JP2014150105A - Component fixing jig and flip chip bonding method using the same - Google Patents
Component fixing jig and flip chip bonding method using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014150105A JP2014150105A JP2013016734A JP2013016734A JP2014150105A JP 2014150105 A JP2014150105 A JP 2014150105A JP 2013016734 A JP2013016734 A JP 2013016734A JP 2013016734 A JP2013016734 A JP 2013016734A JP 2014150105 A JP2014150105 A JP 2014150105A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- fixing jig
- flip chip
- component fixing
- chip bonding
- 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
- H01L24/80—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
- H01L24/81—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 bump connector
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Packaging Frangible Articles (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子部品などの部品を固定する部品固定冶具、及びこれを用いたフリップチップボンディング方法に関する。 The present invention relates to a component fixing jig for fixing components such as electronic components, and a flip chip bonding method using the same.
図8は、従来の部品固定冶具を示す部分斜視図である。以下、この図面に基づき説明する。 FIG. 8 is a partial perspective view showing a conventional component fixing jig. Hereinafter, description will be given based on this drawing.
従来の部品固定冶具70は、部品80を収容する凹部71と、凹部71内で部品80を載置する内底面72と、内底面72に設けられるとともに部品80を真空吸着する吸着孔72aと、を備えている(例えば特許文献1参照)。部品80は、凹部71の内底面72に真空吸着により固定されるので、例えば部品固定冶具70を逆さにしても落下しない。また、内底面72の法線方向をZ軸、内側面73の法線方向をY軸、内側面74の法線方向をX軸とする、三次元直交座標を定義する。
The conventional
図9は、従来のフリップチップボンディング方法を示す断面図である。以下、図8及び図9に基づき説明する。なお、図9における部品固定冶具の断面は、図8におけるIX−IX線断面を含んでいる。 FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional flip chip bonding method. Hereinafter, a description will be given based on FIGS. 8 and 9. In addition, the cross section of the component fixing jig in FIG. 9 includes the cross section along the line IX-IX in FIG.
部品80は、一例としての温度補償水晶発振器(TCXO:Temperature Compensated Crystal Oscillator)であり、蓋部86、枠部87及び基板部88を有する。蓋部86と枠部87とによって形成される空間内に、水晶振動子(図示せず)が実装されている。基板部88には、フリップチップ90が実装される。フリップチップ90は、発振回路及び温度補償回路からなるICチップであり、複数のバンプ電極91を有する。例えば、蓋部86及び枠部87は金属、基板部88はセラミック、バンプ電極91は金からなる。
The
従来のフリップチップボンディング方法は、部品固定冶具70を用いた方法であり、次の手順で実行する。まず、部品固定冶具70の凹部71に部品80を収容する。続いて、部品80の下面82を凹部71の内底面72に当接し、かつ、排気方向75で示すように部品80の下面82を吸着孔72aで真空吸着する。最後に、部品80の上面81に、フリップチップ90を超音波でボンディングする。
The conventional flip chip bonding method is a method using the
この超音波ボンディングは、部品80を真空吸着で固定するとともに、基板部88のパッド電極(図示せず)にフリップチップ90のバンプ電極91を当てた状態で、部品固定冶具70から部品80に熱を与え、かつボンディングツール95からフリップチップ90に−Z軸方向の荷重FZ及びX軸乃至Y軸方向の超音波振動FXYを与えることにより、基板部88にフリップチップ90を実装するものである。
In this ultrasonic bonding, the
しかしながら、従来の部品固定冶具70では、部品80の下面82を吸着孔72aで真空吸着するだけであったので、+Z軸方向の力に対して部品80を固定できるものの、X軸乃至Y軸方向の力に対しては部品80を十分に固定できなかった。そのため、部品固定冶具70を用いたフリップチップボンディングでは、超音波振動FXYのエネルギが部品80へ十分に伝えることができず、バンプ電極91のボンディング(接合)に不良を生じることがあった。
However, in the conventional
そこで、本発明の目的は、複数の方向の力に対しても部品を固定できる部品固定冶具、及びこれを用いたフリップチップボンディング方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a component fixing jig capable of fixing components against forces in a plurality of directions, and a flip chip bonding method using the same.
