JP2009248123A - 半導体ウェーハの半田リフロー用治具及び半導体ウェーハの半田リフロー方法 - Google Patents

Abstract

【課題】例え半導体ウェーハが薄く剛性が不十分な場合でも、保持やハンドリングを容易化して欠けや割れを防止できる半導体ウェーハの半田リフロー用治具及び半導体ウェーハの半田リフロー方法を提供する。
【解決手段】半田２が塗布される薄い半導体ウェーハ１を搭載して半田リフロー装置に投入される支持フレーム１０と、支持フレーム１０から半導体ウェーハ１を取り外す取り外し台座２０とを備え、支持フレーム１０を、中空のフレーム１１と、フレーム１１の中空部を被覆して半導体ウェーハ１を着脱自在に粘着する可撓性と耐熱性の自己粘着層１４とから構成する。また、取り外し台座２０を、フレーム１１内に位置する基板２１と、この基板２１の対向凹み面２２に突設されて自己粘着層１４に接触する複数の凸部２３と、自己粘着層１４と複数の凸部２３が区画する空間の空気を外部に排出する排気孔２７とから構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、薄い半導体ウェーハに半田を塗布したり、半田リフローの際等に使用される半導体ウェーハの半田リフロー用治具及び半導体ウェーハの半田リフロー方法に関するものである。

従来、半導体ウェーハに半田リフローを施す場合には、図示しないが、所定の厚さを有する半導体ウェーハの上面に半田層を形成し、この半導体ウェーハを半田リフロー装置にセットして半導体ウェーハに電子部品や半田層を固着し、その後、半導体ウェーハを冷却するようにしている（特許文献１、２参照）。半導体ウェーハは、例えばφ２００ｍｍタイプの場合には７２５μｍの厚さ、φ３００ｍｍタイプの場合には７７５μｍの厚さにスライスされ、十分な剛性を有しており、加熱時の保持やハンドリングを容易化する。

ところで近年、半導体パッケージには、軽薄短小化が強く要求されているが、この軽薄短小化に伴い、半導体ウェーハや実装基板にも薄化が望まれている。例えば、Ｄ‐ＲＡＭ等に代表されるメモリには、容量を増大させるため、複数枚の半導体ウェーハを積層する手法が多用されているが、これに関連して、１枚の半導体ウェーハには２５μｍ等の厚さが望まれている。
特開平０５‐２４５６２４号公報 特開平１１‐２８４３２８号公報

近年の半導体ウェーハは、以上のように半導体パッケージの軽薄短小化のため、２５μｍ等の薄さが望まれているが、この薄化が図られる場合には、十分な剛性を確保することができず、非常に撓み易く、割れ易くなるので、加熱時の保持やハンドリングがきわめて困難になり、その結果、欠けや割れが生じてしまうという問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、例え半導体ウェーハが薄く剛性が不十分な場合でも、保持やハンドリングを容易化して欠けや割れを防ぐことのできる半導体ウェーハの半田リフロー用治具及び半導体ウェーハの半田リフロー方法を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、半田が塗布される半導体ウェーハを搭載して半田リフロー装置に投入される支持フレームと、この支持フレームから半導体ウェーハを取り外すための取り外し台座とを備えたものであって、
支持フレームは、半導体ウェーハよりも大きい中空のフレームと、このフレームの中空部を被覆して半導体ウェーハを着脱自在に粘着保持する可撓性と耐熱性の自己粘着層とを含み、
取り外し台座は、支持フレームのフレーム内に位置する基板と、この基板の支持フレームの自己粘着層に対向する対向面に設けられて自己粘着層に接触可能な複数の凸部と、支持フレームの自己粘着層と複数の凸部とが区画する空間の気体を外部に排出して自己粘着層を変形させる排気孔とを含んでなることを特徴としている。

なお、支持フレームと取り外し台座とを着脱自在とすることができる。
また、支持フレームに取り外し台座を内蔵して一体化することができる。
また、支持フレームの自己粘着層を、パーフルオロビニル系のフッ素ゴムを使用して２０〜５００μｍの厚さに形成することができる。
また、支持フレームに取り外し台座を内蔵し、支持フレームのフレームに、取り外し台座の脱落を防止する脱落防止片を取り付けることもできる。

