつつ開口部１５の近傍に供給することができるようになっている。
【００２９】
次に、上記の構成を有する電子部品製造装置におけるボンディング行程について図２を参照しながら詳細に説明する。図２は、ボンディング行程の内容を説明するための図である。まず、ベアチップ搬送ロボット２３によって、ベアチップ１１がベアチップ置き場２２から水素還元チャンバ２４内に搬送される。ベアチップ１１が水素還元チャンバ２４内に搬送されると、ベアチップ１１は、ボンディングヘッド２５に備わるベアチップ保持治具１２に真空吸着される。また、基板搬送ロボット２１によって、基板１０が基板置き場２０から水素還元チャンバ２４内に搬送される。そして、搬送されてきた基板１０上に、ベアチップ１１を真空吸着したベアチップ保持治具１２が載置される（図２（ａ））。これにより、ベアチップ保持治具１２の側壁１４が基板１０に接地するため、ベアチップ１１は基板１０に対して所定の高さ（５０μｍ程度）に保持される。すなわち、基板１０とベアチップ１１との間に５０μｍ程度の隙間が形成される。その結果、溶融はんだの毛細管現象が生じやすくなる。
【００３０】
続いて、ボンディングヘッド２５からはんだ１６が基板１０上に供給される。より詳細に述べると、ベアチップ保持治具１２の開口部１５の側方に、はんだ１６が供給される。そうすると、供給されたはんだ１６は基板１０上で溶融する。このとき、はんだ１６に形成されている酸化物１６ｂも溶融するが、溶融はんだ１６ａと酸化物１６ｂとの比重差により、酸化物１６ｂは溶融はんだ１６ａの表面に浮かんでくる。つまり、未酸化状態の溶融はんだ１６ａが酸化物１６ｂによる酸化膜で被覆された状態となる（図２（ｂ））。
【００３１】
その後、溶融はんだ１６ａの量が増加していき、溶融はんだ１６ａがベアチップ１１に到達すると、溶融はんだ１６ａ表面の酸化膜１６ｂが破られて未酸化状態の溶融はんだ１６ａが、毛細管現象およびはんだ濡れ作用によって、基板１０とベアチップ１１との隙間に侵入していく（図２（ｃ））。このとき、基板１０とベアチップ１１との隙間は、均一に５０μｍ程度に保たれているから、溶融はんだ１６ａを確実に隙間に侵入させることができる。なお、はんだ濡れ性を良くするために、基板１０の表面にはニッケルメッキを施し、ベアチップ１１のはんだ付着面には金メッキあるいはニッケルメッキを施していることが望ましい。
【００３２】
そして、所定量のはんだ１６が供給されると、未酸化状態の溶融はんだ１６ａが基板１０とベアチップ１１との隙間全体に充填される。一方、溶融はんだ１６ａの表面に浮かんでいた酸化物１６ｂは、基板１０とベアチップ１１との隙間の側方で基板１０上に残留する。つまり、基板１０とベアチップ１１との隙間には、未酸化状態の溶融はんだ１６ａのみが供給されるため、ボイドの発生が防止される。なお、基板１０上に残留した酸化物１６ｂは、はんだ接合が終了した後に除去される。
【００３３】
ここで、ベアチップ１１の下面四隅にまで溶融はんだ１６ａが供給されないおそれがある場合（例えば、ベアチップ１１が大きい場合など）には、はんだ１６の供給を停止した後にスクラブ動作を行うのがよい。スクラブ動作を行うことにより、ベアチップ１１の下面四隅にまで溶融はんだ１６ａを確実に供給することができるからである。ただし、ベアチップ保持治具１２を基板１０上に載置したままの状態でスクラブ動作を行うと基板１０が傷つくため、ベアチップ保持治具１２を若干上昇させてスクラブ動作を行う必要がある（図２（ｅ））。
【００３４】