本発明に係る部品固定冶具は、
部品を収容する凹部と、
この凹部を構成するとともに、前記部品に当接する複数の当接面と、
これらの複数の当接面にそれぞれ設けられ、前記部品を真空吸着する複数の吸着孔と、
を備えたものである。
The component fixing jig according to the present invention is:
A recess for housing the parts;
A plurality of abutting surfaces that abut against the component, and constitute the recess,
A plurality of suction holes provided on each of the plurality of contact surfaces, for vacuum suction of the component;
It is equipped with.
本発明に係るフリップチップボンディング方法は、
本発明に係る部品固定冶具の前記凹部に前記部品を収容し、
前記部品の複数の面を、それぞれ前記複数の当接面に当接し、かつ、前記複数の吸着孔で真空吸着し、
前記部品の他の面に、フリップチップを超音波でボンディングする、
ものである。
The flip chip bonding method according to the present invention includes:
The component is accommodated in the recess of the component fixing jig according to the present invention,
A plurality of surfaces of the component are in contact with the plurality of contact surfaces, respectively, and vacuum suction is performed with the plurality of suction holes;
The flip chip is ultrasonically bonded to the other surface of the component.
Is.
本発明に係る部品固定冶具によれば、部品に当接する複数の当接面にそれぞれ吸着孔を設けたことにより、複数の吸着孔で部品を真空吸着できるので、複数の方向の力に対しても部品を固定できる。 According to the component fixing jig according to the present invention, since the suction holes are provided in the plurality of contact surfaces that contact the component, respectively, the components can be vacuum-sucked by the plurality of suction holes. Can also fix parts.
本発明に係るフリップチップボンディング方法によれば、本発明に係る部品固定冶具を用いて部品を固定することにより、超音波振動のエネルギをフリップチップのバンプ電極に確実に伝達できるので、ボンディング歩留まりを向上できる。 According to the flip chip bonding method according to the present invention, the energy of ultrasonic vibration can be reliably transmitted to the bump electrode of the flip chip by fixing the component using the component fixing jig according to the present invention, so that the bonding yield can be increased. It can be improved.
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という。)について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。図面に描かれた形状は、当業者が理解しやすいように描かれているため、実際の寸法及び比率とは必ずしも一致していない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, the same reference numerals are used for substantially the same components. The shapes depicted in the drawings are drawn so as to be easily understood by those skilled in the art, and thus do not necessarily match the actual dimensions and ratios.
図1は、実施形態1の部品固定冶具を示す部分斜視図である。図2は、図1におけるII−II線断面を含む断面図である。図3は、実施形態1の部品固定冶具の製造方法の一例を示す断面図である。以下、これらの図面に基づき説明する。 FIG. 1 is a partial perspective view showing the component fixing jig of the first embodiment. 2 is a cross-sectional view including a cross section taken along line II-II in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a method for manufacturing the component fixing jig of the first embodiment. Hereinafter, description will be given based on these drawings.
