JP2011238647A - Solder supply apparatus and semiconductor device manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable solder to be formed in a desired shape uniformly wetting the joining face of a semiconductor chip at the same time solder is applied, without the need for a separate step to flatten the solder after solder application.SOLUTION: Where solder 4 is disposed on one surface of a board 2 and a semiconductor chip 1 is placed on the solder 4, a solder supplying apparatus disposes the solder 4 on one surface of the board 2 when the semiconductor chip 1 is joined to the board 2 via the solder 4. The solder supplying apparatus comprises a melting section 20 in which the solder 4 is melted; a mold 30 having a cavity 31 which forms a spatial shape corresponding to the shape of the solder 4 when it is disposed on one surface of the board 2; and a nozzle 40 for filling the cavity 31 of the mold 30 with the solder 4 which has been melted in the melting section 20. The molten solder 4 is filled in the cavity 31 while the mold 30 is held in contact with one surface of the board 2, so that the solder 4 is formed on one surface of the board 2 in a shape corresponding to the spatial shape of the cavity 31.

Description

本発明は、半導体チップを基板に搭載し、はんだ付けするときに用いられるはんだ供給装置、および、半導体チップを基板にはんだ付けする半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a solder supply device used when a semiconductor chip is mounted on a substrate and soldered, and a semiconductor device manufacturing method for soldering a semiconductor chip to a substrate.

この種の一般的なはんだ供給工程では、糸状のはんだを導出するノズルを備えたはんだ供給装置を用い、基板の一面上に、はんだを供給し、基板上で溶融させる。その後、チップ搭載工程では、その溶融したはんだの上に半導体チップを搭載し、溶融したはんだを押しつぶすことで、チップ全体にはんだを濡れ広げて、半導体チップを基板に接合し、半導体装置を完成させる。   In a general solder supply process of this type, a solder supply device having a nozzle for extracting thread-like solder is used to supply solder on one surface of the substrate and melt it on the substrate. After that, in the chip mounting process, a semiconductor chip is mounted on the molten solder, and the molten solder is crushed to spread the solder over the entire chip, thereby joining the semiconductor chip to the substrate and completing the semiconductor device. .

ここで、図４は、従来の典型的なはんだ供給工程およびチップ搭載工程を示す工程図である。図４において、（ａ）ははんだ供給工程を示す概略断面図、（ｂ）ははんだ供給後のはんだ４を基板２の一面上からみたときの概略平面図、（ｃ）はチップ搭載工程を示す概略断面図、（ｄ）はチップ搭載後の接合構造体の概略断面図、（ｅ）は同構造体の概略平面図である。   Here, FIG. 4 is a process diagram showing a conventional typical solder supply process and chip mounting process. 4A is a schematic cross-sectional view showing a solder supplying process, FIG. 4B is a schematic plan view of the solder 4 after supplying the solder as viewed from one surface of the substrate 2, and FIG. 4C is a chip mounting process. FIG. 2D is a schematic cross-sectional view, FIG. 3D is a schematic cross-sectional view of a bonded structure after chip mounting, and FIG. 3E is a schematic plan view of the structure.

図４（ａ）に示されるように、はんだ供給装置のノズルＪ１から、基板２の一面上、ここでは基板２の一面に設けられた導体３上に、糸状のはんだ４を供給する。このとき、固体のはんだ４を基板２上で溶かして塗布するために、図４（ｂ）に示されるように、塗布後のはんだ４の形状が円形になっていた。   As shown in FIG. 4A, the thread-like solder 4 is supplied from the nozzle J1 of the solder supply device onto one surface of the substrate 2, here on the conductor 3 provided on one surface of the substrate 2. At this time, in order to melt and apply the solid solder 4 on the substrate 2, the shape of the solder 4 after application was circular as shown in FIG. 4B.

その後、チップ搭載工程では、図４（ｃ）に示されるように、マウント装置１００で、その溶融したはんだ４の上に半導体チップ１を搭載し、溶融したはんだ４を押しつぶすことで、チップ全体にはんだ４を濡れ広げるようにする。   Thereafter, in the chip mounting process, as shown in FIG. 4C, the semiconductor chip 1 is mounted on the molten solder 4 by the mounting device 100, and the molten solder 4 is crushed so that the entire chip is formed. Solder 4 is spread out.

この半導体チップ１を搭載したとき、図４（ｄ）、（ｅ）に示されるように、はんだ４は同心円状に広がり、チップ角部にてはんだ４が濡れないという問題が発生していた。この問題については、たとえば、半導体チップの接合面に、はんだの不濡れが発生することで、半導体チップ上のワイヤボンディングにおいて、接続信頼性の低下が懸念される。   When the semiconductor chip 1 is mounted, as shown in FIGS. 4D and 4E, the solder 4 spreads concentrically and the solder 4 does not get wet at the corner of the chip. Regarding this problem, for example, solder non-wetting occurs on the bonding surface of the semiconductor chip, and there is a concern that the connection reliability may be lowered in wire bonding on the semiconductor chip.

そこで、これを回避するために、従来では、塗布したはんだを、別の治具を用いてチップ搭載の前に押しつぶして、半導体チップと同形状の濡れやすい形状まで押し広げるという別工程を必要としていた。   Therefore, in order to avoid this, conventionally, a separate process of crushing the applied solder before mounting the chip using another jig and spreading it to a shape that is easily wetted with the semiconductor chip is required. It was.

一方、従来では、特許文献１のように、はんだを溶融させ、溶融状態のはんだを基板上に塗布して供給する方法が提案されている。また、特許文献２では、固体はんだを加熱部で溶融させて所定量のはんだを得て、これを基板に塗布する方法が提案されている。   On the other hand, conventionally, as in Patent Document 1, a method has been proposed in which solder is melted and the molten solder is applied and supplied onto a substrate. Patent Document 2 proposes a method in which a solid solder is melted in a heating unit to obtain a predetermined amount of solder, and this is applied to a substrate.

特開平８−３２３４６７号公報JP-A-8-323467 特開２００６−１７９５３４号公報JP 2006-179534 A

しかしながら、上記特許文献１、２のような方法では、溶融したはんだを、その状態のまま、基板上に塗布するために、はんだの形状は、やはり円形になり、はんだの濡れ性を向上させることはできない。また、溶融はんだの塗布時には、はんだが飛び散ったりするなどの不具合も想定される。   However, in the methods such as Patent Documents 1 and 2, since the molten solder is applied to the substrate as it is, the shape of the solder is still circular, and the wettability of the solder is improved. I can't. In addition, when applying molten solder, a problem such as solder scattering is also assumed.

