JP2005294296A - Flip-chip bonding method and apparatus thereof - Google Patents
Flip-chip bonding method and apparatus thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005294296A JP2005294296A JP2004102528A JP2004102528A JP2005294296A JP 2005294296 A JP2005294296 A JP 2005294296A JP 2004102528 A JP2004102528 A JP 2004102528A JP 2004102528 A JP2004102528 A JP 2004102528A JP 2005294296 A JP2005294296 A JP 2005294296A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip
- circuit board
- insulating resin
- electrode
- flip
- Prior art date
- 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
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/27—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/113—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
- H01L2224/1133—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form
- H01L2224/1134—Stud bumping, i.e. using a wire-bonding apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/118—Post-treatment of the bump connector
- H01L2224/1182—Applying permanent coating, e.g. in-situ coating
- H01L2224/11822—Applying permanent coating, e.g. in-situ coating by dipping, e.g. in a solder bath
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/13001—Core members of the bump connector
- H01L2224/13099—Material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/731—Location prior to the connecting process
- H01L2224/73101—Location prior to the connecting process on the same surface
- H01L2224/73103—Bump and layer connectors
- H01L2224/73104—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
- H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
- H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
- H01L2224/78301—Capillary
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/831—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus
- H01L2224/83102—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector the layer connector being supplied to the parts to be connected in the bonding apparatus using surface energy, e.g. capillary forces
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
- H01L2224/83191—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/8536—Bonding interfaces of the semiconductor or solid state body
- H01L2224/85375—Bonding interfaces of the semiconductor or solid state body having an external coating, e.g. protective bond-through coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
- H01L2224/92—Specific sequence of method steps
- H01L2224/921—Connecting a surface with connectors of different types
- H01L2224/9212—Sequential connecting processes
- H01L2224/92122—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector
- H01L2224/92125—Sequential connecting processes the first connecting process involving a bump connector the second connecting process involving a layer connector
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01005—Boron [B]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01078—Platinum [Pt]
-
- 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
- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01079—Gold [Au]
-
- 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
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/014—Solder alloys
-
- 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
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
Abstract
Description
本発明は、ICチップ等のベアチップを回路基板に実装する場合に、チップの電極と回
路基板の電極とのあいだにバンプを介在させ、これらをフェイスダウン状態で接合するフ
リップチップ実装方法およびその装置に関するものである。
The present invention relates to a flip chip mounting method and apparatus for bonding a bump between a chip electrode and a circuit board electrode in a face-down state when a bare chip such as an IC chip is mounted on a circuit board. It is about.
ここで図4、図5、図6および図7に基づいて従来のフリップチップ実装方法を説明す
る。図4はチップの電極にワイヤのボールボンディング工法を利用してバンプを形成する
方法、図5は図4で示す方法でバンプを形成したチップを回路基板にフェイスダウン実装
する方法を示す。
Here, a conventional flip chip mounting method will be described with reference to FIGS. 4, 5, 6 and 7. FIG. 4 shows a method of forming bumps on a chip electrode by using a wire ball bonding method, and FIG. 5 shows a method of mounting a chip on which bumps are formed by the method shown in FIG.
まず図4(a)において、キャピラリ201に保持された金等の金属から成るワイヤ2
02の先端に放電作用によりボール203を形成し、キャピラリ201を矢印アの方向に
移動させることによりボール203をチップ204の電極205に押圧し接合する。この
接合には熱圧着あるいはこれに矢印イの方向に超音波振動を加える方法がある。ここで2
06はパッシベーション膜と一般に呼ばれ、電極205の周辺に形成される絶縁保護皮膜
である。
First, in FIG. 4A, a
A
06 is generally called a passivation film, and is an insulating protective film formed around the
さらに図4(b)で示すように、ワイヤ202と共にキャピラリ201を矢印ウの方向
に移動させることによりワイヤ202を引きちぎり、電極205上にバンプ207を形成
する。このようにして形成されたバンプ207は台座部207Aと突出部207Bで構成
された鋲形状を呈する。これを鋲状バンプと称する。
Further, as shown in FIG. 4B, the
次にこのようにして鋲状バンプ207が形成されたチップ204の背面を、図5で示す
ように接合ツール101で吸着保持し、回路基板251の方向(矢印エの方向)に移動さ
せる。これにより図5(a)のように鋲状バンプ207の突出部207Bの先端が回路基
板251上に形成された電極252に当接し、僅かに潰れる。この潰れしろにより、複数
の鋲状バンプ207に高さのばらつきがあっても、チップ204に形成された全ての鋲状
バンプ207の先端を、対応する電極252に当接させることが可能となる。
Next, the back surface of the
さらに接合部を所定の温度に加熱したうえで、図5(b)で示すように接合ツール10
1で矢印エの方向に押圧することで鋲状バンプ207が大きく変形して潰れ、バンプ20
7と電極252との接合がなされる。またこのとき、回路基板251の主面と略平行方向
(矢印オの方向)に超音波振動を発生させる場合もある。またここでは接合直前にレベリ
ング動作を行っているが、この前の工程で、別に設けたレベリング用平板にバンプ先端を
押し付ける場合もある。
Furthermore, after heating a joining part to predetermined temperature, as shown in FIG.5 (b), the joining tool 10 is shown.