図1に示すように、本実施形態1の部品固定冶具10は、部品80を収容する凹部11と、凹部11を構成するとともに部品80に当接する複数の当接面である内底面12及び内側面13,14と、内底面12及び内側面13,14にそれぞれ設けられるとともに部品80を真空吸着する吸着孔12a,13a,14aと、を備えている。つまり、特許請求の範囲に記載の「第一乃至第三の当接面」の一例が内底面12及び内側面13,14であり、内底面12及び内側面13,14は互いに直交する。また、特許請求の範囲に記載の「第一乃至第三の吸着孔」は、例えば第一乃至第三の当接面に対応する吸着孔12a,13a,14aである。更に、内底面12の法線方向をZ軸、内側面13の法線方向をY軸、内側面14の法線方向をX軸とする、三次元直交座標を定義する。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、吸着孔13a,14aは吸着孔12aに連通する。したがって、真空ポンプで排気方向15に示すように減圧すると、吸着孔12a,13a,14aに吸引力が生ずる。部品80及びフリップチップ90は、図9で説明したものと同じである。部品80は、蓋部86、枠部87及び基板部88を有する。フリップチップ90は、複数のバンプ電極91を有する。部品80の上面81すなわち基板部88の中央の窪んだ平面に、フリップチップ90が実装される。ここで、部品80とは、フリップチップ90が実装される構造体をいい、製品と呼ばれるものも含まれる。また、本実施形態1で用いる部品80の形状は、直方体状(立方体状も含む)である。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、部品固定冶具10は、例えばステンレス製の6枚の板21〜26にそれぞれエッチングで貫通孔を形成し、これらの板21〜26を重ねて拡散接合によって一体化することにより製造できる。なお、「拡散接合」とは、高温、高圧かつ高真空下において、接着剤などを一切用いず、また、材料を溶解させることなく、材料間の原子移動のみにより互いに接合させる技術をいう。
As shown in FIG. 3, the
部品固定冶具10によれば、部品80に当接する内底面12及び内側面13,14にそれぞれ吸着孔12a,13a,14aを設けたことにより、吸着孔12a,13a,14aで部品80を三方向から真空吸着できるので、Z軸方向の力だけでなくX軸乃至Y軸方向の力に対しても部品80を固定できる。
According to the
図4は、実施形態1のフリップチップボンディング方法を示す断面図である。以下、図1、図2及び図4に基づき説明する。 FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the flip chip bonding method according to the first embodiment. Hereinafter, description will be made based on FIGS. 1, 2, and 4.
図4における部品固定冶具10の断面は、図2における部品固定冶具10の断面と同じである。また、ボンディングツール95は、図9で説明したものと同じである。
The cross section of the
本実施形態1のフリップチップボンディング方法は、部品固定冶具10を用いた方法であり、次の手順で実行する。まず、部品固定冶具10の凹部11に部品80を収容する。続いて、部品80の下面82を内底面12に当接し、部品80の互いに交わる側面83,84を内側面13,14に当接する。そして、排気方向15で示すように、部品80の一方の面である下面82及び側面83,84を、それぞれ吸着孔12a,13a,14aで真空吸着する。最後に、部品80の他方の面である上面81に、フリップチップ90を超音波でボンディングする。
The flip chip bonding method according to the first embodiment is a method using the
この超音波ボンディングは、部品80を三方向からの真空吸着で固定するとともに、基板部88のパッド電極(図示せず)にフリップチップ90のバンプ電極91を当てた状態で、部品固定冶具10から部品80に熱を与え、かつボンディングツール95からフリップチップ90に−Z軸方向の荷重FZ及びX軸乃至Y軸方向の超音波振動FXYを与えることにより、基板部88にフリップチップ90を実装するものである。
In this ultrasonic bonding, the
部品固定冶具10では、部品80の下面82及び側面83,84を吸着孔12a,13a,14aで三方向から真空吸着することにより、Z軸方向の力に対して部品80を十分に固定できるだけでなく、X軸乃至Y軸方向の力に対しても部品80を十分に固定できる。そのため、超音波振動FXYのエネルギが、部品80の滑りに消費されることなく、バンプ電極91のボンディング(接合)に消費されることになる。したがって、本実施形態1のフリップチップボンディング方法によれば、部品固定冶具10を用いて部品80を固定することにより、超音波振動FXYのエネルギをフリップチップ90のバンプ電極91に確実に伝達できるので、ボンディング歩留まりを向上できる。
In the
次に、本実施形態1を更に具体化した実施例1について説明する。図5[A]は実施例1の部品固定冶具を示す概略平面図であり、図5[B]は実施例1における凹部を示す拡大平面図である。以下、図5に基づき説明する。 Next, Example 1 that further embodies the first embodiment will be described. FIG. 5A is a schematic plan view showing the component fixing jig of the first embodiment, and FIG. 5B is an enlarged plan view showing the recesses in the first embodiment. Hereinafter, a description will be given based on FIG.
