JP2006352074A - ソルダーボール保持検査方法、これを使用する半導体部品のソルダーボール保持装置、及び半導体部品のソルダーボール運搬装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ソルダーボール検査方法、これを使用する半導体部品のソルダーボール保持装置、及び半導体部品のソルダーボール運搬装置を提供する。
【解決手段】ソルダーボール運搬部材１３０に形成された少なくとも１つの導電パターン１４０の電気的接続を中断するように形成された複数の凹部１３２が、前記複数のソルダーボール３を保持して、中断された導電パターンを電気的に接続するステップと、前記複数の凹部の各両端間が通電されるか否かを検出するステップと、通電如何によってソルダーボールが凹部に正確に保持されたかどうかを判断するステップと、を含むソルダーボール検査方法。これにより、ソルダーボールがソルダーボール運搬部材の凹部に正しく保持若しくは吸着されているかどうかを、カメラを使用せずに検出判断できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ソルダーボール保持検査方法、これを使用するソルダーボール保持装置、及びこれを備えたソルダーボール運搬装置に係り、ソルダーボールが収容ホールに正しく吸着されるかどうかを正確かつ速やかに判断できるソルダーボール保持検査方法とこれを使用するソルダーボール保持装置、及びこれを備えたソルダーボール運搬装置に関する。

フリップチップパッケージは、半導体パッケージにおいて半導体チップとリードフレームとを金ワイヤで連結するワイヤボンディング技術の代りに、半導体チップであるダイの電極と半導体パッケージ用基板とをバンプで連結することによってなる半導体パッケージである。

前記フリップチップ半導体パッケージを製造する方法のうち、ソルダーボールバンプを利用でき、このようなソルダーボールバンプを製造する方法の例を１つ挙げると、半導体ウェーハまたは半導体チップの所望する部分にフラックス（ｆｌｕｘ）を転写した後にノズルを使用してソルダーボールを配置し、リフローを通じて一括融着させることによって、ソルダーバンプを製造する方法がある。

このようなソルダーボールバンプの製造方法は、複数のソルダーボールが一括的にパッドに接着されるという点で、生産性が高く、均一性が増加するという利点があるが、半導体ウェーハまたは半導体チップ上に最初に形成されるソルダーボールの状態によってソルダーリング工程における不良品の発生如何が決定されるので、これらの状態を検査する工程が必要になる。

このようなソルダーボール検査装置は、カメラを使用する。すなわち、図１を参照すると、従来技術によるソルダーボール検査装置の一例が挙げられており、ソルダーボール検査装置は、光源１５と、カメラ１３と、テーブル１１と、イメージ判断処理部１９とから構成される。前記テーブル１１は、ソルダーボール３が形成されている半導体ボード１を搭載されて左右に移動可能であり、前記光源１５は、半導体ボード１にラインライトを左右に回転しつつ照射し、前記カメラ１３は、前記光源１５から照射されてソルダーボール３で反射された光イメージを撮影してイメージ判断処理部１９に伝達し、前記イメージ判断処理部１９は、反射光情報を分析してソルダーボール３の様々な情報、例えばボールの有無、ボール位置、ボールピッチ、ボールサイズなどを分析してソルダーボール３の均一性及び状態を把握する。

ところが、ソルダーボールまたはバンプが球形であるために、カメラを使用してソルダーボールを検査する場合には、前記ソルダーボールまたはバンプの影のために正確な位置判断が困難である。したがって、高い解像度を持つカメラが必要になる。特に最近ではパッケージが小型化されるにつれてソルダーボールまたはバンプが小さくなり、これにより、カメラにより認識するためにはさらに高い解像度が要求される。

これと共に、半導体装置のような電極パッドの面積が広くなるか、電極パッドの数が多くなるほど、カメラの認識速度及びイメージ判断処理部での検査速度が遅くなるという問題点がある。

本発明は、ソルダーボールがソルダーボール運搬部材のボールを受け取るくぼみ（以下、「凹部」と記す）に正しく保持若しくは吸着されるかどうかを、カメラを使用せずに検出判断できるソルダーボール保持検査方法と、これを使用するソルダーボール保持装置及びソルダーボール運搬装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、ソルダーボールがソルダーボール運搬部材の凹部に正しく保持若しくは吸着されるかどうかを、正確かつ速やかに判断できるソルダーボール保持検査方法と、これを使用するソルダーボール保持装置及びソルダーボール運搬装置を提供することである。

したがって、本発明の望ましい実施形態による半導体部品上に複数のソルダーボールを配置するためのソルダーボール保持装置は、前記ソルダーボールを選択的に保持し或いは解放する複数の凹部を備えたソルダーボール運搬部材と、前記複数の凹部を連結するように延在し、当該凹部により電気的接続が中断され、当該凹部が前記ソルダーボールを保持したときに電気的に接続される少なくとも１つの導電パターンと、前記導電パターンの両端部間が通電されるか否かを検出する通電検出部と、前記導電パターンの両端部間の通電如何によって前記凹部が前記ソルダーボールを正しく保持しているか否かを判断するする判断処理部と、を備える。