以上、詳細に説明したように第１の実施の形態に係るボンディング行程によれば、一側壁に開口部１５が形成されたベアチップ保持治具１２を用いてベアチップ１１を真空吸着した状態で、ベアチップ保持治具１２を基板１０上に載置することにより、基板１０とベアチップ１１との間に隙間を形成し、その隙間の側方にはんだ１６を供給して基板１０上ではんだ１６を溶融させ、毛細管現象およびはんだの濡れ作用を利用して溶融はんだ１６ａを基板１０とベアチップ１１との隙間に侵入させるので、未酸化状態の溶融はんだ１６ａのみが基板１０とベアチップ１１との隙間に供給される一方、酸化物１６ｂはベアチップ保持治具１２の開口部１５の近傍に残留するので、非常にボイドの少ないはんだ接合を行うことができる。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係るボンディング行程は、基本的には第１の実施の形態と同じであるが、ベアチップ１１を吸着保持する行程が若干異なる。このため、ベアチップ保持治具の構成が第１の実施の形態で述べたものと若干異なっている。
【００３６】
そこでまず、本実施の形態で用いるベアチップ保持治具について説明する。ベアチップ保持治具３２は、図３（ａ）に示すように、第１の実施の形態におけるベアチップ保持治具１２と同様、その下面が開放され上面が平坦である箱体形状をなすものである。なお、図３（ａ）は、ボンディング行程の一過程を示す図である。そして、ベアチップ保持治具３２の一側壁に形成された開口部３５の上部に、保護壁３６が形成されている。この保護壁３６は、ベアチップ１１を吸着したときにベアチップ１１の側面を覆い保護するものである。したがって、保護壁３６の高さは、ベアチップ１１の厚みとほぼ同じになっている。また、ベアチップ保持治具３２の上面にも、ベアチップ１１を真空吸着するための真空吸着用流路３３が接続されている。さらに、基板１０とベアチップ１１との間に隙間を形成するための側壁３４も形成されている。
【００３７】
続いて、上記の構成を有するベアチップ保持治具３２を用いて行うボンディング行程について図３を参照しながら詳細に説明する。図３は、ボンディング行程の内容を説明するための図である。基板１０、ベアチップ１１、および完成品の各搬送についての説明は、第１の実施の形態と同様であるため省略する。まず、ベアチップ１１がベアチップ保持治具３２に真空吸着される。そして、ベアチップ１１を真空吸着したベアチップ保持治具３２が、基板１０上に載置される（図３（ａ））。これにより、はんだ供給側のベアチップ１１の側面が、保護壁３６によって覆われて保護される。また、ベアチップ１１は基板１０に対して所定の高さ（５０μｍ程度）に保持される。すなわち、基板１０とベアチップ１１との間に５０μｍ程度の隙間が形成される。
【００３８】
次いで、ボンディングヘッド２５から、ベアチップ保持治具３２の開口部３５の側方にはんだ１６が供給される。そうすると、供給されたはんだ１６は基板１０上で溶融し、溶融はんだ１６ａと酸化物１６ｂとの比重差により、未酸化状態の溶融はんだ１６ａが酸化物１６ｂによる酸化膜で被覆された状態となる（図３（ｂ））。
【００３９】
その後、溶融はんだ１６ａの量が増加していき、溶融はんだ１６ａがベアチップ１１に到達すると、溶融はんだ１６ａ表面の酸化膜１６ｂが破られて未酸化状態の溶融はんだ１６ａが、毛細管現象およびはんだ濡れ作用によって、基板１０とベアチップ１１との隙間に侵入していく（図３（ｃ））。このとき、基板１０とベアチップ１１との隙間は、均一に５０μｍ程度に保たれているから、毛細管現象が生じその隙間に溶融はんだ１６ａが確実に侵入していく。
【００４０】
ここで、はんだ供給側のベアチップ１１の側面は、保護壁３６によって覆われ保護されている。したがって、過剰な溶融はんだ１６ａが供給された場合であっても、ベアチップ１１の側面に溶融はんだ１６ａが付着することがない。このため、ベアチップ１１の側面にはんだブリッジが形成されることはない。
【００４１】