また、取り外し台座の基板の対向面に複数の開口を備えたシート体を接着し、このシート体を複数の凸部とすることも可能である。
また、取り外し台座の基板の対向面に複数の小部品をパターン接着し、この複数の小部品を複数の凸部とすることも可能である。

また、本発明においては上記課題を解決するため、請求項１ないし４いずれかに記載された半導体ウェーハの半田リフロー用治具における支持フレームの自己粘着層に半導体ウェーハを粘着してその露出面に半田を塗布し、この半導体ウェーハを粘着した支持フレームを半田リフロー装置に投入し、その後、支持フレームの自己粘着層と基板の複数の凸部とを接触させてそれらの間の空間の気体を排気孔から外部に排出し、自己粘着層を変形させて半導体ウェーハを取り外すことを特徴としている。
なお、４０℃以上の雰囲気下で支持フレームの自己粘着層から半導体ウェーハを取り外すことが好ましい。

ここで、特許請求の範囲における半田は、半導体ウェーハの一部あるいは全面に塗布され、バンプ形成用でも良いし、部品固着用でも良い。半導体ウェーハは、特に限定されるものではないが、例えばφ２００ｍｍタイプ、φ３００ｍｍタイプ、φ４５０ｍｍタイプ等が含まれ、２５〜１００μｍ、２５〜５０μｍ、あるいは２５μｍのきわめて薄いウェーハに形成される。

支持フレームの自己粘着層から半導体ウェーハを取り外す場合には、４０℃以上、好ましくは５０〜２００℃、より好ましくは６０〜８０℃に温度調整された雰囲気下であると良い。支持フレームの自己粘着層から半導体ウェーハを取り外す場合には、半導体ウェーハをそのまま取り外しても良いし、半導体ウェーハを複数のチップに分割してから取り外しても良い。

本発明によれば、半導体ウェーハを半田リフローする場合には、支持フレームの自己粘着層に半導体ウェーハを粘着し、この半導体ウェーハの露出面に半田を塗布し、半田リフロー装置に少なくとも支持フレームをセットして半導体ウェーハの露出面に部品を半田により固着したり、半導体ウェーハの露出面に半田で所定数のバンプを形成等する。

半田リフローが終了したら、支持フレームの内部に位置する取り外し台座の排気孔から気体を排出すれば、自己粘着層と複数の凸部とが区画する空間が減圧され、自己粘着層が変形し、この変形した自己粘着層の半導体ウェーハに対する接触面積の減少により、自己粘着層から半導体ウェーハを安全に取り外すことができる。

本発明によれば、例え半導体ウェーハが薄く剛性が不十分な場合でも、半導体ウェーハの保持やハンドリングを容易化し、半導体ウェーハを取り外す際の安全性の向上により欠けや割れを有効に防ぐことができるという効果がある。また、厚い半導体ウェーハの保持やハンドリングを容易化して欠けや割れを有効に防ぐこともできる。
また、支持フレームと取り外し台座とを着脱自在とすれば、支持フレームを単独使用することができるので、支持フレームを軽量にしたり、支持フレームの搬送性や利便性を向上させることができる。

また、支持フレームに取り外し台座を内蔵して一体化すれば、支持フレームと取り外し台座とをまとめて管理することが実に容易となり、支持フレームあるいは取り外し台座が紛失するおそれを排除することができる。
さらに、４０℃以上の雰囲気下で支持フレームの自己粘着層から半導体ウェーハを取り外せば、自己粘着層の粘着力が弱化するので、半導体ウェーハを簡易にピックアップすることが可能になる。

以下、図面を参照して本発明に係る半導体ウェーハの半田リフロー用治具の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における半導体ウェーハの半田リフロー用治具は、図１ないし図５に示すように、半田２が印刷される薄い半導体ウェーハ１を搭載して半田リフロー装置３０に投入される支持フレーム１０と、この支持フレーム１０の一部を変形させて半導体ウェーハ１を取り外す取り外し台座２０とを備え、これら支持フレーム１０と取り外し台座２０とを別々に構成して分離可能とするようにしている。

半導体ウェーハ１は、例えばφ３００ｍｍタイプの薄く丸いシリコンウェーハからなり、２５〜５０μｍ、あるいは２５μｍの厚さにバックグラインド形成されており、屈曲可能な可撓性を有している。この半導体ウェーハ１の露出する上面には、導通接続用の半田２が印刷され、この半田２によりチップ等の電子部品３が選択的に実装固着される。