前記導電パターンは、２つの前記凹部を連結する少なくとも１つの単位パターンが直列に接続されてなることが好ましい。

前記判断処理部は、前記導電パターンの両端部間が通電される場合には、前記ソルダーボールが前記凹部に正しく保持されたと判断し、前記導電パターンの両端部間が通電されない場合には、前記ソルダーボールが前記凹部のうち少なくとも１つに正しく保持されていないと判断することが好ましい。

一方、本発明の他の態様による半導体部品上に複数のソルダーボールを配置するためのソルダーボール運搬装置は、複数のソルダーボールを収納したソルダーボール収納容器と、前記ソルダーボール収納容器から供給される前記ソルダーボールを選択的に保持し或いは解放する複数の凹部及び、当該複数の凹部を連結するように延在し、当該凹部により電気的接続が中断され、当該複数の凹部が前記ソルダーボールを保持したときに電気的に接続される少なくとも１つの導電パターンを備えたソルダーボール運搬部材と、前記ソルダーボールが前記複数の凹部に保持されるように、前記ソルダーボールを移動させるソルダーボール移動手段と、を備える。

さらに、本発明の他の態様による半導体部品上に複数のソルダーボールを配置するためのソルダーボール運搬部材が前記複数のソルダーボールを保持しているか否かを確認するソルダーボール保持検査方法は、前記ソルダーボール運搬部材に形成された少なくとも１つの導電パターンの電気的接続を中断するように形成された複数の凹部が、前記複数のソルダーボールを保持して、当該中断された導電パターンを電気的に接続するステップと、前記複数の凹部の各両端間が通電されるか否かを検出するステップと、前記通電如何によって前記ソルダーボールが前記凹部に正しく保持されたか否かを判断するステップと、を含む。

この場合、前記中断された導電パターンを電気的に接続するステップは、２つの前記凹部を連結する少なくとも１つの単位パターンを直列に接続して、少なくとも１つの導電パターンを形成するステップを含み、前記複数の凹部の各両端間が通電されるか否かを検出するステップは、前記導電パターンの両端部間が通電されるか否かを検出することによって行われることが望ましい。

本発明によると、ソルダーボールが正しく保持若しくは収容吸着されたかどうかをカメラを使用せずに判断できる。したがって、撮像ステップ、イメージ処理ステップなどを経る必要がなくなって、簡単かつ速やかにソルダーボールが凹部に正しく保持若しくは吸着されたかどうかを判断できる。特に、凹部の両端間の通電如何を判断して、ソルダーボールが正しく凹部に吸着されたかどうかを検出することによって、さらに正確かつ速やかに判断できる。

さらに、撮像装置及びイメージプロセッサなどの装備が不要になって装置のコストダウンを実現し、ソルダーボール運搬装置のサイズが小さくなる。

以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。

図２は、本発明の望ましい実施形態による半導体部品用ソルダーボール検査装置を備えたソルダーボール保持装置（以下、「ソルダーボール保持装置」と記す）及び前記ソルダーボールが載置される半導体部品を示す断面図であり、図３Ａ及び図３Ｂは、図２のＡ部を拡大した断面図であり、図４は、図２の凹部の両端間が通電される場合のソルダーボール保持装置を示すブロック図である。

図２ないし図４を参照すると、ソルダーボール保持装置は、ソルダーボール運搬部材１３０と、少なくとも１つの導電パターン１４０と、通電検出部１５０と、判断処理部１６０とを備える。ソルダーボール運搬部材１３０は、ソルダーボール収納容器１２０（図７参照）に収納されたソルダーボール３を保持して半導体部品１１０の上に定着させる機能を行う。ここで、前記半導体部品１１０は、図２に示すような印刷回路基板であってもよく、半導体ウェーハであってもよい。半導体部品が半導体ウェーハである場合には、前記半導体ウェーハの一面に電極パッドが形成され、前記電極パッド上にソルダーボール３が実装された後、前記半導体ウェーハがダイシングされる。

前記ソルダーボール運搬部材１３０には凹部１３２が形成されている。この凹部１３２にソルダーボールが保持され、また前記凹部１３２に保持されたソルダーボールが前記凹部１３２から解放されることによって半導体部品上に搭載される。