いずれにせよ、従来では、半導体チップの接合面に一様に濡れる所望形状のはんだを適切に形成できないという問題、たとえば塗布後のはんだ形状が円形でチップ角まではんだが濡れないという問題に対して、塗布したはんだを、後工程で別途押しつぶすことなく、はんだ塗布と同時に完成できるものはなかった。   In any case, the conventional problem that the solder of the desired shape that uniformly wets the bonding surface of the semiconductor chip cannot be properly formed, for example, the solder shape after application is circular and the solder does not get wet up to the chip angle. There was nothing that could be completed simultaneously with the solder application without crushing the applied solder separately in a later process.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、はんだの塗布後にはんだを押しつぶす別工程を行うことなく、半導体チップの接合面に一様に濡れる所望形状のはんだを、はんだの塗布と同時に形成できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and at the same time as the application of the solder, the solder having a desired shape that uniformly wets the bonding surface of the semiconductor chip without performing another process of crushing the solder after the application of the solder. It aims to be able to form.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、基板（２）の一面上に、はんだ（４）を配置し、はんだ（４）の上に半導体チップ（１）を搭載し、はんだ（４）を介して半導体チップ（１）を基板（２）に接合するときに、はんだ（４）を基板（２）の一面に配置するはんだ供給装置であって、はんだ（４）を溶融させる溶融部（２０）と、はんだ（４）を基板（２）の一面に配置したときの当該はんだ（４）の形状に対応する空間形状をなすキャビティ（３１）を有する型（３０）と、溶融部（２０）にて溶融したはんだ（４）を型（３０）のキャビティ（３１）へ充填するノズル（４０）とを備えており、型（３０）を基板（２）の一面に接触させた状態でキャビティ（３１）に溶融したはんだ（４）の充填を行うことにより、基板（２）の一面上にて、はんだ（４）を、キャビティ（３１）の空間形状に対応した形状に形成することを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the solder (4) is disposed on one surface of the substrate (2), the semiconductor chip (1) is mounted on the solder (4), the solder A solder supply device for disposing solder (4) on one surface of a substrate (2) when the semiconductor chip (1) is bonded to the substrate (2) via (4), and melting the solder (4) A molten part (20), a mold (30) having a cavity (31) having a spatial shape corresponding to the shape of the solder (4) when the solder (4) is disposed on one surface of the substrate (2), and melting A nozzle (40) that fills the cavity (31) of the mold (30) with the solder (4) melted in the section (20), and brought the mold (30) into contact with one surface of the substrate (2). By filling the cavity (31) with molten solder (4) in the state, At one side on the plate (2), the solder (4), and forming into a shape corresponding to the space shape of the cavity (31).

それによれば、型（３０）のキャビティ（３１）を、はんだ（４）の狙いの配置形状に対応する空間形状をなすものとし、溶融したはんだ（４）をそのまま型（３０）のキャビティ（３１）に充填して、キャビティ（３１）の空間形状をなすはんだ（４）を、基板（２）の一面上に形成できる。   According to this, the cavity (31) of the mold (30) has a spatial shape corresponding to the target arrangement shape of the solder (4), and the molten solder (4) is directly used as the cavity (31) of the mold (30). The solder (4) that forms the space of the cavity (31) can be formed on one surface of the substrate (2).

そのため、はんだの塗布後にはんだを押しつぶす別工程を行うことなく、半導体チップ（１）の接合面に一様に濡れる所望形状のはんだ（４）を、はんだ（４）の塗布と同時に形成することができる。   Therefore, it is possible to form the solder (4) having a desired shape that uniformly wets the bonding surface of the semiconductor chip (1) simultaneously with the application of the solder (4) without performing a separate process of crushing the solder after the application of the solder. it can.

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のはんだ供給装置において、半導体チップ（１）は矩形板状をなすものであり、キャビティ（３１）は、半導体チップ（１）の中心部に相当する部位に交差部を有し、この交差部から半導体チップ（１）の四隅に相当する部位に向かって延びる部分を有する平面十字形状のものであることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the solder supply apparatus according to the first aspect, the semiconductor chip (1) has a rectangular plate shape, and the cavity (31) is the center of the semiconductor chip (1). It has a cross shape in a portion corresponding to the portion, and has a planar cross shape having portions extending from the cross portion toward portions corresponding to the four corners of the semiconductor chip (1).

それによれば、矩形板状の典型的な半導体チップ（１）に対して、適切な形状のはんだ（４）を形成できる。   According to this, it is possible to form a solder (4) having an appropriate shape for a typical semiconductor chip (1) having a rectangular plate shape.

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のはんだ供給装置において、溶融部（２０）、型（３０）、ノズル（４０）のうち溶融したはんだ（４）と接触する部位は、ダイヤモンドコーティングされていることを特徴としている。   Moreover, in invention of Claim 3, in the solder supply apparatus of Claim 1 or 2, it contacts with the molten solder (4) among a fusion | melting part (20), a type | mold (30), and a nozzle (40). The site is characterized by diamond coating.

それによれば、装置内における溶融したはんだ（４）の流れを良くすることができ、また、はんだ（４）からの型（３０）の取り外しが容易になる。   According to this, the flow of the molten solder (4) in the apparatus can be improved, and the mold (30) can be easily detached from the solder (4).

請求項４に記載の発明では、基板（２）の一面上に、はんだ（４）を配置し、はんだ（４）の上に半導体チップ（１）を搭載し、はんだ（４）を介して半導体チップ（１）を基板（２）に接合してなる半導体装置の製造方法において、はんだ（４）を基板（２）の一面に配置するはんだ供給工程では、はんだ（４）を基板（２）の一面に配置したときの当該はんだ（４）の形状に対応する空間形状をなすキャビティ（３１）を有する型（３０）を用い、型（３０）を基板（２）の一面に接触させた状態で、キャビティ（３１）に溶融したはんだ（４）を充填することにより、基板（２）の一面上にて、はんだ（４）を、キャビティ（３１）の空間形状に対応した形状に形成することを特徴とする。   In the invention according to claim 4, the solder (4) is disposed on one surface of the substrate (2), the semiconductor chip (1) is mounted on the solder (4), and the semiconductor is interposed via the solder (4). In the method of manufacturing a semiconductor device in which the chip (1) is bonded to the substrate (2), the solder (4) is disposed on one surface of the substrate (2). Using a mold (30) having a cavity (31) having a spatial shape corresponding to the shape of the solder (4) when placed on one surface, the mold (30) being in contact with one surface of the substrate (2) The solder (4) is filled into the cavity (31) to form the solder (4) in a shape corresponding to the spatial shape of the cavity (31) on one surface of the substrate (2). Features.

それによれば、型（３０）のキャビティ（３１）を、はんだ（４）の狙いの配置形状に対応する空間形状をなすものとし、溶融したはんだ（４）をそのまま型（３０）のキャビティ（３１）に充填して、キャビティ（３１）の空間形状をなすはんだ（４）を、基板（２）の一面上に形成できるため、はんだの塗布後にはんだを押しつぶす別工程を行うことなく、半導体チップ（１）の接合面に一様に濡れる所望形状のはんだ（４）を、はんだ（４）の塗布と同時に形成することができる。   According to this, the cavity (31) of the mold (30) has a spatial shape corresponding to the target arrangement shape of the solder (4), and the molten solder (4) is directly used as the cavity (31) of the mold (30). The solder (4) forming the space shape of the cavity (31) can be formed on one surface of the substrate (2), so that the semiconductor chip (without the separate process of crushing the solder after the solder application) The solder (4) having a desired shape that uniformly wets the joint surface of 1) can be formed simultaneously with the application of the solder (4).

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第１実施形態に係るはんだ供給装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the solder supply apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第１実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. 本発明の第２実施形態に係るはんだ供給装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the solder supply apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 従来の典型的なはんだ供給工程およびチップ搭載工程を示す工程図である。It is process drawing which shows the conventional typical solder supply process and chip | tip mounting process.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.