そして、所定量のはんだ１６が供給されると、未酸化状態の溶融はんだ１６ａはベアチップ１１の側面に付着することなく、基板１０とベアチップ１１との隙間全体に充填される。一方、溶融はんだ１６ａの表面に浮かんでいた酸化物１６ｂは、基板１０とベアチップ１１との隙間の側方で基板１０上に残留する。したがって、基板１０とベアチップ１１との隙間には、未酸化状態の溶融はんだ１６ａのみが供給されるため、ボイドの発生が防止される。
【００４２】
以上、詳細に説明したように第２の実施の形態に係るボンディング行程によれば、一側壁に開口部３５が形成されたベアチップ保持治具３２を用いてベアチップ１１を真空吸着した状態で、ベアチップ保持治具３２を基板１０に載置することにより、基板１０とベアチップ１１との間に隙間を形成し、その隙間の側方にはんだ１６を供給して基板１０上ではんだ１６を溶融させ、毛細管現象およびはんだの濡れ作用を利用して溶融はんだ１６ａを基板１０とベアチップ１１との隙間に侵入させるので、未酸化状態の溶融はんだ１６ａのみが基板１０とベアチップ１１との隙間に供給される一方、酸化物１６ｂはベアチップ保持治具３２の開口部３５の近傍に残留するので、非常にボイドの少ないはんだ接合を行うことができる。
【００４３】
また、ベアチップ保持治具３２に形成された開口部３５の上部に保護壁３６を設けているので、ベアチップ１１を真空吸着したとき、ベアチップ１１の側面が保護壁３６により覆われて保護される。そのため、ベアチップ１１の側面へ溶融はんだ１６ａが付着することを確実に防止することができる。
【００４４】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態に係るボンディング行程は、基本的には第２の実施の形態と同じであるが、はんだを供給する行程が若干異なる。このため、ボンディングヘッドの構成が第２の実施の形態で述べたものと若干異なっている。
【００４５】
そこでまず、本実施の形態で用いるボンディングヘッドについて図４を用いて説明する。図４は、ボンディングヘッド２５ａの概略構成を示す正面図である。ボンディングヘッド２５ａには、図４に示すように、はんだ１６を供給するはんだ供給装置４１と、ベアチップ１１を真空吸着するベアチップ保持治具４２とが備わっている。はんだ供給装置４１は、水平面に対して約４５度の角度で取り付けられている。これにより、はんだ供給装置４１は、はんだ１６を斜め方向から基板１０上へ供給することができるようになっている。
【００４６】
また、ベアチップ保持治具４２は、図５（ａ）に示すように、第２の実施の形態におけるベアチップ保持治具３２と基本的構成を同じくするが、はんだ１６を斜め方向から供給するためのはんだ供給孔４７が設けられている点が異なる。なお、図５（ａ）は、ボンディング行程の一過程を示す図である。また、ベアチップ保持治具４２の上面にも、ベアチップ１１を真空吸着するための真空吸着用流路４３が接続されている。また、基板１０とベアチップ１１との間に隙間を形成するための側壁４４も形成されている。さらに、ベアチップ１１の側面を保護するための保護壁４６も設けられている。
【００４７】
続いて、上記の構成を有するベアチップ保持治具４２を用いて行うボンディング行程について、図５を参照しながら詳細に説明する。図５は、ボンディング行程の内容を説明するための図である。基板１０、ベアチップ１１、および完成品の各搬送についての説明は、第１の実施の形態と同様であるため省略する。まず、ベアチップ１１がベアチップ保持治具４２に真空吸着される。そして、ベアチップ１１を真空吸着したベアチップ保持治具４２が、基板１０上に載置される（図５（ａ））。このとき、はんだ供給側のベアチップ１１の側面が、保護壁４６によって覆われて保護される。また、ベアチップ１１は基板１０に対して所定の高さ（５０μｍ程度）に保持される。
【００４８】