これを、図２に示すように、前記ソルダーボール運搬部材１３０が、一側面が半導体チップとワイヤボンディングされる印刷回路基板の他側面にソルダーボールが搭載されるＢＧＡパッケージ用ソルダーボール運搬部材１３０である場合を例として説明する。図２を参照すると、印刷回路基板１１４の一側面には、ソルダーボールマスク層１１５及びソルダーボール載置部１１６が形成されている。ソルダーボール載置部１１６は、複数のソルダーボール３が保持される個所であって、印刷回路基板１１４に形成された配線と電気的に連結される。そして、ＢＧＡパッケージ用ソルダーボール運搬部材１３０が印刷回路基板１１４の上部に位置して、印刷回路基板１１４に設けられたソルダーボール載置部１１６にソルダーボール３をそれぞれ定着させる。

これを詳細に説明すると、通常的にＢＧＡパッケージ用ソルダーボール運搬部材には複数のソルダーボール３がそれぞれ収容される凹部１３２が形成され、この凹部１３２には所定の真空圧が作用する真空ホール１３４が連結されて、凹部１３２に収容されたソルダーボール３を吸着固定する。そして、ソルダーボール運搬部材１３０が印刷回路基板１１４の上部に位置して、ソルダーボール載置部１１６に対して凹部１３２に吸着固定されたソルダーボール３の位置が整列されると、真空ホール１３４を通じてソルダーボール３に作用する真空圧が除去されて、ソルダーボール３がソルダーボール載置部１１６にそれぞれ配置される。そして、ソルダーボール３に所定の熱を加えると、ソルダーボール３の表皮層が融解されて印刷回路基板１１４に形成されたソルダーボール載置部１１６に保持される。

前記凹部１３２が形成されたソルダーボール運搬部材１３０の一面には、少なくとも１つの導電パターン１４０が形成される。この導電パターン１４０は、前記２つのソルダーボール３がそれぞれ対応した凹部１３２に正確に保持された場合に通電するように、前記ソルダーボール運搬部材１３０の凹部１３２の両端間を電気的に連結する。

すなわち、図３Ａに示すように、凹部１３２にソルダーボール３が正しく保持されるならば、通電されていなかった凹部１３２の両端同士が通電される。これと異なり、図３Ｂに示すように、凹部１３２にソルダーボール３が正しく保持されていなければ、それぞれの凹部１３２の両端同士が通電されなくなる。

ここで、前記導電パターンは、後述するように隣接する凹部１３２の両端間を連結する単位パターン１４１が直列につながって形成される。また、前記凹部１３２の周囲には、前記ソルダーボール３が前記凹部１３２へ保持される時に載置されるボール載置凹部１３３が形成されることもある。

一方、図４及び図５に示すように、前記導電パターン１４０は、前記ソルダーボール運搬部材１３０に形成された全ての凹部１３２の間を連結するように設計されてもよい。これと異なり、図６に示すように、前記導電パターン１４０は、前記ソルダーボール運搬部材１３０に形成された凹部１３２のうち一部を直列に連結して、前記ソルダーボール運搬部材１３０に複数の導電パターン１４０が形成されることもある。

前記導電パターン１４０の通電如何は、図４及び図５に示すように、通電検出部１５０によって検出される。すなわち、通電検出部１５０は、前記導電パターン１４０の一端部１４０ａと他端部１４０ｂとの間が通電されるかどうかを検出する。この場合、前記導電パターン１４０は、前記それぞれの凹部１３２によって通電が中断される２つの前記凹部１３２の間を連結する１つの単位パターン１４１からなるか、前記複数の単位パターン１４１が直列に連結されてなる。

判断処理部１６０は、前記通電如何の検出結果によって前記ソルダーボール３が凹部１３２に正しく保持されたかどうかを判断する。すなわち、前記判断処理部１６０は、図４に示すように、前記導電パターン１４０の両端部が通電される場合、前記ソルダーボール３がこれらと対応するそれぞれの凹部１３２に正しく吸着されたと判断し、図５に示すように、前記導電パターン１４０の両端部１４０ａ、１４０ｂが通電されていない場合、前記ソルダーボール３のうち少なくとも１つがこれと対応する凹部１３２に正しく吸着されていないと判断する。

これによって、カメラ撮影方法を使用せずにもソルダーボールが凹部１３２に正しく保持されたかどうかが判断される。特に本発明によると、カメラでソルダーボール３を撮影してイメージ処理する必要がなく、導電パターン１４０の通電如何のみ判断することによって、簡単かつ正確に、そして速やかにソルダーボールが正しく凹部１３２に保持されたかどうかを判断できる。

この場合、前記通電検出部１５０は、前記導電パターン１４０の両端部間の電流差を検出する電流計を具備すればよい。この場合、前記電流計は、所定の電流が検出される場合には、ソルダーボールが正しく凹部１３２に吸着されたと判断し、所定の電流が検出されない場合には、ソルダーボールが正しく凹部１３２に吸着されていないと判断する。