（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るはんだ供給装置Ｓ１の概略断面構成を示す図であり、図１（ｂ）は（ａ）中の一点鎖線Ａ−Ａに沿った概略断面図、図１（ｃ）は（ａ）中の一点鎖線Ｂ−Ｂに沿った概略断面図である。 (First embodiment)
Fig.1 (a) is a figure which shows schematic cross-sectional structure of solder supply apparatus S1 which concerns on 1st Embodiment of this invention, FIG.1 (b) is the outline along the dashed-dotted line AA in (a). Sectional drawing and FIG.1 (c) are schematic sectional drawings along the dashed-dotted line BB in (a).

なお、図１（ａ）は、本実施形態のはんだ供給装置Ｓ１により、基板２の一面の導体３上にはんだ４を供給している状態を示しており、同図中、固体状態のはんだ４には斜線ハッチング、溶融状態のはんだ４には点ハッチングを施している。   FIG. 1A shows a state in which the solder 4 is supplied onto the conductor 3 on one surface of the substrate 2 by the solder supply device S1 of the present embodiment. In FIG. Are hatched, and the molten solder 4 is dot-hatched.

また、図２は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工程図であり、（ａ）は、はんだ供給工程を示す概略断面図、（ｂ）は（ａ）における導体３上のはんだ４の平面図、（ｃ）はチップ搭載工程を示す概略断面図、（ｄ）は（ｃ）における導体３上のはんだ４の平面図、（ｅ）は半導体チップ１の搭載完了後の状態を示す概略断面図、（ｆ）は（ｅ）における導体３上のはんだ４の平面図である。   2A and 2B are process diagrams illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment, wherein FIG. 2A is a schematic cross-sectional view illustrating a solder supply process, and FIG. 2B is a solder on the conductor 3 in FIG. 4C is a schematic cross-sectional view showing the chip mounting process, FIG. 4D is a plan view of the solder 4 on the conductor 3 in FIG. 4C, and FIG. 4E is a state after mounting of the semiconductor chip 1 is completed. The schematic sectional drawing shown, (f) is a top view of the solder 4 on the conductor 3 in (e).

このはんだ供給装置Ｓ１は、図２に示されるように、基板２の一面の導体３上に、はんだ４を配置し、はんだ４の上に半導体チップ１を搭載し、はんだ４を介して半導体チップ１を基板２の導体３に接合してなる半導体装置を製造するときに、用いられる。具体的には、図２（ａ）に示される、はんだ４を基板２の一面の導体３上に配置するはんだ供給工程に用いられるものである。   As shown in FIG. 2, the solder supply device S <b> 1 has a solder 4 disposed on a conductor 3 on one surface of a substrate 2, a semiconductor chip 1 mounted on the solder 4, and the semiconductor chip via the solder 4. It is used when manufacturing a semiconductor device in which 1 is bonded to a conductor 3 of a substrate 2. Specifically, it is used in the solder supply process shown in FIG. 2A in which the solder 4 is disposed on the conductor 3 on one surface of the substrate 2.

ここで、半導体チップ１としては、一般的なシリコン半導体などよりなるＩＣチップなどが挙げられる。典型的には、上記した図４同様、本実施形態の半導体チップ１は矩形板状のものである。   Here, examples of the semiconductor chip 1 include an IC chip made of a general silicon semiconductor. Typically, like FIG. 4 described above, the semiconductor chip 1 of this embodiment has a rectangular plate shape.

また、基板２としては、特に限定されるものではないが、プリント基板やセラミック基板などが挙げられ、また、単層基板でも多層基板でもよい。さらには、基板２としてはリードフレームなどであってもよい。   The substrate 2 is not particularly limited, and examples thereof include a printed board and a ceramic substrate, and may be a single layer substrate or a multilayer substrate. Further, the substrate 2 may be a lead frame or the like.

基板２の一面上の導体３としては、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏなどの導体材料よりなる膜が挙げられる。このような導体３は、メッキやペーストの塗布・硬化などにより形成されるものである。   Examples of the conductor 3 on one surface of the substrate 2 include a film made of a conductor material such as Cu, Ag, Al, W, and Mo. Such a conductor 3 is formed by plating or applying / curing a paste.

はんだ供給装置Ｓ１は、大きくは、固体のはんだ４が通る固体はんだ供給部１０、固体のはんだ４を溶融する溶融部２０、溶融したはんだ４を型３０に導くノズル４０、および溶融したはんだ４を所望の形状に形成する型３０を備えて構成されている。これら各部１０〜４０はステンレスなどの耐熱性の金属を用い、切削等の一般的な金属加工により形成されている。   The solder supply device S1 roughly includes a solid solder supply unit 10 through which the solid solder 4 passes, a melting unit 20 that melts the solid solder 4, a nozzle 40 that guides the molten solder 4 to the mold 30, and a molten solder 4. The mold 30 is configured to have a desired shape. Each of these parts 10 to 40 is formed by general metal processing such as cutting using a heat-resistant metal such as stainless steel.

固体はんだ供給部１０は、固体のはんだ４、ここでは糸はんだ４が通る孔１１を有する。具体的には、固体はんだ供給部１０は柱状をなし、孔１１は、その内部にて軸方向に延びて貫通する貫通孔とされている。そして、固体のはんだ４は、この孔１１を通って溶融部２０に送られるようになっている。   The solid solder supply unit 10 has a hole 11 through which the solid solder 4, here, the thread solder 4 passes. Specifically, the solid solder supply unit 10 has a columnar shape, and the hole 11 is a through hole extending in the axial direction and penetrating therethrough. The solid solder 4 is sent to the melting part 20 through the hole 11.

具体的には、図１において、固体はんだ供給部１０の上方に図示しないリールがあり、このリールに糸はんだが巻き取られている。そして、このリールが必要量回転することで、固体のはんだ４が溶融部２０に送られるようになっており、この固体のはんだ４の送り量により、溶融するはんだ４の量、すなわち、はんだ４の塗布量を必要量に制御することができるようになっている。   Specifically, in FIG. 1, there is a reel (not shown) above the solid solder supply unit 10, and thread solder is wound around this reel. Then, by rotating the reel by a necessary amount, the solid solder 4 is sent to the melting portion 20, and the amount of the solder 4 to be melted, that is, the solder 4, by the feed amount of the solid solder 4. The application amount can be controlled to a required amount.

また、固体はんだ供給部１０の孔１１には、窒素や水素、または窒素と水素の混合ガス（Ｎ２＋Ｈ２）などの還元性ガスが流れており、固体のはんだ４の酸化を防止するようにしている。 Further, a reducing gas such as nitrogen, hydrogen, or a mixed gas of nitrogen and hydrogen (N 2 + H 2 ) flows through the hole 11 of the solid solder supply unit 10 so as to prevent the solid solder 4 from being oxidized. I have to.

具体的には、還元性ガスを孔１１内部に流通させるための図示しない出入り口が設けられており、還元性ガスのボンベなどからポンプによって送られる当該還元性ガスが、当該入口から孔１１を流れ当該出口から出ていく、というように流れる。なお、このガスは、溶融したはんだ４をその圧力によって、基板２上まで押し出す役割もする。   Specifically, an inlet / outlet (not shown) for circulating the reducing gas into the hole 11 is provided, and the reducing gas sent by a pump from a reducing gas cylinder or the like flows through the hole 11 from the inlet. It flows out of the exit. The gas also serves to push the molten solder 4 onto the substrate 2 by its pressure.

