JP2022115105A - Bump formation device, bump formation method, solder ball repair device, and solder ball repair method - Google Patents

Bump formation device, bump formation method, solder ball repair device, and solder ball repair method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable soldering device and method in extremely fine solder bump formation.
SOLUTION: A bump forming device for supplying a solder ball onto an electrode pad formed on a substrate includes: a plasma generation device for irradiating the supplied solder ball with plasma to remove an oxide film of the solder ball; and a laser generation device for irradiating the solder ball with laser to melt the solder ball. By removing the oxide film of the solder ball by plasma irradiation means and at the same time melting the solder ball by laser irradiation means, a solder bump is formed on the electrode pad.
SELECTED DRAWING: Figure 14
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置に使用されるパッケージ基板の電極製造工程において、基板上にハンダボールを搭載するバンプ形成装置及びバンプ形成方法、そして、形成される電極を検査して欠陥部分を補修（リペア）するハンダボールリペア装置及びハンダボールリペア方法に関する。 The present invention provides a bump forming apparatus and bump forming method for mounting solder balls on a substrate in the electrode manufacturing process of a package substrate used in a semiconductor device, and inspects the formed electrodes to repair defective portions. ) to a solder ball repair device and a solder ball repair method.

近年、半導体装置の電気的接続に、はんだを使用するバンプ形成技術が使用されている。例えば、高精度スクリーン印刷装置を使用し、基板の電極上にクリームはんだを印刷してリフローすることにより、１５０～１８０μｍピッチで直径８０～１００μｍのはんだバンプ電極を形成するクリームはんだ印刷法がある。 2. Description of the Related Art In recent years, bump forming techniques using solder have been used for electrical connection of semiconductor devices. For example, there is a cream solder printing method that forms solder bump electrodes with a pitch of 150 to 180 μm and a diameter of 80 to 100 μm by using a high-precision screen printer to print cream solder on electrodes of a substrate and reflow the solder.

また、半導体装置の小型化・高性能化による電極微細化に伴い、微細な穴を高精度に加工した冶具にハンダボールを振込んで所定のピッチで整列させ、直接基板上に搭載してからリフローすることにより、ハンダバンプ電極を形成するボール振込み法がある。 In addition, along with the miniaturization of electrodes due to the miniaturization and high performance of semiconductor devices, solder balls are placed in a jig with fine holes processed with high precision, aligned at a predetermined pitch, and mounted directly on the substrate before reflow. There is a ball feeding method for forming solder bump electrodes by

こうした背景技術において、特開２０００－０４９１８３号公報（特許文献１）には、マスク上にエアーノズルからハンダボールを供給し、マスクを揺動及び振動させながら、所定の開口部にハンダボールを充填し、更に、ブラシやスキージの併進運動によって充填してから加熱する方法が開示されている。しかし、すべてのハンダボールが各バンプ形成位置に正しく搭載されるとは限らず、場合によっては搭載不良が発生することがある。 In such background art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-049183 (Patent Document 1) discloses that solder balls are supplied from an air nozzle onto a mask, and solder balls are filled into predetermined openings while the mask is rocked and vibrated. Also disclosed is a method of filling and then heating by translational movement of a brush or squeegee. However, it is not always the case that all the solder balls are correctly mounted at each bump formation position, and mounting failures may occur in some cases.

そこで、特開２００３－３０９１３９号公報（特許文献２）には、ハンダボールのリペア装置を設置し、不良ハンダボールを管部材で吸引し、除去した後、管部材に新たな良品ハンダボールを吸着させてから欠陥のあった部分に搬送及び再搭載して、レーザー光照射部により、管部材の内側からレーザー光を照射してハンダボールを溶融させて仮止めする技術が開示されている。 Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-309139 (Patent Document 2), a solder ball repair device is installed, and after sucking and removing defective solder balls with a pipe member, new good solder balls are adsorbed on the pipe member. A technique is disclosed in which the pipe member is transported and remounted on the defective portion, and the laser beam irradiation unit irradiates the pipe member with a laser beam from the inside to melt the solder ball and temporarily fix it.