一方、図６に示すように、１つのソルダーボール運搬部材１３０に複数の導電パターン１４０＿ａ、１４０＿ｂ、１４０＿ｃが形成されることもある。この場合、前記導電パターン１４０＿ａ、１４０＿ｂ、１４０＿ｃは、それぞれ前記ソルダーボール運搬部材１３０に形成された一部の凹部１３２からなる凹部群１３２＿ａ、１３２＿ｂ、１３２＿ｃを直列に連結するように形成すればよい。この導電パターン１４０＿ａ、１４０＿ｂ、１４０＿ｃは、横または縦に形成された凹部１３２を連結するように形成されることもあり、これと異なり、１つの円をなすように形成されることもあり、これとさらに異なる形態を有することもできる。それぞれの導電パターン１４０＿ａ、１４０＿ｂ、１４０＿ｃは、それぞれの通電検出部１５０＿ａ、１５０＿ｂ、１５０＿ｃと連結されて、前記保持不良の位置が簡単かつ速やかに分かる。

図７は、本発明の他の態様として、望ましい実施形態による半導体部品上に複数のソルダーボールを配置するためのソルダーボール運搬装置（以下、「ソルダーボール運搬装置」と記す）１００を示し、図８は、図７の凹部の両端間が通電されていない場合のソルダーボール運搬装置の一例を示す。図７を参照すると、前記のようなソルダーボール保持装置を備えたソルダーボール運搬装置１００は、前記ソルダーボール運搬部材１３０と共に、ソルダーボール収納容器１２０と、ソルダーボール移動手段１７０と、を備える。

ソルダーボール収納容器１２０は複数のソルダーボール３を収納し、前記ソルダーボール収納容器１２０に収納されたソルダーボール３は、ソルダーボール移動手段１７０によって前記ソルダーボール運搬部材１３０の凹部１３２に供給、保持される。

ソルダーボール移動手段１７０は、図面のように前記ソルダーボール運搬部材１３０の上側に位置した真空タンクなどの吸引器を備えて、前記ソルダーボール収納容器に収納されたソルダーボールを吸引することによって、ソルダーボール３を前記凹部１３２に保持させることができる。本発明が備えるソルダーボール移動手段１７０は、これに限定されるものではなく、例えば、前記ソルダーボール収納容器１２０に結合されて空気を送風する送風手段のように、前記ソルダーボールを前記凹部１３２に保持させる手段であれば本発明の範囲内に含まれる。

一方、図８に示すように、前記ソルダーボール運搬装置１００は、通電検出部１５０及び判断処理部１６０をさらに備える。通電検出部１５０は、前記導電パターン１４０の通電如何を検出する。判断処理部１６０は、前記通電検出部１５０の検出結果によって前記ソルダーボール３が凹部１３２に正しく保持されたかどうかを判断する。

この場合、前記判断処理部１６０が、前記導電パターン１４０の両端部が通電されていないと判断する場合には、前記ソルダーボール移動手段は前記ソルダーボール３を凹部１３２に保持させる保持力を増加させる。すなわち、ソルダーボール移動手段１７０が前記ソルダーボール運搬部材１３０の上側に位置した吸引器を備えるならば、前記吸引器の吸引力を高めることによってソルダーボール収納容器に収納されたソルダーボールを吸引することによって、前記ソルダーボールが前記凹部１３２に保持力が増加する。

特に、前記判断処理部１６０が前記ソルダーボール移動手段１７０と電気的に連結されて、ソルダーボール移動手段１７０の保持力を自動的に速やかに制御することが望ましい。

一方、図６に示すように、１つのソルダーボール運搬部材１３０に複数の導電パターン１４０＿ａ、１４０＿ｂ、１４０＿ｃが形成される場合には、図８に示すように、１つの凹部群１３２＿ａ、１３２＿ｂ、１３２＿ｃごとにソルダーボール移動手段１７０が独立的な保持力を備えることができる。この場合、図８に示すように、それぞれの凹部群１３２＿ａ、１３２＿ｂ、１３２＿ｃごとに別個のソルダーボール移動手段１７０＿ａ、１７０＿ｂ、１７０＿ｃを配置することもでき、これと異なり、１つのソルダーボール移動手段でそれぞれの凹部群１３２＿ａ、１３２＿ｂ、１３２＿ｃに別個の保持力を提供することもできる。したがって、それぞれの導電パターン１４０＿ａ、１４０＿ｂ、１４０＿ｃは、それぞれの通電検出部１５０＿ａ、１５０＿ｂ、１５０＿ｃと連結され、前記保持不良の位置が簡単かつ速やかに分かると同時に、保持不良である凹部群１３２＿ｂでの保持力をさらに大きくして迅速に保持を成功させることができる。