1 is pressed in the direction of arrow D, the bowl-
7 and the
次に、チップ上にバンプを形成し回路基板にフェイスダウン接合する他の方法を、図6
および図7に基づいて説明する。まず図6(a)で示すように、チップ204の電極20
5が在る方の面にめっき電極用金属膜208を形成し、さらに電極205の上部空間21
0を避けて所定の厚さにマスキング層209を形成する。
Next, another method of forming bumps on the chip and performing face-down bonding to the circuit board is shown in FIG.
And it demonstrates based on FIG. First, as shown in FIG.
5 is formed on the surface where 5 is present, and the upper space 21 of the
The
その後図6(b)で示すように、前記めっき電極用金属膜208を共通の電極として電
気めっき処理を行い、電極205の上部に金属層211を形成する。さらに図6(c)で
示すように前記マスキング層209とバンプ周辺の不要なめっき電極用金属膜208を除
去することにより、金属層211によって角柱あるいは円柱形状のバンプを形成する。こ
れをめっきバンプと称する。
Thereafter, as shown in FIG. 6B, electroplating is performed using the
次にこのようにしてめっきバンプ211が形成されたチップ204の背面を、図7(a
)で示すように接合ツール101で吸着保持し、回路基板251の方向(矢印エの方向)
に移動させる。さらに接合部を所定の温度に加熱したうえで、図7(b)で示すように、
接合ツール101で矢印エの方向に押圧することでめっきバンプ211と電極252との
接合がなされる。またこのときも、矢印オの方向に超音波振動を発生させる場合がある。
Next, the back surface of the
) And sucked and held by the
Move to. Furthermore, after heating a junction part to predetermined | prescribed temperature, as shown in FIG.7 (b),
The
以上のように金を主成分とする合金からなるバンプを使用した方法の他にも、はんだか
らなるバンプを使用したC4(Controlled collapse chip c
onnection)のようなフリップチップ実装方法もあるが、いずれの場合も図8で
示すようにチップ204と回路基板251との間隙に絶縁性樹脂261を充填する方法が
広く用いられている。この絶縁性樹脂261は硬化すると、チップ204と回路基板25
1との熱膨係数の差により生じる応力を分散し、バンプやその接合部に応力集中すること
を防ぐ効果があり、他にも接合後のバンプ周囲の空間を無くすことで、酸素を含む空気や
水分の浸入を防ぐ効果がある。
As described above, in addition to the method using bumps made of an alloy mainly composed of gold, C4 (Controlled collapse chip c) using bumps made of solder is used.
There is a flip chip mounting method such as “connection”. In any case, as shown in FIG. 8, a method of filling the gap between the
It has the effect of dispersing the stress caused by the difference in thermal expansion coefficient from 1 and preventing the stress from concentrating on the bumps and their joints. In addition, by eliminating the space around the bumps after bonding, air containing oxygen And prevents moisture from entering.
絶縁性樹脂は図9で示すように、チップ204の実装後チップ204周縁に接近させた
ディスペンス用ニードル262から毛細管現象を利用して充填する方法が広く用いられて
きた。しかしながら近年の実装の高密度化に伴って、単位面積あたりのバンプの数が増え
ると共にチップ下面と回路基板との間隔が小さくなってきたので、内部に気泡を残す等充
填が困難になると共に充填に時間がかかるようになってきた。また図10で示すように、
実装前に回路基板の実装位置に予め絶縁性樹脂を供給しておく方法もあるが、絶縁性樹脂
が所定の範囲からはみ出さないようにするのは困難であった。
As shown in FIG. 9, a method of filling the insulating resin from the dispensing
There is a method of supplying an insulating resin to the mounting position of the circuit board in advance before mounting, but it has been difficult to prevent the insulating resin from protruding from a predetermined range.