支持フレーム１０は、図２や図３に示すように、半導体ウェーハ１よりも大きい中空のフレーム１１と、このフレーム１１の中空部を被覆して半導体ウェーハ１を着脱自在に粘着保持する可撓性の自己粘着層１４とを備えて構成される。フレーム１１は、平面リング形の拡径フレーム１２と、この拡径フレーム１２の内部に密嵌して拡径フレーム１２との間に自己粘着層１４の周縁部を挟持する平面リング形の縮径フレーム１３とを備え、耐熱性を有するガラス、ステンレス等の金属、ＰＰＳや液晶ポリマー等からなる結晶樹脂、フェノール等からなる熱硬化性樹脂を用いて切削加工されたり、射出成形される。

自己粘着層１４は、図２や図３に示すように、所定の材料を用いて２０〜５００μｍの厚さを有する平面円形の薄いフィルムに成形され、張力の作用した状態でフレーム１１の中空部を上面側から被覆する。この自己粘着層１４には、１０〜１０００％の破断伸び、すなわち伸縮性が要求される他、半田リフロー時に初期の形を維持することができる耐熱性、半田リフロー時に加熱しても、上記伸縮性を維持することができる耐熱性、半田リフロー時に加熱しても、半導体ウェーハ１の性能を低下させる物質を揮発しない耐熱性が要求される。これらの点に鑑み、自己粘着層１４は、シリコーンゴム、フッ素ゴム、必要なフィラーを含む成形材料を用いて成形される。

シリコーンゴムは硬化反応により付加反応型と縮合反応型とに分類され、縮合反応型はさらに有機過酸化物加硫タイプと、水、酢酸、アミン類、オキシム類等を脱して縮合するタイプとに分類される。付加反応型のシリコーンゴムは、一般的に脂肪族不飽和基を有するオルガノポリシロキサンを主成分とし、オルガノハイドロジェンポリシロキサンが架橋剤、白金系化合物からなる触媒、アセチレンアルコール類等からなる反応抑制剤等から調製される。

付加反応型のシリコーンゴムには、酸化ケイ素系粉末からなる補強剤、耐熱剤、難燃剤、流動性調整剤、接着助剤等の各種添加剤が適宜配合される。この付加反応型のシリコーンゴムの主成分、架橋剤、触媒、反応抑制剤、各種添加剤の配合比は、何ら限定されるものではなく、自由に選択される。

フッ素ゴムは、例示すると、フッ化ビニリデン系共重合体、例えばフッ化ビニリデン、及び四フッ化エチレンから選択される少なくとも１種と六フッ化プロピレンとの共重合体、フッ化ビニリデン、四フッ化エチレン、五フッ化プロピレン、及び六フッ化プロピレンから選択される少なくとも１種とこれらと共重合可能な単量体との共重合体（例えば、トリフルオロエチレントリフルオロメチルエーテル等の側鎖にエーテル結合を有するオレフィン類、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、トリフルオロエチレン、モノクロルトリフルオロエチレン等のハロゲン化オレフィン類、パーフルオロブチルエチレン（Ｃ_４Ｆ_９ＣＨ＝ＣＨ_２）、パーフルオロヘキサエチレン（Ｃ_６Ｆ_１３ＣＨ＝ＣＨ_２）、パーフルオロオクチルエチレン（Ｃ_８Ｆ_１７ＣＨ＝ＣＨ_２）等のフッ化アルキル基を有するオレフィン類、パーフルオロパーフルオロビニルエーテル、アルキル‐フルオロビニルエーテル等のハロゲン化エーテル類、エチルビニルエーテル等のエーテル類等）があげられ、これらの１種又は２種以上を組み合わせて使用することができる。

このようなフッ素ゴムの具体例としては、市販されているデュポン社製ＶＩＴＯＮシリーズ、３Ｍ社製フローレルシリーズ、ダイキン工業社製ダイエルシリーズ、ＪＳＲ・旭硝子社製アフラスシリーズ、旭モント社製テクノフロンシリーズ、ダウケミカル社製カルレッツ等があげられる。また別のフッ素ゴムの具体例として、パーフルオロパーフルオロビニルエーテル、アルキル‐フルオロビニルエーテル等のハロゲン化エーテル類に、ケイ素系化合物を導入し、ヒドロシリル化反応により硬化する信越化学工業社製のＳＩＦＥＬがあるが、これをも使用することができる。