一方、図７及び図９に示すように、ソルダーボール運搬装置１００は、ボール付着感知部１２５及びボール分離手段１２８をさらに備えてもよい。ボール付着感知部１２５は、前記凹部１３２に吸着されるソルダーボール３に余計な他のソルダーボールがくっついているかどうかを感知する。前記ソルダーボールに他のソルダーボールがくっつく現象、又は前記保持された２つのソルダーボールが他のソルダーボールにより互いに接続されている現象、すなわち、ボールブリッジ現象は、ソルダーボール収納容器１２０内での湿気や空気汚染によって発生する。したがって、前記ボールブリッジ現象が起こる場合には、ボールブリッジされた１つのソルダーボール３ａが凹部１３２に保持されるとしても、これとくっついている他のソルダーボール３ｂがこれと対応する凹部１３２に保持されていない状態であり、この場合に前記ソルダーボール３は正しく凹部１３２に保持されているとは言えない。したがって、ボール付着感知部１２５が、前記ソルダーボール３のボールブリッジ如何を検出する。

前記ボール付着感知部１２５は、前記ソルダーボールのブリッジ如何を検出するために、光センサーまたは超音波センサーを利用してもよい。その１つの例を挙げると、前記凹部１３２に保持されたソルダーボール３の下面と実質的に同じ高さまたは前記高さより若干低い高さの前記凹部１３２の一方に発光センサー１２６が配置され、前記凹部１３２の他方に前記発光センサー１２６からの光を受光する受光センサー１２７が配置されればよい。したがって、前記ソルダーボール３がこれと対応する凹部１３２に正しく保持されている場合には、発光センサー１２６からの光をいずれも受光センサー１２７が受光できる。これと異なり、前記ソルダーボール３がこれと対応する凹部１３２に正しく保持されていない場合には、発光センサー１２６からの光を受光センサー１２７が受光できないか、受光される光の量が小さくなる。したがって、ソルダーボール３の一部がボールブリッジされているかどうかを確認できる。

この場合、前記ボール付着感知部１２５は、ソルダーボール収納容器１２０に配置されればよい。すなわち、前記ソルダーボール収納容器１２０の側方部であって、前記ソルダーボール運搬部材１３０の凹部１３２に保持されたソルダーボールの下面と同じ高さまたはそれより若干低い高さの位置に、ボール付着感知部１２５が配置されればよい。

ソルダーボール運搬装置は、前記ボール付着感知部１２５を備えると共に、前記ソルダーボールが互いに付着していると記ボール付着感知部が感知する場合、前記互いに付着したソルダーボール３ａ、３ｂを分離するボール分離手段１２８をさらに備えてもよい。この場合、前記ボール分離手段１２８は、前記ソルダーボール運搬部材１３０の前記凹部１３２が形成された一面の側方に作動流体を送風する送風装置を備えてもよい。前記送風装置から送風される作動流体としては、不活性気体や空気があり、前記作動流体を相互付着したソルダーボールに送風して物理的に分離する。

この場合、前記送風装置の送風力は、前記ソルダーボール３ａ、３ｂが互いに付着した状態を脱して互いに分離される程度で十分である。すなわち、前記送風装置の送風力は、凹部１３２に保持されているソルダーボール３が前記凹部１３２から分離してしまう程度であってはならない。したがって、前記送風装置の送風力は、前記ソルダーボール移動手段１７０の保持力より小さなことが望ましい。

図１０は、前記の構造を持つソルダーボール検査装置及びこれを備えたソルダーボール運搬装置が使用するソルダーボール検査方法のフローチャートである。図１０と共に図７を参照すると、ソルダーボール検査方法は、ソルダーボール運搬部材１３０が通電を中断されるように形成されたそれぞれの凹部１３２内にソルダーボール３を収納して、前記凹部１３２の間を通電させるステップ（Ｓ１０）と、前記ソルダーボール３が保持された少なくとも二つの凹部１３２の間が通電されるかどうかを検出するステップ（Ｓ２０）と、前記通電如何によって前記ソルダーボール３が正しく凹部１３２に保持されたかどうかを判断するステップ（Ｓ３０）とを経る。すなわち、ソルダーボール３が保持された凹部１３２の両端間が通電されるかどうかを検出する簡単な方法で、ソルダーボールが凹部１３２に正しく保持されたかどうかを判断できる。

この場合、前記凹部１３２の間を通電させるステップ（Ｓ１０）は、前記それぞれの凹部１３２によって通電が中断される前記二つの凹部１３２の間を連結する１つの単位パターン１４１からなるか、または複数の単位パターン１４１が直列に接続されてなる少なくとも１つの導電パターン１４０を形成するステップ（Ｓ１１）、及び前記ソルダーボール運搬部材の凹部１３２にソルダーボールを保持させるステップ（Ｓ１２）を含む。

ここで、（Ｓ１１）ステップは、銅などの導電性物質からなる導電パターン１４０を凹部１３２の間にパターン化するステップである。この場合、導電パターン１４０は、前記二つの凹部１３２の間を連結する少なくとも１つの単位パターン１４１からなっている。この１つの凹部１３２の両側に形成された単位パターン１４１は、前記凹部１３２によって互いに絶縁（中断）されており、前記ソルダーボール３が凹部１３２に正しく保持される場合に、導電性のソルダーボール３を通じて通電されるように形成される。