次いで、はんだ供給装置４１から、ベアチップ保持治具４２に設けられたはんだ供給孔４７に、はんだ１６が供給される。そうすると、供給されたはんだ１６は基板１０上で溶融する。この溶融はんだ１６ａは、まず保護壁４６の先端部に到達するが、この部分で流れが阻害されて基板１０とベアチップ１１との隙間に流れ込まずに詰まってしまうおそれがある（図５（ｂ））。なぜなら、保護壁４６の材質がはんだと馴染みにくいもの（例えば、チタンなど）であり、連続使用によりこの部位に汚れなどが堆積するからである。
【００４９】
しかしながら、本実施の形態においては、はんだ１６を斜め方向から供給しているため、溶融はんだ１６ａに対しはんだ１６を供給する力の水平方向の分力、つまり基板１０とベアチップ１１との隙間内に押し込もうとする力が作用する。このため、溶融はんだ１６ａは、保護壁４６の先端部で流れが阻害されても詰まることはなく、基板１０とベアチップ１１との隙間に流れ込んでいく（図５（ｃ））。すなわち、溶融はんだ１６ａの詰まりを防止することができる。
【００５０】
また、はんだ供給側のベアチップ１１の側面は、保護壁４６によって覆われ保護されている。したがって、ベアチップ１１の側面に溶融はんだ１６ａが付着することはない。このため、ベアチップ１１の側面にはんだブリッジが形成されない。そして、所定量のはんだ１６が供給されると、未酸化状態の溶融はんだ１６ａのみが、保護壁４６の先端部で詰まることなく、また、ベアチップ１１の側面に付着することもなく、基板１０とベアチップ１１との隙間全体に充填される。したがって、ボイドの発生も防止される。
【００５１】
以上、詳細に説明したように第３の実施の形態に係るボンディング行程によれば、はんだ１６を斜め方向から供給するためのはんだ供給孔４７が形成されたベアチップ保持治具４２を用いてベアチップ１１を真空吸着した状態で、ベアチップ保持治具４２を基板１０上に載置することにより、基板１０とベアチップ１１との間に隙間を形成し、その隙間の側方に斜め方向からはんだ１６を供給して基板１０上ではんだを溶融させ、はんだ１６を供給する力の水平方向分力、毛細管現象、およびはんだの濡れ作用を利用して、溶融はんだ１６ａを基板１０とベアチップ１１との隙間に侵入させる。このため、保護壁４６の先端部における溶融はんだ１６ａの詰まりが防止され、基板１０とベアチップ１１との隙間に溶融はんだ１６ａをより確実に供給することができる。
【００５２】
また、ベアチップ保持治具４２には保護壁４６が設けられているので、ベアチップ１１を真空吸着したとき、ベアチップ１１の側面が保護壁４６により覆われて保護されるので、ベアチップ１１の側面に溶融はんだ１６ａが付着してはんだブリッジが形成されることを確実に防止することができる。
【００５３】
（第４の実施の形態）
最後に、第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態に係るボンディング行程は、基本的には第３の実施の形態と同じであるが、はんだを供給する行程が若干異なる。このため、ベアチップ保持治具の構成が第３の実施の形態で述べたものと若干異なっている。なお、ボンディングヘッドの構成は第３の実施の形態のものと同じである。
【００５４】
そこでまず、本実施の形態で用いるベアチップ保持治具について図６（ａ）を用いて説明する。なお、図６（ａ）は、ボンディング行程の一過程を示す図である。ベアチップ保持治具５２は、図６に示すように、第３の実施の形態におけるベアチップ保持治具４２と基本的構成を同じくするが、溶融はんだ１６ａを吸引するためのはんだ吸引孔５８が設けられている点が異なる。なお、ベアチップ保持治具５２の上面には、ベアチップ１１を真空吸着するための真空吸着用流路５３が接続されている。また、基板１０とベアチップ１１との間に隙間を形成するための側壁５４も形成されている。さらに、ベアチップ１１の側面を保護するための保護壁５６も設けられている。さらにまた、はんだ１６を斜め方向から供給するためのはんだ供給孔５７も設けられている。
【００５５】