必要なフィラーとしては、例えばシリカ、炭酸カルシウム、カーボン、ベンガラ等の無定形粒子、タルク、アルミフレーク、粘度鉱物等の扁平状粒子、ガラス、液晶ポリマー、アラミド系樹脂等の繊維があげられ、これらが１種又は２種以上選択的に使用される。これらのフィラーの添加量や分散状態を調整すれば、半導体ウェーハ１と自己粘着層１４との粘着保持力や剥離力を調整することができる。

自己粘着層１４の粘着保持力や剥離力は、半導体ウェーハ１の粘着面の表面状態、換言すれば、平滑性により調整される。例えば、半導体ウェーハ１が鏡面加工されている場合には、５〜５０ｇ／ｃｍ^２程度に調整され、半導体ウェーハ１に回路パターンが形成されていたり、粗面加工されている場合には、５０〜５００ｇ／ｃｍ^２程度に調整される。

取り外し台座２０は、図２や図３に示すように、支持フレーム１０のフレーム１１内に着脱自在に嵌合される平面円形の平坦な基板２１を備え、この基板２１の自己粘着層１４に下方から対向する対向面、具体的には周縁部を除く大部分の対向面が凹み形成されて平面円形の対向凹み面２２とされており、この対向凹み面２２に、自己粘着層１４に接触可能な複数の凸部２３が並べて一体的に突設される。

取り外し台座２０は、基板２１と複数の凸部２３とが一体形成される場合には、支持フレーム１０のフレーム１１と同様の材料を使用して構成される。また、各凸部２３は、例えば円柱形や円錐台形に形成され、基板２１の対向面の周縁部の高さに揃えられており、自己粘着層１４に接触してその接触裏面との間に密閉空間を区画形成する。

取り外し台座２０は、基板２１と複数の凸部２３とが一括形成される場合には、射出成形、プレス成形、削り出し等の製法により製造することができるが、予め基板２１を形成した後、複数の凸部２３を設けることにより製造することもできる。この基板２１の形成後に複数の凸部２３を設ける方法としては、（１）基板２１の対向面に複数の開口を備えた凸凹のシート体２４を接着材２５を介して接着し、シート体２４の突出した複数の山部を複数の凸部２３にする方法（図４参照）と、（２）基板２１の対向面や対向凹み面２２に、小さいチップ片やボール等からなる複数の小部品２６を接着材２５を介して接着し、複数の小部品２６を複数の凸部２３にする方法（図５参照）とがあげられる。

（１）のシート体２４は、ステンレス、ガラス、アラミド樹脂、フッ素樹脂等からなる耐熱性の材料、フィラメント、拠り糸からなる織布、上記素材からなるハニカム、あるいはメッシュクロスからなり、開口の面積率が２０％以上、好ましくは３０〜７０％とされており、厚さが０．１〜３．０ｍｍ、好ましくは０．５〜２．０ｍｍとされる。シート体２４が織布の場合、低コストの観点から平織りが好ましい。この場合の開口のサイズは、１０〜４０メッシュの範囲、好ましくは１５〜２５メッシュの範囲が良い。

このようなシート体２４は、図４に示すように、半田リフローされる半導体ウェーハ１の面積よりも大きい面積でカットされ、基板２１の対向面に凹んだ複数の谷部が接着材２５を介して接着される。接着材２５は、例えばシリコーン系やエポキシ系が好適である。

（２）の小部品２６は、図５に示すように、チップ片よりも、工業的にサイズバラツキの少ないボールが好ましい。このボールは、ステンレス、ガラス、アラミド樹脂、フッ素樹脂等からなる耐熱性の材料を用いて構成され、０．１〜３．０ｍｍ、好ましくは０．５〜２．０ｍｍの直径が最適である。このようなボール等からなる小部品２６を使用して複数の凸部２３を得る場合には、基板２１の対向面に接着材２５を部分的にパターン形成し、この接着材２５が硬化する前に小部品２６を配置して反転させれば、パターン形成された接着材２５のみに小部品２６が接着され、複数の凸部２３を得ることができる。