そこで近年特許文献1や特許文献2のような方法が工夫されてきた。特許文献1の方法
は図11で示すような方法である。まず図11(a)のように平板263上に絶縁性樹脂
261を供給しておき、その上方では接合ツール101によりチップ204を鋲状バンプ
207を下方に向けた状態で保持する。そして図11(b)のように接合ツール101を
下降させ、加圧することで鋲状バンプ207のレベリングを行う。次に図11(c)のよ
うに接合ツール101を上昇させると、レベリングに加えて絶縁性樹脂261の転写が行
われ、その後実装工程に入る。
Therefore, in recent years, methods such as
また特許文献2は図12で示すような方法である。まず図12(a)のように電極20
5を上向きにしておかれたチップ204の上面に絶縁性樹脂261を供給する。そして図
12(b)のように先端にボールを形成した金属ワイヤを絶縁性樹脂261の上から押圧
しボンディングすることで鋲状バンプ207を形成する。その後チップ204を反転して
実装する。
Insulating
しかしながら図11で示す特許文献1の方法では、実装の位置合わせの段階で、チップ
204の電極やバンプを絶縁性樹脂261が覆っているので、電極どうしを光学的に撮像
して位置合わせするのに不都合である。したがって、位置合わせしたのちにツールを移動
させ絶縁性樹脂を転写し、再び位置合わせされた実装位置に戻って実装することになるが
、電気的に記憶された位置に戻っても機械的な誤差は免れない。
However, in the method of
また、図12で示す特許文献2の方法では、キャピラリ264の先端が絶縁性樹脂26
1に触れないようにバンプをボンディングする必要があり、それを実現したとしても、前
記したような光学的な撮像を行った場合、バンプの先端を位置の基準として判断せざるを
得ないため、バンプ形状の歪みや位置的誤差が実装のための位置合わせ誤差要素となる。
また、絶縁性樹脂261をチップ101に供給した後バンプを形成し、さらに反転し位置
合わせしてから実装するため、絶縁性樹脂261の硬化までの時間が長くかかり、絶縁性
樹脂261の所定の物理特性(粘度等)を維持するのに工夫が必要となる。
In the method of
It is necessary to bond the bumps so as not to touch 1, and even if it is realized, when optical imaging as described above is performed, the tip of the bumps must be determined as the position reference. Bump shape distortion and positional error are positioning error factors for mounting.
Further, since the insulating
本発明は以上述べたような課題を解決すべく創出されたもので、絶縁性樹脂を実装前の
チップに供給しても、光学的な位置合わせの精度に悪影響を与えない絶縁性樹脂の供給方
法と供給装置を提案し、フリップチップ実装において安定した接合品質を得るものである
。
The present invention has been created to solve the above-described problems. Even if the insulating resin is supplied to the chip before mounting, the insulating resin is supplied without adversely affecting the accuracy of optical alignment. A method and a supply device are proposed to obtain a stable bonding quality in flip chip mounting.
本発明は第1の態様として、チップを回路基板にフェイスボンディングするフリップチ
ップ実装方法であって、電極を下向きにした状態のチップを接合ツールが保持しながらス
テージに載置された回路基板の上方に位置しているとき、前記チップの下面に絶縁性樹脂
を塗布し、その後前記接合ツールを下降させて前記回路基板の実装位置に前記チップを実
装することを特徴とするフリップチップ実装方法を提供する。
The present invention provides, as a first aspect, a flip chip mounting method in which a chip is face-bonded to a circuit board, and the upper part of the circuit board placed on the stage while the bonding tool holds the chip with the electrodes facing downward. A flip chip mounting method is provided, wherein an insulating resin is applied to a lower surface of the chip when the chip is positioned, and then the bonding tool is lowered to mount the chip at a mounting position of the circuit board. To do.
また本発明は第2の態様として、前記絶縁性樹脂を塗布する前に前記チップの電極と前
記回路基板の電極との光学的な位置合わせが行われ、前記絶縁性樹脂が塗布される時点に
は、前記位置合わせが終了した状態であることを特徴とする第1の態様として記載のフリ
ップチップ実装方法を提供する。
According to a second aspect of the present invention, when the insulating resin is applied, optical alignment of the chip electrode and the circuit board electrode is performed before the insulating resin is applied. Provides a flip-chip mounting method according to the first aspect, wherein the alignment is completed.