固体はんだ供給部１１の下端、すなわち固体はんだ供給部１１の基板２側の端部には、断熱材５０を介して、ノズル４０が取り付けられている。このノズル４０には溶融部２０が内蔵されている。ここで、ノズル４０は、図示しないが、締結や係止などの結合手段により、固体はんだ供給部１０に対して取り付け・取り外し可能に接続されている。   A nozzle 40 is attached to the lower end of the solid solder supply unit 11, that is, the end of the solid solder supply unit 11 on the substrate 2 side via a heat insulating material 50. The nozzle 40 incorporates a melting portion 20. Here, although not shown, the nozzle 40 is detachably connected to the solid solder supply unit 10 by a coupling means such as fastening or locking.

断熱材５０は、たとえばアルミナなどのセラミックよりなるものであり、ノズル４０と固体はんだ供給部１０との断熱を行うものである。それにより、ノズル４０に一体化された溶融部２０の熱によって固体はんだ供給部１０内の固体のはんだ４が溶融されない構造とされている。   The heat insulating material 50 is made of ceramic such as alumina, for example, and performs heat insulation between the nozzle 40 and the solid solder supply unit 10. Accordingly, the solid solder 4 in the solid solder supply unit 10 is not melted by the heat of the melting unit 20 integrated with the nozzle 40.

ノズル４０は、柱状をなすものであり、ここでは円柱状をなす。ここで、ともに柱状をなすノズル４０と固体はんだ供給部１０とは互いの軸が一致する同軸の状態で接続されている。そして、固体のはんだ４を溶融させる溶融部２０は、このノズル４０の軸部分、つまり、ノズル４０内部の中心部に設けられている。   The nozzle 40 has a columnar shape, and here has a columnar shape. Here, the nozzle 40 and the solid solder supply unit 10 both having a columnar shape are connected in a coaxial state in which the axes coincide with each other. The melting portion 20 for melting the solid solder 4 is provided at the shaft portion of the nozzle 40, that is, at the center portion inside the nozzle 40.

この溶融部２０は、ノズル４０の外部に設けられたヒータ２１に電気的に接続されており、このヒータ２１によって、はんだ４の溶融温度以上（たとえば２００〜２５０℃）に加熱されることで、固体はんだ供給部１０から送られてくる固体のはんだ４を溶融するものである。   The melting part 20 is electrically connected to a heater 21 provided outside the nozzle 40, and is heated by the heater 21 to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the solder 4 (for example, 200 to 250 ° C.) The solid solder 4 sent from the solid solder supply unit 10 is melted.

具体的には、溶融部２０の上面は、固体はんだ供給部１０の孔１１の下端側開口部に臨んでおり、その開口部から送られてくる固体のはんだ４が、溶融部２０の上面に接触し、そこで溶けて、溶融状態のはんだ４とされるようになっている。ここで、ヒータ２１は、一般的な通電制御式のものであり、溶融部２０に電流を流して、これを発熱させるものである。   Specifically, the upper surface of the melting portion 20 faces the opening on the lower end side of the hole 11 of the solid solder supply portion 10, and the solid solder 4 sent from the opening is on the upper surface of the melting portion 20. It contacts, melts there, and is made into the solder 4 of a molten state. Here, the heater 21 is of a general energization control type, and causes current to flow through the melting part 20 to generate heat.

そして、ノズル４０は、溶融部２０にて溶融したはんだ４を、その下方にて基板２の導体３上に位置する型３０へ送り、型３０のキャビティ３１へ充填するものである。そのために、ノズル４０の内部において、溶融部２０の周囲には、溶融部２０の上面で溶けたはんだ４を型３０まで送るためのノズル孔４１が設けられている。   The nozzle 40 sends the solder 4 melted in the melting part 20 to the die 30 located on the conductor 3 of the substrate 2 below and fills the cavity 31 of the die 30. Therefore, a nozzle hole 41 for sending the solder 4 melted on the upper surface of the melting part 20 to the mold 30 is provided around the melting part 20 inside the nozzle 40.

このノズル孔４１は、溶融部２０の上面にて、固体はんだ供給部１０の孔１１の下端側開口部に連通し、溶融部２０の下端部すなわちノズル４０の下端部にて、型３０のキャビティ３１に連通するもので、ノズル４０の軸方向を貫通する孔とされている。そして、溶融部２０の上面にて溶融したはんだ４は、ノズル孔４１をとおって型３０のキャビティ３１まで流れ落ちるようになっている。   The nozzle hole 41 communicates with the lower end side opening of the hole 11 of the solid solder supply unit 10 on the upper surface of the melting unit 20, and at the lower end of the melting unit 20, that is, the lower end of the nozzle 40. 31 is a hole that penetrates the nozzle 40 in the axial direction. Then, the solder 4 melted on the upper surface of the melting part 20 flows down to the cavity 31 of the mold 30 through the nozzle hole 41.

ここで、溶融部２０の形状は、溶融したはんだ４が流れ落ちやすいように、中心部が高い凸形状になっている。具体的には、溶融部２０の上面は、その中央部が上に凸となり周辺部に向かって低くなっている形状、ここでは円錐形状とされている。これにより、溶融部２０の上面で溶融したはんだ４が、当該上面の周辺部へ流れやすくなる。   Here, the shape of the melted portion 20 is a convex shape having a high central portion so that the melted solder 4 can easily flow down. Specifically, the upper surface of the melting part 20 has a shape in which the central part protrudes upward and becomes lower toward the peripheral part, in this case, a conical shape. As a result, the solder 4 melted on the upper surface of the melting part 20 can easily flow to the peripheral part of the upper surface.

そして、溶融したはんだ４は、当該周辺部からノズル孔４１に流れ込んで、型３０のキャビティ３１へ導かれる。このとき、溶融部２０の熱により、ノズル４０がはんだ溶融温度以上に加熱されることで、ノズル孔４１を通る溶融したはんだ４が適切に流れるようになっている。   Then, the molten solder 4 flows from the peripheral portion into the nozzle hole 41 and is guided to the cavity 31 of the mold 30. At this time, the molten solder 4 passing through the nozzle holes 41 flows appropriately by heating the nozzle 40 to a temperature equal to or higher than the solder melting temperature by the heat of the melting portion 20.

また、ノズル４０の下端、すなわちノズル４０の基板２側の端部には、型３０が取り付けられている。この型３０とノズル４０との接続は、溶接、接着などによる接合でもよいし、締結や係止などによる取り付け・取り外し可能な接続でもよい。   A die 30 is attached to the lower end of the nozzle 40, that is, the end of the nozzle 40 on the substrate 2 side. The connection between the mold 30 and the nozzle 40 may be a connection by welding, adhesion, or the like, or a connection that can be attached and detached by fastening or locking.

この型３０は、はんだ４が基板２の一面（ここでは導体３上）に配置されたときの当該はんだ４の形状に対応する空間形状をなすキャビティ３１を有する。つまり、キャビティ３１の空間形状は、半導体チップ１の接合面にてはんだ４の不濡れ部を防止する所望の形状とされている。そして、基板２の一面に配置されたときのはんだ４の量や形状が狙いのものとなるように、キャビティ３１の形状およびサイズが規定されている。   The mold 30 has a cavity 31 having a space shape corresponding to the shape of the solder 4 when the solder 4 is disposed on one surface of the substrate 2 (here, on the conductor 3). That is, the space shape of the cavity 31 is a desired shape that prevents the non-wetting portion of the solder 4 at the joint surface of the semiconductor chip 1. The shape and size of the cavity 31 are defined so that the amount and shape of the solder 4 when placed on one surface of the substrate 2 are aimed.