また、特開２００８－２８８５１５号公報（特許文献３）及び特開２００９－１７７０１５号公報（特許文献４）には、ハンダボールの印刷された基板の状態を検査し、不良状態に応じて補修を行う検査・リペア部からなるハンダボール印刷装置が開示されている。 In addition, in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2008-288515 (Patent Document 3) and 2009-177015 (Patent Document 4), the state of a substrate on which solder balls are printed is inspected, and repair is performed according to the defective state. A solder ball printing apparatus is disclosed which consists of an inspection and repair section for performing.

また、特開２０１０－０１０５６５号公報（特許文献５）には、基板の電極パッド上に搭載されたハンダボールの状態を検査して、欠陥が検出された電極パッドにハンダボールを供給する修復用ディスペンサを備えたハンダボール検査リペア装置が開示されている。 In addition, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-010565 (Patent Document 5), there is disclosed a method for repairing by inspecting the state of solder balls mounted on electrode pads of a substrate and supplying solder balls to electrode pads in which defects have been detected. A solder ball inspection and repair device with a dispenser is disclosed.

また、ハンダボールを加熱するものとして、特許第３１７３３３８号（特許文献６）、特許第３８２２８３４号（特許文献７）、特許第５０９８６４８号（特許文献８）があり、プラズマを使用し酸化膜を除去するものとして、特開２０１５－１０３６８８号公報（特許文献９）があり、加熱溶融をレーザーで行うものとして、特開２００３－３０９１３９号公報（特許文献１０）がある。 In addition, as methods for heating solder balls, there are Japanese Patent No. 3173338 (Patent Document 6), Japanese Patent No. 3822834 (Patent Document 7), and Japanese Patent No. 5098648 (Patent Document 8), which use plasma to remove an oxide film. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-103688 (Patent Document 9) is a method for doing so, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-309139 (Patent Document 10) is a method for performing heating and melting with a laser.

特開２０００－０４９１８３号公報JP-A-2000-049183 特開２００３－３０９１３９号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-309139 特開２００８－２８８５１５号公報JP 2008-288515 A 特開２００９－１７７０１５号公報JP 2009-177015 A 特開２０１０－０１０５６５号公報JP 2010-010565 A 特許第３１７３３３８号Patent No. 3173338 特許第３８２２８３４号Patent No. 3822834 特許第５０９８６４８号Patent No. 5098648 特開２０１５－１０３６８８号公報JP 2015-103688 A 特開２００３－３０９１３９号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-309139

現在、５Ｇ（第５世代移動通信システム）対応技術の実用化が始まっている。また、バンプ電極形成に用いられる、ハンダボール直径も７０～８０μｍから、３０～５０μｍ以下等へと極小サイズ化が進んでいる。５Ｇに使用される半導体装置の小型化・高速化・大容量化によるバンプ電極の極微細化に伴い、上記した特許文献で開示された技術や装置によりリフローを行った場合であっても、はんだ濡れ性や金属間化合物（ＩＭＣ）層などの問題から、はんだ付け欠陥や割れなど、はんだ接合界面の信頼性の低下やはんだバンプ電極における欠陥発生などが問題となっている。 Currently, 5G (fifth generation mobile communication system) compatible technology has started to be put into practical use. Also, the diameter of solder balls used for forming bump electrodes is being reduced from 70 to 80 μm to 30 to 50 μm or less. With the miniaturization of bump electrodes due to the miniaturization, high speed, and large capacity of semiconductor devices used in 5G, even if reflow is performed by the techniques and devices disclosed in the above patent documents, solder Due to problems such as wettability and intermetallic compound (IMC) layers, there are problems such as soldering defects and cracks, the deterioration of the reliability of solder joint interfaces, and the occurrence of defects in solder bump electrodes.

特許文献２に開示されている技術では、リペア後に残存フラックスの量が少なくなっている確率が高く、リフロー時に、はんだ濡れ性が悪い場合、ハンダボールが溶けたときに電極パッド部に対するはんだ付けが不完全となる濡れ不良が発生する恐れがある。 In the technique disclosed in Patent Document 2, there is a high probability that the amount of residual flux is small after repair, and if the solder wettability is poor during reflow, soldering to the electrode pad portion is difficult when the solder ball melts. Imperfect wetting failure may occur.