さらに本発明は第3の態様として、チップを回路基板にフェイスボンディングするフリ
ップチップ実装装置であって、電極を下向きにした状態のチップを保持する接合ツールと
、回路基板を載置し保持するステージと、チップの電極と回路基板の電極との位置合わせ
を行う光学的な位置合わせ手段と、絶縁性樹脂を塗布するためのディスペンス用ニードル
とを備え、前記接合ツールに保持されたチップが前記ステージに載置された回路基板の上
方に位置しているとき、前記ディスペンス用ニードルが前記チップに対し、下方から絶縁
性樹脂を塗布することを特徴とするフリップチップ実装装置を提供する。
Furthermore, the present invention provides, as a third aspect, a flip chip mounting apparatus for face bonding a chip to a circuit board, a bonding tool for holding the chip with the electrodes facing downward, and a stage for mounting and holding the circuit board And an optical alignment means for aligning the electrode of the chip and the electrode of the circuit board, and a dispensing needle for applying an insulating resin, and the chip held by the joining tool is the stage The flip-chip mounting apparatus is characterized in that the insulating needle is applied to the chip from below when the dispensing needle is positioned above the circuit board placed on the chip.
加えて本発明は第4の態様として、前記絶縁性樹脂を塗布する前に、前記光学的な位置
合わせ手段がチップの電極と回路基板の電極との位置合わせを行い、前記ディスペンス用
ニードルが前記チップに対し絶縁性樹脂を供給する時点には、前記チップが前記回路基板
の上方に位置合わせされた状態で保持されていることを特徴とする第3の態様として記載
のフリップチップ実装装置を提供する。
In addition, according to a fourth aspect of the present invention, the optical alignment means aligns the chip electrode and the circuit board electrode before applying the insulating resin, and the dispensing needle is The flip-chip mounting apparatus according to the third aspect, wherein the chip is held in a state of being aligned above the circuit board when the insulating resin is supplied to the chip. To do.
本発明によれば、実装後の狭い間隙に絶縁性樹脂を充填しないので、内部に気泡が残留
せず安定した品質が確保できる。さらに絶縁性樹脂供給にかかる時間が短縮でき、実装作
業全体の作業時間が短縮できる。また、絶縁性樹脂をチップ側に供給するので所定の範囲
からはみ出すことがない。
According to the present invention, since the insulating resin is not filled in the narrow gap after mounting, bubbles are not left inside, and stable quality can be ensured. Furthermore, the time required for supplying the insulating resin can be shortened, and the work time of the entire mounting work can be shortened. Further, since the insulating resin is supplied to the chip side, it does not protrude from a predetermined range.
さらに本発明によれば、光学的な位置合わせを行った後に、その位置合わせの結果に影響
することがないように絶縁性樹脂を供給するので、正確な位置合わせによる安定した接合
品質を得ることが可能となる。
Furthermore, according to the present invention, after the optical alignment is performed, the insulating resin is supplied so as not to affect the alignment result, so that stable bonding quality by accurate alignment can be obtained. Is possible.
まず本発明に係るフリップチップ実装装置の構成を図1に示す。図1において、1はチ
ップ、2はチップ1が実装されるべき回路基板、3は接合ツール、4は接合ヘッド、5は
ステージ、6は光学的な位置合わせ手段である上下2視野カメラ、7は絶縁性樹脂供給部
である。
First, the configuration of a flip chip mounting apparatus according to the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, 1 is a chip, 2 is a circuit board on which the
ここで、チップ1は接合ツール3に真空吸着作用により保持されている。また回路基板
2はステージ5上に載置され、これも位置ずれしないように吸着保持されている。接合ヘ