具体的に、キャビティ３１は、型３０をノズル４０側から基板２側へ貫通する貫通穴として構成されている。そして、このキャビティ３１に、ノズル４０のノズル孔４１から送られてくる溶融したはんだ４が充填され、溶融したはんだ４が導体３上にて所望形状とされるようになっている。   Specifically, the cavity 31 is configured as a through hole that penetrates the mold 30 from the nozzle 40 side to the substrate 2 side. The cavity 31 is filled with the melted solder 4 sent from the nozzle hole 41 of the nozzle 40 so that the melted solder 4 has a desired shape on the conductor 3.

ここでは、図２に示される半導体チップ１は典型的な矩形板状をなすものであり、この典型的な半導体チップ１に対応して、キャビティ３１は平面十字形状のものとされている（図１（ｃ）参照）。   Here, the semiconductor chip 1 shown in FIG. 2 has a typical rectangular plate shape, and the cavity 31 has a planar cross shape corresponding to the typical semiconductor chip 1 (FIG. 2). 1 (c)).

具体的には、キャビティ３１は、導体３上の半導体チップ１の搭載領域において半導体チップ１の中心部に相当する部位に交差部を有し、この交差部から半導体チップ１の四隅に相当する部位に向かって延びる部分を有する平面十字形状のものとされている。つまり、ここでは、キャビティ３１の空間形状は、型３０の厚さをその厚さとし、その開口形状すなわち平面形状が十字形をなすものである。   Specifically, the cavity 31 has an intersection at a portion corresponding to the central portion of the semiconductor chip 1 in the mounting region of the semiconductor chip 1 on the conductor 3, and portions corresponding to the four corners of the semiconductor chip 1 from the intersection. It is a thing of the plane cross shape which has a part extended toward. That is, here, the cavity 31 has a space shape in which the thickness of the mold 30 is the thickness, and the opening shape, that is, the planar shape forms a cross shape.

また、型３０のサイズは、基本的に導体３のサイズに合わせてあり、型３０の厚さはたとえば１〜５ｍｍ程度とする。また、所望のはんだ量およびはんだ４の形状によって、キャビティ３１の形状やサイズは適宜変更するべきである。   The size of the mold 30 is basically matched to the size of the conductor 3, and the thickness of the mold 30 is, for example, about 1 to 5 mm. Further, the shape and size of the cavity 31 should be appropriately changed depending on the desired amount of solder and the shape of the solder 4.

なお、この場合、ノズル４０は、そのノズル孔４１がキャビティ３１に連通してキャビティ３１へ適切に溶融したはんだ４を流し込むことを必要とするものであるため、キャビティ３１つまり型３０を代えたときは、それに合わせたノズル４０を必要とする。   In this case, the nozzle 40 requires that the nozzle hole 41 communicates with the cavity 31 and the molten solder 4 is appropriately poured into the cavity 31, so that the cavity 31, that is, the mold 30 is replaced. Requires a nozzle 40 matched to it.

そこで、本実施形態では、上述したように、ノズル４０と固体はんだ供給部１０とを取り付け・取り外し可能とすることで、半導体チップ１の形状やサイズ等に応じて、ノズル４０および型３０を取りかえるようにする。   Therefore, in the present embodiment, as described above, the nozzle 40 and the solid solder supply unit 10 can be attached and detached, so that the nozzle 40 and the mold 30 can be removed according to the shape and size of the semiconductor chip 1. Change it.

また、上述のように、本実施形態の溶融部２０は、固体のはんだ４に熱を与えることにより固体のはんだ４を溶融させることに加えて、ノズル４０をはんだ溶融温度以上に加熱してノズル孔４１を通る溶融したはんだ４の溶融状態を適切に確保するが、さらに、型３０もはんだ溶融温度以上に加熱することでキャビティ３１内のはんだ４の溶融状態を確保する機能も有するものである。   Further, as described above, in addition to melting the solid solder 4 by applying heat to the solid solder 4, the melting part 20 of the present embodiment heats the nozzle 40 to a temperature equal to or higher than the solder melting temperature. Although the molten state of the molten solder 4 passing through the hole 41 is appropriately secured, the mold 30 also has a function of securing the molten state of the solder 4 in the cavity 31 by heating to a temperature equal to or higher than the solder melting temperature. .

また、本実施形態のはんだ供給装置においては、溶融部２０、型３０、ノズル４０のうち溶融したはんだ４と接触する部位は、ダイヤモンドコーティングされている。このダイヤモンドコーティングは、当該部位の表面にダイヤモンド粒子をスパッタなどで付着させるものである。   Moreover, in the solder supply apparatus of this embodiment, the site | part which contacts the molten solder 4 among the fusion | melting part 20, the type | mold 30, and the nozzle 40 is diamond-coated. In this diamond coating, diamond particles are adhered to the surface of the part by sputtering or the like.

具体的には、溶融部２０の表面、型３０におけるキャビティ３１の内面、ノズル４０におけるノズル孔４１の内面に、ダイヤモンドコーティングが施される。このようなコーティングは、はんだ４に濡れずに、はんだ４が付着しにくいものであり、溶融したはんだ４の流れを良好に確保したり、はんだ４からの型３０の取り外しを容易にするなどの効果が発揮される。   Specifically, diamond coating is applied to the surface of the melting portion 20, the inner surface of the cavity 31 in the mold 30, and the inner surface of the nozzle hole 41 in the nozzle 40. Such a coating does not get wet with the solder 4 and is difficult to adhere to the solder 4, and ensures a good flow of the molten solder 4, facilitates removal of the mold 30 from the solder 4, etc. The effect is demonstrated.

また、このはんだ供給装置Ｓ１においては、上記各部１０〜５０の全体が一般的なアクチュエータなどにより、図１（ａ）中の上下方向、すなわち、基板２の一面に垂直方向に沿って基板２に対して近づく、または遠ざかるように移動するようになっている。   Moreover, in this solder supply apparatus S1, the above-mentioned each part 10-50 whole is carried out to the board | substrate 2 along the up-down direction in FIG. It moves to approach or move away from it.

次に、図２に示される本実施形態の半導体装置の製造方法について述べる。本実施形態の半導体装置は、基板２の一面の導体３上に、はんだ４を配置し、はんだ４の上に半導体チップ１を搭載し、はんだ４を介して半導体チップ１を基板２の導体３に接合してなるものである。   Next, a method for manufacturing the semiconductor device of this embodiment shown in FIG. 2 will be described. In the semiconductor device of this embodiment, solder 4 is disposed on a conductor 3 on one surface of a substrate 2, a semiconductor chip 1 is mounted on the solder 4, and the semiconductor chip 1 is attached to the conductor 3 of the substrate 2 via the solder 4. It is formed by joining.

まず、本製造方法では、図２（ａ）に示されるように、はんだ供給工程として、型３０を基板２の一面の導体３に接触させた状態でキャビティ３１に溶融したはんだ４の充填を行う。   First, in this manufacturing method, as shown in FIG. 2A, as a solder supplying step, the melted solder 4 is filled in the cavity 31 in a state where the mold 30 is in contact with the conductor 3 on one surface of the substrate 2. .