そして、はんだ吸引孔５８は、はんだ供給孔４７とは反対側の端部に形成されている。このはんだ吸引孔５８は、真空吸着用流路５３に連通しており、図示しない同一の真空ポンプ（吸引源）に接続されている。もちろん、別々に真空ポンプを設けることもできるが、装置の簡素化の観点からは共通化することが望ましい。このはんだ吸引孔５８により、基板１０とベアチップ１１との隙間に供給される溶融はんだ１６ａを吸引することができるようになっている（図６（ｃ）参照）。
【００５６】
続いて、上記の構成を有するベアチップ保持治具５２を用いて行うボンディング行程について、図６を参照しながら詳細に説明する。図６は、ボンディング行程の内容を説明するための図である。基板１０、ベアチップ１１、および完成品の各搬送についての説明は、第１の実施の形態と同様であるため省略する。まず、ベアチップ１１がベアチップ保持治具５２に真空吸着される。そして、ベアチップ１１を真空吸着したベアチップ保持治具５２が、基板１０上に載置される（図６（ａ））。このとき、はんだ供給側のベアチップ１１の側面が、保護壁５６によって覆われて保護される。また、ベアチップ１１は基板１０に対して所定の高さ（５０μｍ程度）に保持される。
【００５７】
次いで、ボンディングヘッド２５ａに備わるはんだ供給装置４１から、ベアチップ保持治具５２に設けられたはんだ供給孔５７に、はんだ１６が供給される。そうすると、供給されたはんだ１６は基板１０上で溶融する。この溶融はんだ１６ａは、まず保護壁５６の先端部に到達するが、上記した理由により、この部分で流れが阻害されて基板１０とベアチップ１１との隙間に流れ込まずに詰まってしまうおそれがある（図６（ｂ））。
【００５８】
しかしながら、本実施の形態においては、はんだ吸引孔５８から基板１０とベアチップ１１との隙間に存在する空気を吸引しているので、保護壁５６の先端部で溶融はんだ１６ａが詰まると、基板１０とベアチップ１１との隙間内において真空度が上昇する。言い換えると、保護壁５６の先端部で詰まった溶融はんだ１６ａが吸引される。このため、溶融はんだ１６ａに対して、基板１０とベアチップ１１との隙間内に引き込もうとする力が働く。また、はんだ１６を斜め方向から供給しているため、溶融はんだ１６ａには、はんだ１６を供給する力の水平方向の分力、つまり基板１０とベアチップ１１との隙間内に押し込もうとする力が作用する。これらのことにより、溶融はんだ１６ａは、保護壁５６の先端部で流れが阻害されても詰まることはなく、基板１０とベアチップ１１との隙間に確実に流れ込んでいく（図６（ｃ））。すなわち、溶融はんだ１６ａの詰まりをより確実に防止することができる。
【００５９】
また、はんだ供給側のベアチップ１１の側面は、保護壁５６によって覆われ保護されている。したがって、ベアチップ１１の側面に溶融はんだ１６ａが付着することはない。このため、ベアチップ１１の側面にはんだブリッジが形成されない。そして、所定量のはんだ１６が供給されると、未酸化状態の溶融はんだ１６ａのみが、保護壁５６の先端部で詰まることなく、また、ベアチップ１１の側面に付着することもなく、基板１０とベアチップ１１との隙間全体に充填される。したがって、ボイドの発生も防止される。
【００６０】
以上、詳細に説明したように第４の実施の形態に係るボンディング行程によれば、溶融はんだ１６ａを吸引するためのはんだ吸引孔５８が形成されたベアチップ保持治具５２を用いてベアチップ１１を真空吸着した状態で、ベアチップ保持治具５２を基板１０上に載置することにより、基板１０とベアチップ１１との間に隙間を形成し、その隙間の側方にはんだ１６を供給して基板１０上ではんだ１６を溶融させ、毛細管現象およびはんだの濡れ作用を利用するとともに、はんだ吸引孔５８から溶融はんだ１６ａを吸引して、溶融はんだ１６ａを基板１０とベアチップ１１との隙間に侵入させる。このため、保護壁５６の先端部における溶融はんだ１６ａの詰まりが防止され、基板１０とベアチップ１１との隙間に溶融はんだ１６ａをより確実に供給することができる。