ッド4は接合ツール3を下端に備えて上下方向(Z方向)に移動し、制御された荷重でチ
ップ1を回路基板2に押圧することができる。またステージ5は左右方向(X方向)、前
後方向(Y方向)、回転方向(θ方向)に移動可能であり、チップ1と回路基板2との位
置合わせにおいて位置制御されて駆動する。
Here, the
上下2視野カメラ6は略水平方向に移動し、実装動作の前にチップ1と回路基板2との
間に移動して、同時に上下方向すなわち上方のチップ1の下面と下方の回路基板2の上面
を撮像し出力する。この映像出力は図示しないモニターで重ね合わせ画像で表示されると
共に、電子的な位置合わせのデータとして使用される。
The vertical two-
絶縁性樹脂供給部7も略水平方向に移動し、先端に設けた後述するディスペンス用ニー
ドル7Aをチップ1の下面に接近あるいは離隔させる。また、この絶縁性樹脂供給部7は
図示しない制御部の指令により予め定められた量の絶縁性樹脂を前記ディスペンス用ニー
ドル7Aに送出する。
The insulating
ここで、バンプはチップ1の電極に形成される場合もあるし、回路基板2の電極に形成
される場合もある。また、前述した位置合わせに用られる画像の要素としては、チップ1
の下面と回路基板2の実装面に形成されている電極パッド若しくは回路パターンの他の特
徴点、あるいはこれらの面に位置合わせの目的で形成された位置決め用パッドがある。
Here, the bump may be formed on the electrode of the
There are electrode pads or other feature points of the circuit pattern formed on the lower surface of the
次に図1、図2および図3に基づいて本発明に係るフリップチップ実装の動作を説明す
る。まず図1で示すようにチップ1が電極の在る面を下向きにして接合ツール3に吸着保
持され、これと共に回路基板2がステージ5に載置され吸着保持される。この吸着保持の
のち接合ヘッド4はチップ1と回路基板2とを上下に離隔させた状態で静止する。
Next, the operation of flip chip mounting according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 1, the
次に上下2視野カメラ6が移動してその撮像部をチップ1と回路基板2との間隙に挿入
し、チップ1の下面と回路基板2の実装面とを同時に撮像する。そしてこの画像データに
基づいたステージ5の水平方向の駆動により位置合わせが行われる。このとき、ステージ
5の上面と接合ヘッド4の移動軸との角度調整は予め行ってある。
Next, the upper and lower two-
このようにして位置合わせが終了すると上下2視野カメラ6が退避し、次に絶縁性樹脂
供給部7が異動して先端部のディスペンス用ニードル7Aをチップ1の下面に接近させる
。さらに絶縁性樹脂供給部7は制御部からの指令により絶縁性樹脂8をディスペンス用ニ
ードル7Aに送出する。
When the alignment is completed in this manner, the upper and lower two-
送出された絶縁性樹脂8は図2(a)で示すようにディスペンス用ニードル7Aの先端
から吐出する。吐出した絶縁性樹脂8は自身の粘性と表面張力により下方へ流出すること
なくチップ1の下面に接触し、接触後はこの下面に濡れ広がる。絶縁性樹脂供給部7は絶
縁性樹脂8の供給が所定量に達したところで送出を停止し、この位置から退避する。
The delivered insulating
絶縁性樹脂供給部7が退避したあとは図2(b)で示すようにチップ1の下面には絶縁
性樹脂が供給された状態となり、そのまま速やかに実装動作に入る。実装は所定の温度に
なるよう熱を与えチップ1を回路基板に押圧する熱圧着、接合ツール3あるいはステージ
5を超音波振動させる超音波接合、あるいはこれらの組み合わせによる。
After the insulating
このように、位置合わせを行った後は接合ツール3およびステージ5の静止状態を維持
したまま実装動作に入るので、駆動系のバックラッシ等に起因する位置決めの機械的誤差
を回避して実装を実行する。また絶縁性樹脂8の塗布に際して、図3(a)に示すように
ディスペンス用ニードルの先端を上面に向けて斜めに開口したり、図3(b)のように受
け皿状の開口部を設けたり、あるいは図3(c)のようにディスペンス用ニードルの先端
は封止し先端近傍の上面を開口したり、ディスペンス用ニードル7Aの吐出口形状は絶縁
性樹脂8の物理特性に合わせて最適となるように決定する。
As described above, after the positioning is performed, the mounting operation is started while the stationary state of the
1 チップ
2 回路基板
3 接合ツール
4 接合ヘッド
5 ステージ
6 上下2視野カメラ
7 絶縁性樹脂供給部
7A ディスペンス用ニードル
8 絶縁性樹脂
DESCRIPTION OF
Claims (4)
あって、電極を下向きにした状態のチップを接合ツールが保持しながらステージに載置さ
れた回路基板の上方に位置しているとき、前記チップの下面に絶縁性樹脂を塗布し、その
後前記接合ツールを下降させて前記回路基板の実装位置に前記チップを実装することを特
徴とするフリップチップ実装方法。 A flip-chip mounting method in which a chip is face-bonded to a circuit board, and the chip is positioned above a circuit board placed on a stage while a bonding tool holds the chip with an electrode facing downward. A flip chip mounting method comprising: applying an insulating resin to a lower surface of the substrate, and then lowering the bonding tool to mount the chip at a mounting position of the circuit board.