したがって、前記少なくとも１つの単位パターン１４１が連結されてなる導電パターン１４０の間に形成された少なくとも１つの凹部にソルダーボールが保持された場合には、前記導電パターン１４０の両端部１４０＿ａ、１４０＿ｂ間が通電され、導電パターン１４０に形成された凹部１３２のうち少なくとも１つにソルダーボール３が保持されていない場合には、前記ソルダーボールが保持されていない凹部１３２により単位パターン１４１が中断されて、前記導電パターン１４０の両端間が通電されなくなる。

この場合、前記凹部１３２の間が通電されるかどうかを検出するステップ（Ｓ２０）は、前記導電パターン１４０の両端部１４０ａ、１４０ｂの間が通電されるかどうかを検出することによって行われうる。前記通電如何を検出する方法のうちの１つとして、前記導電パターン１４０の両端間に電流が通じるかどうかを検出する方法がある。

前記導電パターン１４０の両端間の通電如何を検出した後には、前記凹部１３２に正しく保持されたかどうかを判断するステップ（Ｓ３０）を経る。このＳ３０ステップでは、前記導電パターン１４０の両端部が通電された場合には前記凹部１３２にソルダーボールが正しく吸着されたと判断し（Ｓ３１）、前記導電パターン１４０の両端部が通電されない場合には、前記凹部１３２にソルダーボールが正しく吸着されていないと判断する（Ｓ３２）。

この場合、前記ソルダーボールが正しく保持されていないと判断する場合（Ｓ３２）には、前記ソルダーボールを前記凹部１３２に保持させる保持力を増加させるステップ（Ｓ４０）をさらに経ることができ、これによって、前記ソルダーボール３をこれに対応する凹部１３２に保持させることができる。この場合、前記ソルダーボール運搬部材１３０のそれぞれの凹部１３２と連結する吸引器を用いて、前記ソルダーボール３が前記凹部１３２に吸着されるように吸引することができるが、前記吸引器の吸引力を増加させることによって前記保持力を増加させることができる。

一方、前記導電パターン１４０は、前記ソルダーボール運搬部材１３０に形成された凹部１３２全てを直列に連結するように形成されてもよい。これによって、前記凹部１３２のうち１つでも正しくソルダーボール３が吸着されていない場合には、前記導電パターン１４０の両端部１４０＿ａ、１４０＿ｂの間が通電されなくなる。したがって、前記ソルダーボール運搬部材１３０に形成された全ての凹部１３２にソルダーボール３が吸着されたかどうかを簡単に判断できる。

これと異なり、１つのソルダーボール運搬部材１３０に複数の導電パターン１４０が形成されることもある。この場合、前記導電パターン１４０は、前記ソルダーボール運搬部材１３０に形成された凹部１３２のうち一部の凹部１３２を直列に連結するように形成されればよい。この導電パターン１４０は、横または縦に形成された凹部１３２を連結するように形成されてもよく、これと異なり１つの円をなすように形成されてもよい。

この場合、図８に示すように、１つの凹部群１３２＿ａ、１３２＿ｂ、１３２＿ｃごとに独立的な保持力を備えることができる。したがって、それぞれの導電パターン１４０＿ａ、１４０＿ｂ、１４０＿ｃはそれぞれの通電検出部１５０＿ａ、１５０＿ｂ、１５０＿ｃと連結されて、前記保持不良の位置が簡単かつ速やかに分かると同時に、保持不良の凹部群１３２＿ｂでの保持力をさらに大きくして迅速に保持を完了することができる。

一方、前記凹部１３２に保持されるソルダーボールの間が互いにくっつく現象、すなわち、ブリッジ現象が発生しうる。このボールブリッジ現象の主原因は、ソルダーボール収納容器１２０やソルダーボール運搬部材１３０内での湿気や空気汚染によって前記ソルダーボールの間で静電気が発生するためである。

したがって、図１１に示すように、前記ソルダーボール運搬部材の凹部にソルダーボールを保持させるステップ（Ｓ１２）以後には、前記凹部１３２の間が通電されるかどうかを検出して判断するステップ（Ｓ２０）、（Ｓ３０）と共に、前記ボールブリッジ現象が発生しているかどうかを検出するステップ（Ｓ５０）及び前記ソルダーボールの間でブリッジ現象が発生している場合、前記付着したソルダーボールを分離するステップ（Ｓ６０）を備えることが望ましい。