また、特許文献３～５に開示されているハンダボール印刷装置におけるハンダボール検査リペア装置、及び、特許文献６～１０に開示されている技術では、リフロー後に再検査し、ハンダボールを搭載し、リペアを実施した場合、新たに再供給するハンダボールにフラックスを塗布してあっても、先行して行われたリフロー工程の酸化作用により電極パッド部がダメージ（影響）を受けているため、はんだ付け欠陥が発生する確率が高い。また、通常のはんだ付けに比較すると、はんだ付け信頼性に問題が発生する可能性があった。 In addition, in the solder ball inspection and repair device in the solder ball printing apparatus disclosed in Patent Documents 3 to 5, and the technology disclosed in Patent Documents 6 to 10, re-inspection is performed after reflow, solder balls are mounted, When repairing is carried out, even if flux is applied to the newly supplied solder balls, the electrode pads are damaged (affected) by the oxidizing action of the preceding reflow process. There is a high probability that defects will occur. Also, compared to normal soldering, there is a possibility that problems may arise in soldering reliability.

そこで、本発明は、基板の電極パッド上に発生したバンプ欠陥を検査して、欠陥電極部にハンダボールを再供給・リペアを行い、はんだ付けする装置を提供することを目的とする。また、極微細はんだバンプにおいて、リフロー後のバンプ電極の欠陥部位へのリペア・はんだ付けとして、信頼性の高いリペアはんだ付け装置及び方法を提供することを目的とする。また、極微細はんだバンプ形成において、信頼性の高いはんだ付け装置及び方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus for inspecting bump defects occurring on electrode pads of a substrate, resupplying solder balls to defective electrode portions, repairing them, and soldering them. Another object of the present invention is to provide a highly reliable repair soldering apparatus and method for repairing and soldering defective portions of bump electrodes after reflow in ultra-fine solder bumps. Another object of the present invention is to provide a highly reliable soldering apparatus and method for forming ultrafine solder bumps.

上記した課題を解決するため、本発明のバンプ形成装置は、基板上に形成された電極パッド上に、ハンダボールを供給するバンプ形成装置であって、供給されたハンダボールにプラズマを照射し、ハンダボールの酸化膜を除去するプラズマ発生装置（プラズマ照射手段）と、ハンダボールにレーザーを照射し、ハンダボールを溶融するレーザー発生装置（レーザー照射手段）と、を備え、プラズマ照射手段から照射されるプラズマによりハンダボールの酸化膜を除去すると同時に、レーザー照射手段から照射されるレーザーによりハンダボールを溶融し、電極パッドにハンダバンプを形成することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the bump forming apparatus of the present invention is a bump forming apparatus that supplies solder balls onto electrode pads formed on a substrate, wherein the supplied solder balls are irradiated with plasma, A plasma generator (plasma irradiation means) for removing an oxide film of a solder ball, and a laser generator (laser irradiation means) for irradiating the solder ball with a laser to melt the solder ball, wherein the plasma is irradiated from the plasma irradiation means. At the same time, the solder ball is melted by the laser emitted from the laser irradiation means to form a solder bump on the electrode pad.

また、本発明のバンプ形成方法は、基板上に形成された電極パッド上に、ハンダボールを供給するバンプ形成方法であって、電極パッドにハンダボールを供給後、ハンダボールにプラズマを照射すると共に、レーザーを照射し、ハンダボールの酸化膜を除去すると同時に、ハンダボールを溶融して、電極パッドにハンダ付けすることを特徴とする。 Further, the bump forming method of the present invention is a bump forming method for supplying solder balls onto electrode pads formed on a substrate, wherein after the solder balls are supplied to the electrode pads, the solder balls are irradiated with plasma and A laser is irradiated to remove the oxide film of the solder ball, and at the same time, the solder ball is melted and soldered to the electrode pad.