【００６１】
また、はんだ１６を斜め方向から供給しているので、はんだ１６を供給する力の水平方向分力が溶融はんだ１６ａに作用するため、保護壁５６の先端部における溶融はんだ１６ａの詰まりをより確実に防止することができる。さらに、ベアチップ保持治具５２には保護壁５６が設けられているので、ベアチップ１１を真空吸着したとき、ベアチップ１１の側面が保護壁５６により覆われて保護されるので、ベアチップ１１の側面に溶融はんだ１６ａが付着してはんだブリッジが形成されることを確実に防止することができる。
【００６２】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、第１の実施の形態において、第３あるいは第４の実施の形態で述べたはんだの供給方法（斜めに供給する方法あるいは吸引しながら供給する方法）を適用することもできる。これにより、基板１０とベアチップ１１との隙間全体に溶融はんだ１６ａをより確実に供給することができる。
【００６３】
また、第３および第４の実施の形態では、はんだ供給孔４７，５７が形成されたベアチップ保持治具４２，５２を用いているが、はんだ供給孔４７，５７孔が形成されていない第２の実施の形態におけるベアチップ保持治具３２を用いて、はんだ１６を斜め方向から供給することもできる。このようにしても、溶融はんだ１６ａの詰まりを防止することができる。
【００６４】
さらに、第４の実施の形態においては、はんだ１６を斜め方向から供給しているが、第１あるいは第２の実施の形態で示したように、はんだ１６を鉛直方向から供給することもできる。このようにしても、溶融はんだ１６ａの詰まりを防止することができる。つまり、溶融はんだ１６ａを吸引するだけでも、溶融はんだ１６ａの詰まりを十分に防止することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明に係るベアチップのマウント方法によれば、水素還元ダイボンド法により基板上にベアチップをはんだ接合するベアチップのマウント方法において、一方の端部に開口部が形成されたベアチップ保持治具を用いてベアチップを吸着保持した状態で、ベアチップ保持治具を基板に載置することにより、基板とベアチップとの間に隙間を形成し、隙間の側方であってかつ開口部の近傍から基板上にはんだを供給して基板上ではんだを溶融させ、開口部から基板上で溶融させたはんだを隙間に侵入させることにより、基板とベアチップとの隙間には未酸化状態の溶融はんだのみを供給することができる。このため、基板とベアチップとは、ボイドの少ないはんだ接合が行われる。
【００６６】
また、開口部の上部にベアチップの側面を覆うための保護壁が形成されており、そのベアチップ保持治具を用いてベアチップを吸着保持し、保護壁でベアチップの側面を保護するので、ベアチップ側面へのはんだ付着を確実に防止することができる。
【００６７】
さらに、基板とベアチップとの隙間に侵入する溶融はんだの進行方向に力が作用するようにはんだを斜めにして基板上に供給する、あるいは基板とベアチップとの隙間に侵入する溶融はんだを吸引しながら基板上にはんだを供給するので、溶融はんだを基板とベアチップとの隙間全体に供給することができる。また、ベアチップ保持治具に保護壁を形成した場合には、保護壁先端部での溶融はんだの詰まりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品製造装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】第１の実施の形態に係るボンディング行程の内容を説明するための図であり、（ａ）はベアチップ保持治具を基板上に載置した状態を示し、（ｂ）は供給されたはんだが溶融し始めた状態を示し、（ｃ）は溶融はんだがベアチップ下面に侵入し始めた状態を示し、（ｄ）ははんだの供給を停止した状態を示し、（ｅ）はスクラブ動作を行っている状態を示している。