このＳ５０及びＳ６０ステップは、ソルダーボールが凹部に正しく接合されたと判断された後に行われることが望ましいが、これは、前記Ｓ５０及びＳ６０ステップを経た後に再びＳ２０及びＳ３０ステップに戻る必要がないためである。すなわち、Ｓ５０及びＳ６０ステップを経た後に前記Ｓ２０及びＳ３０ステップを経るとすると、ソルダーボールが正しく凹部に保持されていない場合には、保持力を増加させて再び凹部にソルダーボールを保持させねばならず、ボールブリッジ現象が現れたかどうかを確認するために、再びＳ５０及びＳ６０ステップを経ねばならないためである。この場合、前記付着したソルダーボールを互いに分離するステップ（Ｓ６０）は、気体を前記凹部１３２の側部から前記相互付着したソルダーボール３の方向に送風することによって行われうる。この場合、気体とは、不活性気体または空気であることが望ましく、前記気体を送風することで前記ソルダーボール間に付着した状態のソルダーボールを物理的に分離することができる。前記気体の送風力は、前記互いに付着したソルダーボール３同士の付着力より大きく、かつ、前記凹部１３２にソルダーボールが保持された保持力よりは小さくなければならない。

前記ソルダーボール検査方法を経た後には、ソルダーボール３を印刷回路基板または半導体ウェーハ上に配置した後にリフローさせてソルダーバンプを形成する。

本発明は、前記実施形態に限定されず、特許請求の範囲で定義された発明の思想及び範囲内で当業者によって変形及び改良できる。

本発明は、半導体パッケージの製造工程に使われる。

従来のソルダーボール検査装置を示す斜視図である。 本発明の望ましい実施形態によるソルダーボール保持装置及びソルダーボールが載置される半導体部品を示す断面図である。 図２のＡ部を拡大したものであって、凹部の両端間が通電される場合を示す断面図である。 図２のＡ部を拡大したものであって、凹部の両端間が通電されない場合を示す断面図である。 図２の凹部の両端間が通電される場合のソルダーボール保持装置を示すブロック図である。 図２の凹部の両端間が通電されない場合のソルダーボール保持装置を示すブロック図である。 図５の変形例を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態によるソルダーボール運搬装置を概略的に示す断面図である。 図７の凹部の両端間が通電されない場合のソルダーボール運搬装置の一例を示すブロック図である。 図７の凹部が形成された一面とボールブリッジされたソルダーボールとを分離するための構造を示す断面図である。 本発明の実施形態によるソルダーボール検査方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態によるソルダーボール検査方法でボールブリッジされたソルダーボールを分離するステップを示すフローチャートである。

符号の説明

３ ソルダーボール
１００ ソルダーボール運搬装置
１１４ 印刷回路基板
１２０ ソルダーボール収納容器
１２５ ボール付着感知部
１２８ ボール分離手段
１３０ ソルダーボール運搬部材
１３２ 凹部
１３２＿ａ、１３２＿ｂ、１３２＿ｃ 凹部群
１４０ 導電パターン
１４０ａ 導電パターンの一端部
１４０ｂ 導電パターンの他端部
１４０＿ａ、１４０＿ｂ、１４０＿ｃ 導電パターン群
１４１ 単位パターン
１５０ 通電検出部
１６０ 判断処理部
１７０ ソルダーボール移動手段

Claims (18)