の光学的な位置合わせが行われ、前記絶縁性樹脂が塗布される時点には、前記位置合わせ
が終了した状態であることを特徴とする請求項1に記載のフリップチップ実装方法。 Before applying the insulating resin, optical alignment of the electrode of the chip and the electrode of the circuit board is performed, and when the insulating resin is applied, the alignment is completed. The flip chip mounting method according to claim 1, wherein the flip chip mounting method is provided.
あって、電極を下向きにした状態のチップを保持する接合ツールと、回路基板を載置し保
持するステージと、チップの電極と回路基板の電極との位置合わせを行う光学的な位置合
わせ手段と、絶縁性樹脂を塗布するためのディスペンス用ニードルとを備え、前記接合ツ
ールに保持されたチップが前記ステージに載置された回路基板の上方に位置しているとき
、前記ディスペンス用ニードルが前記チップに対し、下方から絶縁性樹脂を塗布すること
を特徴とするフリップチップ実装装置。 A flip chip mounting apparatus for face bonding a chip to a circuit board, a bonding tool for holding the chip with the electrodes facing downward, a stage for mounting and holding the circuit board, a chip electrode, and a circuit board electrode And an optical alignment means for performing alignment with a dispensing needle for applying an insulating resin, and a chip held by the joining tool is disposed above the circuit board placed on the stage. The flip-chip mounting apparatus according to claim 1, wherein the dispensing needle coats the chip with an insulating resin from below when positioned.
電極と回路基板の電極との位置合わせを行い、前記ディスペンス用ニードルが前記チップ
に対し絶縁性樹脂を供給する時点には、前記チップが前記回路基板の上方に位置合わせさ
れた状態で保持されていることを特徴とする請求項3に記載のフリップチップ実装装置。
Before applying the insulating resin, the optical alignment means aligns the electrode of the chip with the electrode of the circuit board, and when the dispensing needle supplies the insulating resin to the chip. 4. The flip chip mounting apparatus according to claim 3, wherein the chip is held in a state of being aligned above the circuit board.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004102528A JP2005294296A (en) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | Flip-chip bonding method and apparatus thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004102528A JP2005294296A (en) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | Flip-chip bonding method and apparatus thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005294296A true JP2005294296A (en) | 2005-10-20 |
Family
ID=35326936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004102528A Pending JP2005294296A (en) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | Flip-chip bonding method and apparatus thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005294296A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010016332A (en) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Under fill process of chip level and its structure |
-
2004
- 2004-03-31 JP JP2004102528A patent/JP2005294296A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010016332A (en) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Under fill process of chip level and its structure |
EP2141738A3 (en) * | 2008-07-01 | 2010-03-03 | International Business Machines Corporation | Chip-level underfill process and structures |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6995469B2 (en) | Semiconductor apparatus and fabricating method for the same | |
KR101419690B1 (en) | Thermal compression bonding of semiconductor chips | |
US7514788B2 (en) | Structure of mounting electronic component | |
JP4752586B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
TWI325997B (en) | Camera module, holder for use in a camera module, camera system and method of manufacturing a camera module | |
JP4831091B2 (en) | Die bonding apparatus and die bonding method | |
JP2000299330A (en) | Method and apparatus for mounting bare chip, and mounting board thereon | |
JP2008153366A (en) | Jointing method by jointer | |
JPH1032225A (en) | Mounting of semiconductor chip and device therefor | |
JP2005294296A (en) | Flip-chip bonding method and apparatus thereof | |
US7147735B2 (en) | Vibratable die attachment tool | |
JPH1098075A (en) | Semiconductor mounting method, semiconductor mounting device and semiconductor mounting structure | |
JP4308444B2 (en) | Component joining device | |
JP2003297878A (en) | Component pressurizing and joining device and joining method of component to substrate | |
JP2003318218A (en) | Curved chip substrate and its manufacturing method, and bump formation device | |
TWI807348B (en) | Flip chip process and bonding equipment | |
JPH11186325A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JP3270813B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2001237271A (en) | Substrate for mounting semiconductor chip and method and apparatus for manufacturing the same | |
KR100347762B1 (en) | Direct attatch bonding process of bare chip and pwb | |
JP2005286049A (en) | Ultrasonic wave flip-chip bonding method and bonding device | |
JPH11274235A (en) | Semiconductor device and producing method therefor | |
JP2001015557A (en) | Semiconductor device and manufacture thereof | |
JP2001313311A (en) | Method for mounting electronic component element | |
JP2009123918A (en) | Semiconductor device and manufacturing method for the semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060712 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060725 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061121 |