具体的には、型３０を基板２の一面の導体３に接触させることで、貫通穴としてのキャビティ３１における基板２側の開口部を、基板２の一面の導体３で閉塞する。それにより、キャビティ３１と当該導体３とで区画された空間は、ノズル４０のノズル孔４１のみに連通した状態となる。   Specifically, by bringing the mold 30 into contact with the conductor 3 on one surface of the substrate 2, the opening on the substrate 2 side in the cavity 31 as a through hole is closed with the conductor 3 on one surface of the substrate 2. Thereby, the space defined by the cavity 31 and the conductor 3 is in a state of communicating only with the nozzle hole 41 of the nozzle 40.

そして、この状態で、具体的には、固体はんだ供給部１０から、所定長さの固体のはんだ４を溶融部２０に送り込み、溶融部２０にて溶融させる。溶融したはんだ４は、ノズル４０のノズル孔４１を通って、型３０のキャビティ３１に充填される。それにより、基板２の一面すなわち導体３上にて、はんだ４を、キャビティ３１の空間形状に対応した形状に形成することができる。   In this state, specifically, solid solder 4 having a predetermined length is sent from the solid solder supply unit 10 to the melting unit 20 and melted in the melting unit 20. The molten solder 4 passes through the nozzle hole 41 of the nozzle 40 and fills the cavity 31 of the mold 30. Thereby, the solder 4 can be formed in a shape corresponding to the spatial shape of the cavity 31 on one surface of the substrate 2, that is, on the conductor 3.

ここでは、図２（ｂ）に示されるように、導体３とキャビティ３１とで囲まれた空間に充填されたはんだ４は、導体３上にて、キャビティ３１の空間形状と同じく十字形状のものとなる。つまり、導体３上に配置されたはんだ４は、型３０の厚さをその厚さとする平面十字形をなす。   Here, as shown in FIG. 2B, the solder 4 filled in the space surrounded by the conductor 3 and the cavity 31 has a cross shape similar to the space shape of the cavity 31 on the conductor 3. It becomes. That is, the solder 4 disposed on the conductor 3 forms a planar cross shape having the thickness of the mold 30 as its thickness.

ここで、はんだ供給工程では、基板２は、基板２を支持する図示しない土台においてヒータ等によって加熱されている。なお、この基板２の加熱は必要に応じて行えばよく、基板２上にてキャビティ３１全体に、はんだ４が確実に拡がるならば、無くてもよい。   Here, in the solder supply process, the substrate 2 is heated by a heater or the like on a base (not shown) that supports the substrate 2. The substrate 2 may be heated as necessary, and may be omitted if the solder 4 is surely spread over the entire cavity 31 on the substrate 2.

次に、この充填されたはんだ４から型３０を取り外す。具体的には、図２（ａ）の状態から、はんだ供給装置Ｓ１型を基板２の上方に移動させ、型３０を取り外す。なお、この型３０を取り外すときは、はんだ４は溶融状態でもよいし、固化状態でもよい。   Next, the mold 30 is removed from the filled solder 4. Specifically, from the state of FIG. 2A, the solder supply device S1 mold is moved above the substrate 2 and the mold 30 is removed. When the mold 30 is removed, the solder 4 may be in a molten state or a solidified state.

いずれにせよ、キャビティ３１の内面がはんだ４に濡れない表面処理、ここではダイヤモンドコーティングされているので、どちらの状態でもはんだ４から型３０を容易に取り外すことができる。なお、固体状態のはんだ４から型３０を取り外した場合、その後、半導体チップ１をはんだ４上に搭載した状態で、はんだ４をリフローさせれば、はんだ付けが行える。   In any case, since the inner surface of the cavity 31 is surface-treated so as not to get wet with the solder 4, here, diamond-coated, the mold 30 can be easily removed from the solder 4 in either state. When the mold 30 is removed from the solid-state solder 4, soldering can be performed by reflowing the solder 4 with the semiconductor chip 1 mounted on the solder 4.

こうして、はんだ４を基板２の一面に配置するはんだ供給工程を行った後、図２（ｃ）に示されるように、はんだ４の上に半導体チップ１を搭載するチップ搭載工程を行う。ここで、半導体チップ１を搭載するために用いるチップ搭載装置１００は、一般的な方法と同様に、真空吸着によって半導体チップ１を吸着するとともに、吸引を停止して半導体チップ１を離脱させるものである。   Thus, after performing the solder supply process of arranging the solder 4 on one surface of the substrate 2, a chip mounting process of mounting the semiconductor chip 1 on the solder 4 is performed as shown in FIG. Here, the chip mounting apparatus 100 used for mounting the semiconductor chip 1 is to suck the semiconductor chip 1 by vacuum suction and to detach the semiconductor chip 1 by stopping suction as in a general method. is there.

具体的には、チップ搭載装置１００の先端部に半導体チップ１を吸引して保持しつつ、半導体チップ１を基板２の一面の導体３に対向させ、導体３に向かって降下させることにより、半導体チップ１の搭載を行うものである。   Specifically, the semiconductor chip 1 is opposed to the conductor 3 on one surface of the substrate 2 and is lowered toward the conductor 3 while sucking and holding the semiconductor chip 1 at the tip of the chip mounting apparatus 100, thereby reducing the semiconductor. The chip 1 is mounted.

また、チップ搭載装置１００は、一般のものと同様、半導体チップ１を加熱するために、たとえば図示しない通電式のヒータなどによりチップ搭載装置１００自身が加熱されるようになっている。   Further, in the chip mounting apparatus 100, in order to heat the semiconductor chip 1, the chip mounting apparatus 100 itself is heated by, for example, an energizing heater (not shown) in order to heat the semiconductor chip 1.

それにより、チップ搭載時に、半導体チップ１の接合面へのはんだ４の濡れ性を向上させるために、必要に応じて、チップ搭載装置１００におけるチップ吸着部である先端部も、はんだ溶融温度（たとえば２００℃）以上に加熱しておくとよい。   Thereby, in order to improve the wettability of the solder 4 to the joint surface of the semiconductor chip 1 at the time of chip mounting, the tip portion which is a chip adsorbing portion in the chip mounting apparatus 100 is also solder melting temperature (for example, (200 ° C.) or higher.

そして、チップ搭載工程にて、半導体チップ１の接合面をはんだ４に接触させ、半導体チップ１をはんだ４に押しつけていく。   In the chip mounting process, the bonding surface of the semiconductor chip 1 is brought into contact with the solder 4, and the semiconductor chip 1 is pressed against the solder 4.

このとき、溶融したはんだ４は、キャビティ３１の上記平面十字形状に一致した形状とされているので、当該はんだ４上に半導体チップ１を搭載したときに、はんだ４は半導体チップ４の接合面の四隅部すなわち全ての角部に濡れ、且つ、当該接合面の中央部から各辺部に向かって濡れ拡がる（図２（ｄ）参照）。   At this time, the melted solder 4 has a shape that matches the planar cross shape of the cavity 31, and therefore, when the semiconductor chip 1 is mounted on the solder 4, the solder 4 is formed on the bonding surface of the semiconductor chip 4. It wets at the four corners, that is, all corners, and spreads from the center of the joint surface toward each side (see FIG. 2D).