1. 半導体部品上に複数のソルダーボールを配置するための装置であって、
   前記ソルダーボールを選択的に保持し或いは解放する複数の凹部を備えたソルダーボール運搬部材と、
   前記複数の凹部を連結するように延在し、当該凹部により電気的接続が中断され、当該凹部が前記ソルダーボールを保持したときに電気的に接続される少なくとも１つの導電パターンと、
   前記導電パターンの両端部間が通電されるか否かを検出する通電検出部と
   前記導電パターンの両端部間の通電如何によって前記凹部が前記ソルダーボールを保持しているか否かを判断する判断処理部と
   を有することを特徴とするソルダーボール保持装置。
2. 前記導電パターンは、２つの前記凹部を連結する少なくとも１つの単位パターンが直列に接続されてなることを特徴とする請求項１に記載のソルダーボール保持装置。
3. 前記導電パターンは、前記ソルダーボール運搬部材に形成された全ての凹部を連結することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のソルダーボール保持装置。
4. 前記判断処理部は、前記導電パターンの両端部間が通電される場合には、前記ソルダーボールが前記凹部に正しく保持されたものと判断し、前記導電パターンの両端部間が通電されない場合には、前記ソルダーボールが前記凹部のうち少なくとも１つに正しく保持されていないものと判断することを特徴とする請求項１に記載のソルダーボール保持装置。
5. 半導体部品上に複数のソルダーボールを配置するための装置であって、
   複数のソルダーボールを収納したソルダーボール収納容器と、
   前記ソルダーボール収納容器から供給される前記ソルダーボールを選択的に保持し或いは解放する複数の凹部及び、当該複数の凹部を連結するように延在し、当該凹部により電気的接続が中断され、当該複数の凹部が前記ソルダーボールを保持したときに電気的に接続される少なくとも１つの導電パターンを備えたソルダーボール運搬部材と、
   前記ソルダーボールが前記複数の凹部に保持されるように、前記ソルダーボールを移動させるソルダーボール移動手段と
   を有することを特徴とするソルダーボール運搬装置。
6. 前記導電パターンは、２つの前記凹部を連結する少なくとも１つの単位パターンが直列に接続されてなることを特徴とする請求項５に記載のソルダーボール運搬装置。
7. 前記導電パターンの両端部間が通電するか否かを検出する通電検出部と、
   前記通電検出部の検出信号によって前記ソルダーボールが前記凹部に正しく保持されたか否かを判断する判断処理部と
   をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のソルダーボール運搬装置。
8. 前記ソルダーボール移動手段は、前記判断処理部が前記導電パターンの両端部が通電されていないと判断する場合には、前記ソルダーボールを凹部に保持する保持力を高めることを特徴とする請求項７に記載のソルダーボール運搬装置。
9. 前記凹部に保持されたソルダーボールに他のソルダーボールが付着しているか否かを感知するボール付着感知部と、
   前記ボール付着感知部が、前記保持されたソルダーボールに他のソルダーボールが付着していると感知する場合には、当該付着したソルダーボールを分離するボール分離手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のソルダーボール運搬装置。
10. 前記ボール付着感知部は、前記凹部に正しく保持されたソルダーボールの下面と同じ高さまたは当該高さより若干低い高さでソルダーボールの存否を感知するセンサーを備えたことを特徴とする請求項９に記載のソルダーボール運搬装置。
11. 前記ボール分離手段は、前記ソルダーボール運搬部材の前記凹部の側方から作動流体を送風して前記付着したソルダーボールを分離する送風機を備えたことを特徴とする請求項９に記載のソルダーボール運搬装置。
12. 前記送風機の送風力は、前記ソルダーボール移動手段の保持力より小さいことを特徴とする請求項１１に記載のソルダーボール運搬装置。
13. 半導体部品上に複数のソルダーボールを配置するためのソルダーボール運搬部材が前記複数のソルダーボールを保持しているか否かを確認する検査方法であって、
    前記ソルダーボール運搬部材に形成された少なくとも１つの導電パターンの電気的接続を中断するように形成された複数の凹部が、前記複数のソルダーボールを保持して、当該中断された導電パターンを電気的に接続するステップと、
    前記複数の凹部の各両端間が通電されるか否かを検出するステップと、
    前記通電如何によって前記ソルダーボールが前記凹部に正しく保持されたか否かを判断するステップと
    を含むことを特徴とするソルダーボール保持検査方法。
14. 前記中断された導電パターンを電気的に接続するステップは、２つの前記凹部を連結する少なくとも１つの単位パターンを直列に接続して、少なくとも１つの導電パターンを形成するステップを含み、
    前記複数の凹部の各両端間が通電されるか否かを検出するステップは、前記導電パターンの両端部間が通電されるか否かを検出することによって行われることを特徴とする請求項１３に記載のソルダーボール保持検査方法。
15. 前記凹部の各両端間が通電されるか否かを検出するステップは、
    前記導電パターンの両端部間が通電される場合には、ソルダーボールが前記凹部に正しく保持されたものと判断し、
    前記導電パターンの両端部間が通電されない場合には、前記ソルダーボールが前記凹部に正しく保持されていないものと判断することを特徴とする請求項１４に記載のソルダーボール保持検査方法。
16. 前記凹部がソルダーボールを保持するステップは、少なくとも１つの凹部から形成される凹部群ごとに前記ソルダーボールを保持する保持力が独立的に制御されるように前記凹部を形成するステップ及び、前記凹部群を連結する導電パターンを複数形成するステップを含み、
    前記ソルダーボールが前記凹部に正しく保持されたか否かを判断するステップでは、前記ソルダーボールに前記両端部が通電されていない導電パターンにより連結された凹部群に、前記両端部が通電された導電パターンにより連結された凹部群よりさらに大きい保持力を付与することを特徴とする請求項１５に記載のソルダーボール保持検査方法。
17. 前記凹部がソルダーボールを保持するステップの後に、
    前記凹部に保持されたソルダーボールに他のソルダーボールが付着しているか否かを検出するステップと、
    前記凹部に保持されたソルダーボールに前記他のソルダーボールが付着している場合には、当該付着したソルダーボールを分離するステップと
    を含むことを特徴とする請求項１３に記載のソルダーボール保持検査方法。
18. 前記付着したソルダーボールを分離するステップは、前記凹部の側部から作動流体を前記付着したソルダーボールに送風することにより行われることを特徴とする請求項１７に記載のソルダーボール保持検査方法。

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