基板２１には、自己粘着層１４と複数の凸部２３とが区画する密閉空間に連通する排気孔２７が厚さ方向に穿孔され、この排気孔２７に外部から着脱自在に接続された真空ポンプ２８が作動することにより、自己粘着層１４と複数の凸部２３とが区画する密閉空間の空気が外部に排出され、自己粘着層１４が複数の凸部２３に応じて凹凸に変形する。

半田リフロー装置３０は、図１に部分的に示すように、半導体ウェーハ１を保持した支持フレーム１０を上流から下流にコンベヤシステム３１で水平に搬送する装置本体３２と、搬送されてくる半導体ウェーハ１の半田２にチップ等の電子部品３を搭載する搭載機構と、搬送されてくる半導体ウェーハ１を上下方向から順次加熱し、半導体ウェーハ１の半田２を再溶融させて半導体ウェーハ１に電子部品３や半田２を実装固着する複数のヒータ３３とを備えて構成される。

複数のヒータ３３は、例えば温風ヒータや遠赤外線ヒータ等からなり、コンベヤシステム３１の上流側のゾーンのヒータ３３が半導体ウェーハ１を低温（例えば１８０℃で１分）で加熱し、コンベヤシステム３１の中流側や下流側のゾーンのヒータ３３が半導体ウェーハ１を異なる温度で順次加熱（例えば２５０℃で２分、１８０℃で１分）するよう機能する。

上記構成において、半導体ウェーハ１に半田２を印刷して半田リフローする場合には、先ず、支持フレーム１０の自己粘着層１４上に半導体ウェーハ１を配置してローラの圧接や減圧等により粘着保持させ、保持された半導体ウェーハ１の露出面に半田２をマスク印刷法等により印刷する。

こうして半導体ウェーハ１に半田２を印刷したら、半田リフロー装置３０に支持フレーム１０をセットして半導体ウェーハ１に電子部品３を搭載し、所定の温度で必要時間（例えば、２５０℃×１０分や２６０℃×５分）放置することにより、半導体ウェーハ１の露出面に電子部品３や半田２を実装固着する（図１参照）。

半田リフローが終了したら、半田リフロー装置３０から取り出した支持フレーム１０の内部に取り外し台座２０を下方から嵌入（図２参照）して熱膨張した自己粘着層１４に複数の凸部２３を圧接した後、取り外し台座２０の基板２１の排気孔２７に真空ポンプ２８を外部から接続して作動（図３参照）させれば、自己粘着層１４と複数の凸部２３とが区画する密閉空間の空気が外部に排出され、自己粘着層１４が複数の凸部２３に応じて凹凸に変形し、この変形した自己粘着層１４から半導体ウェーハ１を簡単に取り外すことができる。

この際、半導体ウェーハ１の脱着を容易にする観点から、４０℃以上、好ましくは５０〜２００℃、より好ましくは６０〜８０℃に温度調整された雰囲気下で自己粘着層１４を変形させ、自己粘着層１４から半導体ウェーハ１を取り外すことが好ましい。これは、４０℃以上の雰囲気下で自己粘着層１４を変形させれば、自己粘着層１４を構成する分子のブラウン運動が活発になり、粘着力が弱化するので、半導体ウェーハ１に対するストレスを低減して容易にピックアップすることができるからである。そして、薄い半導体ウェーハ１の割れ等の破損のリスクを著しく低減することができるからである。

４０℃以上の雰囲気下で自己粘着層１４を変形させるためには、図示しない専用の加熱ステージを利用したり、半田リフロー後に自己粘着層１４から半導体ウェーハ１を直ちに取り外せば良い。

上記構成によれば、支持フレーム１０の自己粘着層１４に半導体ウェーハ１を粘着して一体化し、半導体ウェーハ１の剛性を実質的に向上させるので、半導体ウェーハ１が厚い場合の他、例え半導体ウェーハ１が厚さ２５μｍ等の薄い場合でも、十分な剛性を確保することができる。したがって、加熱時の保持やハンドリングがきわめて容易となり、半導体ウェーハ１に欠けや割れが生じるのを有効に防ぐことができる。