そして、最終的には、図２（ｆ）に示されるように、はんだ４は半導体チップ１の接合面全体に濡れ拡がる。そして、この状態で、はんだ４を固化してやれば、図２（ｅ）、（ｆ）に示されるように、はんだ４を介して、半導体チップ１が基板２に接合され、本半導体装置のはんだ付け構成ができあがる。   Finally, as shown in FIG. 2 (f), the solder 4 spreads over the entire bonding surface of the semiconductor chip 1. If the solder 4 is solidified in this state, the semiconductor chip 1 is bonded to the substrate 2 via the solder 4 as shown in FIGS. 2 (e) and 2 (f), and soldering of this semiconductor device is performed. The configuration is complete.

ところで、本実施形態によれば、型３０のキャビティ３１を、はんだ４の狙いの配置形状に対応する空間形状をなすものとし、溶融したはんだ４をそのまま型３０のキャビティ３１に充填して、キャビティ３１の空間形状をなすはんだ４を、基板２の一面上に形成できる。   By the way, according to the present embodiment, the cavity 31 of the mold 30 has a space shape corresponding to the target arrangement shape of the solder 4, and the melted solder 4 is filled in the cavity 31 of the mold 30 as it is. The solder 4 having a spatial shape 31 can be formed on one surface of the substrate 2.

そのため、本実施形態によれば、はんだ４の塗布後にはんだ４を押しつぶす別工程を行うことなく、半導体チップ１の接合面に一様に濡れる所望形状のはんだ４を、はんだ４の塗布と同時に形成することができる。   Therefore, according to the present embodiment, the solder 4 having a desired shape that uniformly wets the bonding surface of the semiconductor chip 1 is formed simultaneously with the application of the solder 4 without performing another process of crushing the solder 4 after the application of the solder 4. can do.

なお、上記図示例では、矩形の接合面である半導体チップ１に対して上記平面十字形の開口部を有するキャビティ３１としたが、キャビティ３１の開口形状を半導体チップ１と同一形状に合わせてもよい。つまりキャビティ３１を半導体チップ１と同じ平面矩形の開口形状としてもよい。   In the illustrated example, the cavity 31 having the planar cross-shaped opening with respect to the semiconductor chip 1 which is a rectangular bonding surface is used. However, even if the opening shape of the cavity 31 is matched with the semiconductor chip 1. Good. That is, the cavity 31 may have the same rectangular opening shape as that of the semiconductor chip 1.

しかし、チップ中央部およびチップ角部が確実に接合されれば、基本的には半導体チップ１の接合信頼性は確保されるので、それを考慮すると、本実施形態の上記十字形状のキャビティ３１は、極力少ないはんだ４の量で、接続信頼性の確保を達成できる好ましい形状である。   However, if the chip central portion and the chip corner are securely bonded, basically, the bonding reliability of the semiconductor chip 1 is ensured. Therefore, considering this, the cross-shaped cavity 31 of the present embodiment is This is a preferable shape that can ensure connection reliability with as little solder 4 as possible.

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係るはんだ供給装置Ｓ２の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、溶融部２０の構成が相違するものであり、ここでは、その相違点を中心に述べることとする。 (Second Embodiment)
FIG. 3 is a diagram showing a schematic cross-sectional configuration of a solder supply apparatus S2 according to the second embodiment of the present invention. The present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the melting part 20, and here, the difference will be mainly described.

上記第１実施形態では、ノズル４０に溶融部２０が内蔵されていたが、図３に示されるように、本実施形態では、固体はんだ供給部１０の一部すなわち下端側が溶融部２０とされている。具体的には、固体はんだ供給部１０の下端側の外側に、通電により発熱するニクロム線などよりなる熱線２２が巻き付けられている。   In the first embodiment, the melting part 20 is built in the nozzle 40. However, in the present embodiment, as shown in FIG. Yes. Specifically, a heat wire 22 made of a nichrome wire or the like that generates heat when energized is wound around the lower end side of the solid solder supply unit 10.

そして、この熱線２２は、図示しない通電手段により発熱し、その内側の部分である固体はんだ供給部１０の下端側、すなわち溶融部２０を熱する。すると、この溶融部２０の熱により、溶融部２０内の孔１１に位置する固体のはんだ４が溶けて、溶融状態となり、溶融したはんだ４とされる。   And this heat ray 22 heat | fever-generates with the electricity supply means which is not shown in figure, and heats the lower end side of the solid solder supply part 10 which is the inner side part, ie, the melting part 20. Then, the solid solder 4 located in the hole 11 in the melted part 20 is melted by the heat of the melted part 20 to be in a molten state, and the melted solder 4 is obtained.

そして、溶融部２０にて溶融したはんだ４は、上記同様に溶融状態のまま、ノズル４０のノズル孔４１を通り、型３０のキャビティ３１に充填される。なお、図示しないが、上記熱線２２は、ノズル４０の外側にも巻き付けられており、それによりノズル４０および型３０がはんだ溶融温度以上に加熱され、ノズル４０内の溶融したはんだ４の流れを良好に確保するようにしている。   Then, the solder 4 melted in the melting part 20 is filled in the cavity 31 of the mold 30 through the nozzle hole 41 of the nozzle 40 in the molten state as described above. Although not shown, the hot wire 22 is also wound around the outside of the nozzle 40, whereby the nozzle 40 and the mold 30 are heated to the solder melting temperature or higher, and the flow of the molten solder 4 in the nozzle 40 is good. To ensure that

このように、本実施形態のはんだ供給装置Ｓ２およびそれを用いた半導体装置の製造方法によっても、上記第１実施形態と同様に、はんだ４の塗布後にはんだ４を押しつぶす別工程を行うことなく、半導体チップ１の接合面に一様に濡れる所望形状のはんだ４を、はんだ４の塗布と同時に形成することができる。   Thus, also by the solder supply apparatus S2 of this embodiment and the manufacturing method of the semiconductor device using the same, without performing the separate process which crushes the solder 4 after application | coating of the solder 4 similarly to the said 1st Embodiment, The solder 4 having a desired shape that uniformly wets the bonding surface of the semiconductor chip 1 can be formed simultaneously with the application of the solder 4.

なお、本実施形態のはんだ供給装置Ｓ２においては、ノズル４０と固体はんだ供給装置１０の下端側の溶融部２０とが、上記同様、取り付け・取り外し可能に接続されることにより、半導体チップ１の形状やサイズに見合ったノズル４０および型３０を選択して使用することが可能とされている。   In the solder supply device S2 of the present embodiment, the nozzle 40 and the melting portion 20 on the lower end side of the solid solder supply device 10 are connected so as to be attachable / detachable as described above, so that the shape of the semiconductor chip 1 is obtained. In addition, it is possible to select and use the nozzle 40 and the mold 30 corresponding to the size.

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、基板２の一面の導体３上にはんだ４を供給するものであったが、基板２の一面に、はんだ４を供給するものであれば上記各実施形態は採用することができ、上記導体３はなくてもよい。たとえば、基板２がリードフレームなどの場合には、そのリードフレームの面に直にはんだ４を供給することが行われる。 (Other embodiments)
In each of the above embodiments, the solder 4 is supplied onto the conductor 3 on one surface of the substrate 2. However, each of the above embodiments is adopted as long as the solder 4 is supplied to one surface of the substrate 2. The conductor 3 may be omitted. For example, when the substrate 2 is a lead frame or the like, the solder 4 is supplied directly to the surface of the lead frame.