また、本発明のハンダボールリペア装置は、基板の電極パッド上に形成されたハンダバンプの状態を検査して、欠陥が検出された電極パッドにハンダボールを供給する修復用ディスペンサを備え、修復用ディスペンサによって供給されたハンダボールにプラズマを照射し、ハンダボールの酸化膜を除去するプラズマ発生装置と、ハンダボールにレーザーを照射し、ハンダボールを溶融するレーザー発生装置と、を備え、ハンダボールの酸化膜を除去すると同時に、ハンダボールを溶融し、電極パッドにハンダバンプを形成することを特徴とする。 Further, the solder ball repair apparatus of the present invention includes a repair dispenser that inspects the state of the solder bumps formed on the electrode pads of the substrate and supplies the solder balls to the electrode pads for which defects have been detected. and a plasma generator for removing an oxide film of the solder ball by irradiating plasma onto the solder ball supplied by a plasma generator, and a laser generator for irradiating the solder ball with a laser and melting the solder ball, wherein the solder ball is oxidized. At the same time as removing the film, the solder balls are melted to form solder bumps on the electrode pads.

また、本発明のハンダボールリペア方法は、基板の電極パッド上に形成されたハンダバンプの状態をハンダボール検査工程によって検査し、ハンダボール検査工程によって欠陥が検出された電極パッドに修復用ディスペンサによってハンダボールを供給し、修復用ディスペンサによって欠陥が検出された電極パッドにハンダボールを供給後、ハンダボールにプラズマを照射すると共に、レーザーを照射し、ハンダボールの酸化膜を除去すると同時に、ハンダボールを溶融して、前記電極パッドにハンダ付けすることを特徴とする。 Also, in the solder ball repair method of the present invention, the state of the solder bumps formed on the electrode pads of the substrate is inspected by a solder ball inspection process, and the electrode pads detected to be defective by the solder ball inspection process are soldered with a repair dispenser. After supplying the ball and supplying the solder ball to the electrode pad whose defect was detected by the repair dispenser, the solder ball was irradiated with plasma and laser to remove the oxide film of the solder ball and at the same time remove the solder ball. It is characterized in that it is melted and soldered to the electrode pad.

本発明により、基板の電極パッド上に発生したバンプ欠陥を検査して、欠陥電極部にハンダボールを再供給・リペアを行い、はんだ付けする装置を提供することができる。また、極微細はんだバンプにおいて、リフロー後のバンプ電極の欠陥部位へのリペア・はんだ付けとして、信頼性の高いリペアはんだ付け装置及び方法を提供することができる。また、極微細はんだバンプ形成において、信頼性の高いはんだ付け装置及び方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an apparatus for inspecting bump defects occurring on electrode pads of a substrate, resupplying and repairing solder balls to defective electrode portions, and soldering them. Also, in ultra-fine solder bumps, it is possible to provide a highly reliable repair soldering apparatus and method for repairing and soldering defective portions of bump electrodes after reflow. Also, it is possible to provide a highly reliable soldering apparatus and method for forming ultra-fine solder bumps.

なお、上記した以外の課題、構成及び効果については、実施例の説明により明らかにされる。 Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the description of the embodiments.

フラックス印刷およびハンダボール搭載・印刷工程を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a flux printing and a solder ball mounting/printing process. フラックス印刷からハンダボール検査リペアまでの工程を説明する概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating steps from flux printing to solder ball inspection and repair; バンプ形成の工程を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a step of forming bumps; ハンダボール供給ヘッドの全体構造を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing the overall structure of the solder ball supply head; ハンダボール搭載・印刷動作を説明する概略図である。It is a schematic diagram explaining solder ball mounting and printing operation. ハンダボール搭載・印刷後の基板の状態例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an example of the state of the board after mounting and printing solder balls; ハンダボール搭載・印刷後の代表的な欠陥例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a typical defect example after solder ball mounting and printing. ハンダボール搭載・印刷後のリペア作業について説明する概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a repair work after solder ball mounting and printing; 検査リペア装置の概略構成について説明する平面図である。It is a top view explaining schematic structure of an inspection repair apparatus. 修復用ディスペンサの構成を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing the configuration of the repair dispenser; 修復用ディスペンサの先端部におけるハンダボールの吸着分離動作を説明する拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view for explaining the suction and separation operation of the solder balls at the tip of the repair dispenser; 本発明の実施例であるプラズマレーザーリペアシステムを示す外見図である。1 is an external view showing a plasma laser repair system that is an embodiment of the present invention; FIG. プラズマレーザーリペア装置を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining a plasma laser repair device. プラズマレーザーリペアヘッド部を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a plasma laser repair head section; プラズマレーザーリペア動作を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a plasma laser repair operation; 実施例２のプラズマレーザーヘッド部を説明する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a plasma laser head portion of Example 2; 実施例２のプラズマレーザーヘッド部の原理を説明する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the principle of the plasma laser head section of Example 2; 実施例２のプラズマレーザーヘッド部の構成を説明する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the configuration of the plasma laser head section of Example 2; 実施例２におけるパルス照射を説明する説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining pulse irradiation in Example 2;