また、剥離用の溶剤を使用しなくても、自己粘着層１４から半導体ウェーハ１を簡単に取り外すことができる。さらに、支持フレーム１０に別体の取り外し台座２０を必要な場合に嵌入するので、支持フレーム１０の軽量化、搬送性、利便性の大幅な向上が期待できる。

次に、図６は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、支持フレーム１０に取り外し台座２０を必要な場合に嵌入するのではなく、支持フレーム１０に耐熱性の取り外し台座２０を内蔵して一体的に固定するようにしている。
この場合、支持フレーム１０の自己粘着層１４と取り外し台座２０の凸部２３とは、接着されていなければ、隙間を介して近接していても良いし、接触していても良い。取り外し台座２０は、例えば耐熱性のゴムやシート等により支持フレーム１０内に固定される。

上記構成において、半導体ウェーハ１に半田２を印刷して半田リフローする場合には、先ず、支持フレーム１０の自己粘着層１４上に半導体ウェーハ１を配置してローラの圧接や減圧により粘着保持させ、半導体ウェーハ１の露出面に半田２を印刷する。半導体ウェーハ１に半田２を印刷したら、半田リフロー装置３０に支持フレーム１０をセットして半導体ウェーハ１の露出面に電子部品３や半田２を実装固着する。

半田リフローが終了したら、取り出した支持フレーム１０と一体の取り外し台座２０を下方のステージ４０上に押し当てて熱膨張した自己粘着層１４に複数の凸部２３を圧接するとともに、４０℃以上の雰囲気下で取り外し台座２０の排気孔２７にステージ４０中の真空ポンプ２８を接続して作動させれば、自己粘着層１４と複数の凸部２３とが区画する密閉空間の空気が外部に排出され、自己粘着層１４が複数の凸部２３に応じて凹凸に変形し、この変形した自己粘着層１４から半導体ウェーハ１を取り外すことができる。

なお、取り外し台座２０の基板２１をステージ４０上に押し当てる際、半田リフロー装置３０の加熱に伴う自己粘着層１４の熱膨張を考慮し、自己粘着層１４を１〜２０％延伸した状態で凹凸に変形させると良い。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、支持フレーム１０と取り外し台座２０とを一体化するので、支持フレーム１０と取り外し台座２０の管理が実に容易となり、これらの紛失のおそれを容易に排除することができるのは明らかである。

次に、図７は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、支持フレーム１０に耐熱性を有する別体の取り外し台座２０を内蔵し、支持フレーム１０のフレーム１１下面に、取り外し台座２０の脱落を防止する脱落防止片１５を着脱自在に装着するようにしている。

支持フレーム１０の内部には、取り外し台座２０がバネ等を介し上下動可能に嵌合されていても良いし、固定されていても良い。また、支持フレーム１０のフレーム１１には、取り外し台座２０の下面周縁部に干渉するエンドレスの脱落防止片１５が着脱自在に装着されるが、複数の脱落防止片１５を周方向に間隔をおき並べて装着しても良い。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、支持フレーム１０から取り外し台座２０が落下するのを簡易な構成の脱落防止片１５により確実に抑制防止することができるのは明らかである。

次に、図８は第４の実施形態を示すもので、この場合には、第２、第３の実施形態における取り外し台座２０の基板２１の周縁部にエンドレスの土手壁２９を形成し、基板２１の対向凹み面２２に複数の開口を備えた凸凹のシート体２４を設け、このシート体２４の突出した複数の山部を複数の凸部２３とするようにしている。

この場合、基板２１の対向面にシート体２４を接着材２５により接着しても良いが、支持フレーム１０のフレーム１１と基板２１の土手壁２９との間に、シート体２４の周縁部を挟持させて接着材２５を省略したり、土手壁２９に、シート体２４の周縁部を支持させて接着材２５を省略しても良い。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、接着材２５を省略することができるので、簡便な方法で取り外し台座２０を得ることができるのは明白である。

なお、上記実施形態ではフレーム１１に自己粘着層１４の周縁部を挟持させたが、フレーム１１に自己粘着層１４の周縁部を接着や螺着等しても良い。また、上記実施形態では自己粘着層１４を単に示したが、この自己粘着層１４にシリコーンゲルを塗着して粘着保持力や剥離力を調整するようにしても良い。また、自己粘着層１４に鏡面転写を施したり、エンボス面を転写して凹凸を形成することにより、粘着保持力や剥離力を調整しても良い。