また、固体状態のはんだ４としては、上記した糸状のもの、すなわち糸はんだに限定するものではなく、はんだボールを使用することも可能である。この場合、たとえば、はんだボールを、パチンコ玉の如く、固体はんだ供給部１０の孔１１に順次送りこむようにすればよい。   Further, the solid state solder 4 is not limited to the above-described thread-like one, that is, the thread solder, and a solder ball may be used. In this case, for example, the solder balls may be sequentially fed into the holes 11 of the solid solder supply unit 10 like pachinko balls.

また、上記した通り、型３０のキャビティ３１の形状は、搭載する半導体チップ１のサイズや形状によって変更されるものであり、上記図示例に限定されるものではないことはもちろんである。さらに、ノズル４０のノズル孔４１の配置形態も、キャビティ３１の形状に対応して変更されるものであり、これも上記図示例に限定されるものではないことはもちろんである。   Further, as described above, the shape of the cavity 31 of the mold 30 is changed according to the size and shape of the semiconductor chip 1 to be mounted, and it is needless to say that the shape is not limited to the illustrated example. Furthermore, the arrangement of the nozzle holes 41 of the nozzle 40 is also changed in accordance with the shape of the cavity 31, and it is needless to say that this is not limited to the illustrated example.

また、上記したチップ搭載装置１００は、上記はんだ供給装置Ｓ１、Ｓ２と一体化されたものであってもよい。なお、このような一体型の場合には、はんだ供給工程の前に半導体チップ１をチップ搭載装置に吸着しておく必要がある。   Further, the chip mounting device 100 described above may be integrated with the solder supply devices S1 and S2. In the case of such an integrated type, it is necessary to suck the semiconductor chip 1 to the chip mounting device before the solder supplying process.

このような一体型の場合、具体的には、はんだ供給装置とチップ搭載装置とを、図示しない電気式のアクチュエータなどに保持し、当該アクチュエータによって、同方向への一体的な移動と、各装置毎の独立した移動とを可能とすればよく、このようなことは、たとえば種々のアクチュエータを組み合わせることで容易に実現される。   In the case of such an integrated type, specifically, the solder supply device and the chip mounting device are held by an electric actuator (not shown), and the actuator moves in the same direction. It is only necessary to enable independent movement for each, and this can be easily realized by combining various actuators, for example.

１ 半導体チップ
２ 基板
３ 導体
４ はんだ
１０ 固体はんだ供給部
１１ 固体はんだ供給部の孔
２０ 溶融部
２１ ヒータ
２２ 熱線
３０ 型
３１ キャビティ
４０ ノズル
４１ ノズル孔
５０ 断熱材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor chip 2 Board | substrate 3 Conductor 4 Solder 10 Solid solder supply part 11 Hole of solid solder supply part 20 Melting part 21 Heater 22 Heat wire 30 Type | mold 31 Cavity 40 Nozzle 41 Nozzle hole 50 Thermal insulation

Claims (4)

基板（２）の一面上に、はんだ（４）を配置し、前記はんだ（４）の上に半導体チップ（１）を搭載し、前記はんだ（４）を介して前記半導体チップ（１）を前記基板（２）に接合するときに、前記はんだ（４）を前記基板（２）の一面に配置するはんだ供給装置であって、
前記はんだ（４）を溶融させる溶融部（２０）と、
前記はんだ（４）を前記基板（２）の一面に配置したときの当該はんだ（４）の形状に対応する空間形状をなすキャビティ（３１）を有する型（３０）と、
前記溶融部（２０）にて溶融した前記はんだ（４）を前記型（３０）の前記キャビティ（３１）へ充填するノズル（４０）とを備えており、
前記型（３０）を前記基板（２）の一面に接触させた状態で前記キャビティ（３１）に前記溶融した前記はんだ（４）の充填を行うことにより、前記基板（２）の一面上にて、前記はんだ（４）を、前記キャビティ（３１）の空間形状に対応した形状に形成することを特徴とするはんだ供給装置。 Solder (4) is disposed on one surface of the substrate (2), a semiconductor chip (1) is mounted on the solder (4), and the semiconductor chip (1) is inserted through the solder (4). A solder supply device for arranging the solder (4) on one surface of the substrate (2) when bonding to the substrate (2),
A melting part (20) for melting the solder (4);
A mold (30) having a cavity (31) having a spatial shape corresponding to the shape of the solder (4) when the solder (4) is disposed on one surface of the substrate (2);
A nozzle (40) that fills the cavity (31) of the mold (30) with the solder (4) melted in the melting part (20),
Filling the cavity (31) with the molten solder (4) in a state where the mold (30) is in contact with one surface of the substrate (2), so that the surface of the substrate (2) is filled. The solder supply device is characterized in that the solder (4) is formed in a shape corresponding to the space shape of the cavity (31). 前記半導体チップ（１）は矩形板状をなすものであり、
前記キャビティ（３１）は、前記半導体チップ（１）の中心部に相当する部位に交差部を有し、この交差部から前記半導体チップ（１）の四隅に相当する部位に向かって延びる部分を有する平面十字形状のものであることを特徴とする請求項１に記載のはんだ供給装置。 The semiconductor chip (1) has a rectangular plate shape,
The cavity (31) has a crossing portion at a portion corresponding to the central portion of the semiconductor chip (1), and has a portion extending from the crossing portion toward a portion corresponding to the four corners of the semiconductor chip (1). The solder supply device according to claim 1, wherein the solder supply device has a planar cross shape. 前記溶融部（２０）、前記型（３０）、前記ノズル（４０）のうち前記溶融した前記はんだ（４）と接触する部位は、ダイヤモンドコーティングされていることを特徴とする請求項１または２に記載のはんだ供給装置。   The part of the molten part (20), the mold (30), and the nozzle (40) that contacts the molten solder (4) is diamond-coated. The solder supply apparatus described. 基板（２）の一面上に、はんだ（４）を配置し、前記はんだ（４）の上に半導体チップ（１）を搭載し、前記はんだ（４）を介して前記半導体チップ（１）を前記基板（２）に接合してなる半導体装置の製造方法において、
前記はんだ（４）を前記基板（２）の一面に配置するはんだ供給工程では、前記はんだ（４）を前記基板（２）の一面に配置したときの当該はんだ（４）の形状に対応する空間形状をなすキャビティ（３１）を有する型（３０）を用い、
前記型（３０）を前記基板（２）の一面に接触させた状態で、前記キャビティ（３１）に溶融した前記はんだ（４）を充填することにより、前記基板（２）の一面上にて、前記はんだ（４）を、前記キャビティ（３１）の空間形状に対応した形状に形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Solder (4) is disposed on one surface of the substrate (2), a semiconductor chip (1) is mounted on the solder (4), and the semiconductor chip (1) is inserted through the solder (4). In a method for manufacturing a semiconductor device bonded to a substrate (2),
In the solder supply step of disposing the solder (4) on one surface of the substrate (2), a space corresponding to the shape of the solder (4) when the solder (4) is disposed on one surface of the substrate (2). Using a mold (30) having a cavity (31) having a shape,
By filling the cavity (31) with the molten solder (4) in a state where the mold (30) is in contact with one surface of the substrate (2), on one surface of the substrate (2), A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the solder (4) is formed in a shape corresponding to a spatial shape of the cavity (31).
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