実施例1の部品固定冶具10は、配列冶具と呼ばれ、n行×m列の凹部11を有する。凹部11は、ポケットと呼ばれ、内底面12及び内側面13,14、吸着孔12a,13a,14aの他に、切欠き31〜36が形成されている。切欠き31〜36は、部品80の出し入れを容易にするためのものである。
The
図6は、実施例1の部品固定冶具を用いたフリップチップボンディングの結果を示すグラフである。図7は、比較例1の部品固定冶具を用いたフリップチップボンディングの結果を示すグラフである。以下、図5乃至図7に基づき説明する。 6 is a graph showing the result of flip chip bonding using the component fixing jig of Example 1. FIG. FIG. 7 is a graph showing the results of flip chip bonding using the component fixing jig of Comparative Example 1. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS.
n行×m列の凹部11のうち、n=1〜16かつm=1、すなわち1列目の1行から16行目までの16個において、部品80のフリップチップボンディングをした。図6の横軸は16個の凹部11の番号1〜16であり、図6の縦軸はインピーダンスである。インピーダンスは、フリップチップボンディング時のボンディングツールへの供給電圧/供給電流で与えられる。図6では、各凹部11ごとにフリップチップボンディング実装中のインピーダンス変動を測定し、その結果について最大値(max)を◆、最小値(min)を▲、平均値(average)を■でプロットしている。
Of the n rows × m columns of
図7の比較例1で用いた部品固定冶具は、凹部11に吸着孔12aのみが形成されている点を除き実施例1で用いた部品固定冶具10と同じ構造であり、すなわち、従来の部品固定冶具70(図8)と同じ構造である。比較例1でのフリップチップボンディングの条件も、実施例1と同じである。図7の縦軸及び横軸も、図6の縦軸及び横軸と同様である。
The component fixing jig used in Comparative Example 1 in FIG. 7 has the same structure as the
図6及び図7から明らかなように、実施例1は、比較例1に比べて、異なる凹部11間においてインピーダンスのバラツキが少なく、かつ、同じ凹部11でも回数によるインピーダンスのバラツキが少ない。このことは、実施例1は、比較例1に比べて、フリップチップボンディングのプロセスが安定しており、ボンディング歩留まりが高い、ということを意味する。
As is clear from FIGS. 6 and 7, Example 1 has less impedance variation between
以上、上記実施形態及び実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。例えば、一つの凹部に設ける吸着孔は、複数個であれば何個でもよく、三個に限らず、二個でもよいし、四個以上でもよい。 The present invention has been described above with reference to the above-described embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention. For example, the number of suction holes provided in one recess may be any number as long as it is plural, and is not limited to three, but may be two or four or more.
10 部品固定冶具
11 凹部
12 内底面
12a 吸着孔
13 内側面
13a 吸着孔
14 内側面
14a 吸着孔
15 排気方向
21〜26 板
31〜36 切欠き
DESCRIPTION OF
70 部品固定冶具
71 凹部
72 内底面
72a 吸着孔
73 内側面
74 内側面
75 排気方向
70
80 部品
81 上面
82 下面
83 側面
84 側面
86 蓋部
87 枠部
88 基板部
90 フリップチップ
91 バンプ電極
95 ボンディングツール
FXY 超音波振動
FZ 荷重
80
Claims (3)
この凹部を構成するとともに、前記部品に当接する複数の当接面と、
これらの複数の当接面にそれぞれ設けられ、前記部品を真空吸着する複数の吸着孔と、
を備えた部品固定冶具。 A recess for housing the parts;
A plurality of abutting surfaces that abut against the component, and constitute the recess,
A plurality of suction holes provided on each of the plurality of contact surfaces, for vacuum suction of the component;
Parts fixing jig with.