【図３】第２の実施の形態に係るボンディング行程の内容を説明するための図であり、（ａ）はベアチップ保持治具を基板上に載置した状態を示し、（ｂ）は供給されたはんだが溶融し始めた状態を示し、（ｃ）は溶融はんだがベアチップ下面に侵入し始めた状態を示している。
【図４】第３の実施の形態に係るボンディング行程を実施するボンディングヘッドの概略構成を示す正面図である。
【図５】第３の実施の形態に係るボンディング行程の内容を説明するための図であり、（ａ）はベアチップ保持治具を基板上に載置した状態を示し、（ｂ）は溶融はんだが保護壁先端部に到達した状態を示し、（ｃ）は溶融はんだがベアチップ下面に侵入し始めた状態を示している。
【図６】第４の実施の形態に係るボンディング行程の内容を説明するための図であり、（ａ）はベアチップ保持治具を基板上に載置した状態を示し、（ｂ）は溶融はんだが保護壁先端部に到達した状態を示し、（ｃ）は溶融はんだがベアチップ下面に侵入し始めた状態を示している。
【図７】従来の水素還元ダイボンド法の原理を説明するための図である。
【図８】従来の水素還元ダイボンド法によるはんだ付け方法を説明するための図であり、（ａ）ははんだを寝かした状態で供給する場合を示し、（ｂ）ははんだを立てた状態で供給する場合を示している。
【図９】従来の水素還元ダイボンド法による、別のはんだ付け方法を説明するための図である。
【図１０】従来の水素還元ダイボンド法による、さらに別のはんだ付け方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１０　　基板
１１　　ベアチップ
１２，３２，４２，５２　ベアチップ保持治具
１３，３３，４３，５３　真空吸着用流路
１４，３４，４４，５４　側壁
１５，３５　開口部
１６　　はんだ
１６ａ　溶融はんだ
１６ｂ　酸化物
２５，２５ａ　ボンディングヘッド
３６，４６，５６　保護壁
４７，５７　はんだ供給孔
５８　　はんだ吸引孔

Claims (4)

1. 水素還元ダイボンド法により基板上にベアチップをはんだ接合するベアチップのマウント方法において、
   少なくとも一方の端部に開口部が形成されたベアチップ保持治具を用いて前記ベアチップを吸着保持した状態で、前記ベアチップ保持治具を前記基板に載置することにより、前記基板と前記ベアチップとの間に隙間を形成し、
   前記隙間の側方であってかつ前記開口部の近傍から前記基板上にはんだを供給して前記基板上ではんだを溶融させ、
   前記開口部から前記基板上で溶融させたはんだを前記隙間に侵入させることにより、前記基板と前記ベアチップとをはんだ接合することを特徴とするベアチップのマウント方法。
2. 請求項１に記載するベアチップのマウント方法において、
   前記開口部の上部に前記ベアチップの側面を覆うための保護壁が形成されており、
   前記ベアチップを前記ベアチップ保持治具にて吸着保持し、前記保護壁で前記ベアチップの側面を保護することにより、前記ベアチップの側面へのはんだの付着を防止することを特徴とするベアチップのマウント方法。
3. 請求項１または請求項２に記載するベアチップのマウント方法において、
   前記隙間に侵入する溶融はんだの進行方向に力が作用するようにはんだを斜め方向から前記基板上に供給することを特徴とするベアチップのマウント方法。
4. 請求項１から請求項３に記載するいずれか１つのベアチップのマウント方法において、
   前記隙間に侵入する溶融はんだを吸引しながら前記基板上にはんだを供給することを特徴とするベアチップのマウント方法。

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