また、自己粘着層１４が破れ易い場合には、クロス、メッシュ、メンブレン等を複合化することにより補強しても良い。この場合、補強材料としては、耐熱性を有する金属、エンジニアリングプラスチック、液晶ポリマー、フッ素樹脂等を選択することができる。また、自己粘着層１４は、パーフルオロビニル系のフッ素ゴムを使用して２０〜５００μｍの厚さに成形されることが好ましいが、何らこれに限定されるものではない。

また、自己粘着層１４は、半田リフロー装置３０の加熱に伴う熱膨張を考慮して１〜２０％程同心円に延伸された状態でフレーム１１の中空部を被覆することが好ましいが、特に限定されるものではない。さらに、上記実施形態では半田リフロー装置３０に支持フレーム１０をセットして半導体ウェーハ１の露出面に電子部品３を半田２を介して固着したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、半導体ウェーハ１の露出面に半田２で必要数のバンプを形成することもできる。

本発明に係る半導体ウェーハの半田リフロー用治具の実施形態における半田リフロー装置等を模式的に示す説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの半田リフロー用治具の実施形態を模式的に示す分解断面説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの半田リフロー用治具の実施形態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの半田リフロー用治具の実施形態における基板に複数の凸部を後から形成する方法を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの半田リフロー用治具の実施形態における基板に複数の凸部を後から形成する他の方法を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの半田リフロー用治具の第２の実施形態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの半田リフロー用治具の第３の実施形態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの半田リフロー用治具の第４の実施形態を模式的に示す断面説明図である。

符号の説明

１ 半導体ウェーハ
２ 半田
１０ 支持フレーム
１１ フレーム
１２ 拡径フレーム
１３ 縮径フレーム
１４ 自己粘着層
１５ 脱落防止片
２０ 取り外し台座
２１ 基板
２２ 対向凹み面（対向面）
２３ 凸部
２４ シート体
２５ 接着材
２６ 小部品
２７ 排気孔
２８ 真空ポンプ
２９ 土手壁
３０ 半田リフロー装置
３３ ヒータ
４０ ステージ

Claims (6)

1. 半田が塗布される半導体ウェーハを搭載して半田リフロー装置に投入される支持フレームと、この支持フレームから半導体ウェーハを取り外すための取り外し台座とを備えた半導体ウェーハの半田リフロー用治具であって、
   支持フレームは、半導体ウェーハよりも大きい中空のフレームと、このフレームの中空部を被覆して半導体ウェーハを着脱自在に粘着保持する可撓性と耐熱性の自己粘着層とを含み、
   取り外し台座は、支持フレームのフレーム内に位置する基板と、この基板の支持フレームの自己粘着層に対向する対向面に設けられて自己粘着層に接触可能な複数の凸部と、支持フレームの自己粘着層と複数の凸部とが区画する空間の気体を外部に排出して自己粘着層を変形させる排気孔とを含んでなることを特徴とする半導体ウェーハの半田リフロー用治具。
2. 支持フレームと取り外し台座とを着脱自在とした請求項１記載の半導体ウェーハの半田リフロー用治具。
3. 支持フレームに取り外し台座を内蔵して一体化した請求項１記載の半導体ウェーハの半田リフロー用治具。
4. 支持フレームの自己粘着層を、パーフルオロビニル系のフッ素ゴムを使用して２０〜５００μｍの厚さに形成した請求項１、２、又は３記載の半導体ウェーハの半田リフロー用治具。
5. 請求項１ないし４いずれかに記載された半導体ウェーハの半田リフロー用治具における支持フレームの自己粘着層に半導体ウェーハを粘着してその露出面に半田を塗布し、この半導体ウェーハを粘着した支持フレームを半田リフロー装置に投入し、その後、支持フレームの自己粘着層と基板の複数の凸部とを接触させてそれらの間の空間の気体を排気孔から外部に排出し、自己粘着層を変形させて半導体ウェーハを取り外すことを特徴とする半導体ウェーハの半田リフロー方法。
6. ４０℃以上の雰囲気下で支持フレームの自己粘着層から半導体ウェーハを取り外す請求項５記載の半導体ウェーハの半田リフロー方法。

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