前記複数の吸着孔は、前記第一乃至第三の当接面にそれぞれ設けられた第一乃至第三の吸着孔からなる、
請求項1記載の部品固定冶具。 The plurality of contact surfaces include first to third contact surfaces orthogonal to each other,
The plurality of suction holes are first to third suction holes provided on the first to third contact surfaces, respectively.
The component fixing jig according to claim 1.
前記部品の複数の面を、それぞれ前記複数の当接面に当接し、かつ、前記複数の吸着孔で吸着し、
前記部品の他方の面に、フリップチップを超音波でボンディングする、
フリップチップボンディング方法。 The component is accommodated in the concave portion of the component fixing jig according to claim 1 or 2,
A plurality of surfaces of the component abut each of the plurality of abutment surfaces, and adsorbed by the plurality of adsorption holes;
A flip chip is ultrasonically bonded to the other side of the component;
Flip chip bonding method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013016734A JP2014150105A (en) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | Component fixing jig and flip chip bonding method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013016734A JP2014150105A (en) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | Component fixing jig and flip chip bonding method using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014150105A true JP2014150105A (en) | 2014-08-21 |
Family
ID=51572876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013016734A Pending JP2014150105A (en) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | Component fixing jig and flip chip bonding method using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014150105A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019048649A (en) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | 日亜化学工業株式会社 | Carrier tape and package |
-
2013
- 2013-01-31 JP JP2013016734A patent/JP2014150105A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019048649A (en) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | 日亜化学工業株式会社 | Carrier tape and package |
JP7161090B2 (en) | 2017-09-08 | 2022-10-26 | 日亜化学工業株式会社 | Carrier tape and package |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7902731B2 (en) | Piezoelectric resonator device and method for manufacturing the same | |
JP6460720B2 (en) | Piezoelectric device and method for manufacturing piezoelectric device | |
JP5059478B2 (en) | Piezoelectric oscillator and piezoelectric vibrator for surface mounting | |
JP2012039226A (en) | Tuning fork type piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device | |
JP2011205033A (en) | Method of manufacturing electronic device package, electronic device package, and oscillator | |
TWI539560B (en) | Package manufacturing method, piezoelectric vibrator and oscillator | |
US9907177B2 (en) | Electronic component-use package and piezoelectric device | |
JP2014150105A (en) | Component fixing jig and flip chip bonding method using the same | |
TWI514521B (en) | A manufacturing method of a package, a piezoelectric vibrator and an oscillator | |
JP2009111930A (en) | Method of manufacturing piezoelectric vibrator | |
KR200405748Y1 (en) | Vacuum chuck of dual industrial structure that use porous silicon | |
CN107017861B (en) | Crystal oscillator | |
JP2012019107A (en) | Manufacturing method for glass substrate with through electrode and manufacturing method for electronic component | |
CN103957663A (en) | Hollow-welding-column perpendicular interconnection structure of assembled plates and manufacturing method | |
JP2013153455A (en) | Wafer for bonding | |
JP2013183083A (en) | Manufacturing method of electronic component | |
JP2009225219A (en) | Piezoelectric device and method for manufacturing the same | |
JP2008182468A (en) | Manufacturing method of piezoelectric vibration device | |
JP2009135562A (en) | Crystal oscillator for surface mounting | |
JP2002314338A (en) | Piezo-oscillator and method of manufacturing the same | |
JP6589419B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP7353113B2 (en) | Electronic components and electronic component manufacturing methods | |
JP2008091970A (en) | Piezoelectric oscillator and manufacturing method thereof | |
JP2013183115A (en) | Manufacturing method of electronic component | |
JP5898931B2 (en) | Piezoelectric oscillator |