以下、図面を使用して、本発明の実施例による装置及び方法の好適な実施の形態について説明する。 Preferred embodiments of the apparatus and method according to the embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

図１に、フラックス印刷およびハンダボール搭載・印刷工程の概要を示す。 FIG. 1 shows an overview of flux printing and solder ball mounting/printing processes.

図１(ａ)に示すように、まず、基板２１の電極パッド２２上に所定量のフラックス２３をスクリーン印刷法により転写する。本実施例では、スクリーン２０には高精度なパターン位置精度を保障できるように、アディティブ法で製作したメタルスクリーンを使用している。スキージ３としては角スキージ、剣スキージ、および平スキージの何れを用いても良い。まず、フラックス２３の粘度・チクソ性に応じたスクリーンギャップ、印圧、およびスキージ速度等の条件を設定する。そして、設定された条件でフラックスの印刷を実行する。 As shown in FIG. 1(a), first, a predetermined amount of flux 23 is transferred onto the electrode pads 22 of the substrate 21 by screen printing. In this embodiment, a metal screen manufactured by an additive method is used for the screen 20 so as to ensure high pattern position accuracy. As the squeegee 3, any of a square squeegee, a sword squeegee, and a flat squeegee may be used. First, conditions such as screen gap, printing pressure, and squeegee speed are set according to the viscosity and thixotropy of the flux 23 . Then, flux printing is executed under the set conditions.

印刷されたフラックス２３の量が少ない場合、ハンダボール充填時にハンダボールを電極パッド２２上に付着することができない恐れがある。またリフロー時のハンダ濡れ不良の要因となり、綺麗な形状のバンプが形成できず、バンプ高さ不良やハンダ接続強度不足の要因ともなる。 If the amount of printed flux 23 is small, the solder balls may not adhere to the electrode pads 22 when the solder balls are filled. In addition, it becomes a factor of poor wetting of solder during reflow, which makes it impossible to form bumps with a good shape, resulting in poor bump height and insufficient solder connection strength.

反対にフラックスの量が多過ぎる場合、ハンダボール搭載・印刷時にスクリーンの開口部に余分なフラックスが付着すると、ハンダボールがスクリーンの開口部に付着してしまい、ハンダボールが基板上に転写できなくなる。このようにフラックス印刷は、ハンダボール搭載における品質を維持するために非常に重要なファクターである。 On the other hand, if the amount of flux is too much, and excess flux adheres to the openings of the screen during mounting and printing of the solder balls, the solder balls will adhere to the openings of the screen, making it impossible to transfer the solder balls onto the board. . Thus, flux printing is a very important factor for maintaining the quality of solder ball mounting.

次に、図１(ｂ)に示すように、フラックス２３が印刷された基板２１の電極パッド２２上にハンダボール２４を搭載・印刷する。本実施例では、直径約３０μｍのハンダボールを使用する。なお、ハンダボールは半導体装置の小型化・高速化・大容量化によるバンプ電極の極微細化に伴い、その直径も２５μｍ～３０μｍと、極小サイズ化が進んでいる。
ハンダボール２４の搭載において使用するスクリーン２０ｂには、高精度なパターン位置精度を保障できるようにアディティブ法で製作したメタルスクリーンを使用する。 Next, as shown in FIG. 1B, solder balls 24 are mounted and printed on the electrode pads 22 of the board 21 on which the flux 23 is printed. In this embodiment, solder balls with a diameter of about 30 μm are used. The diameter of the solder ball has been reduced to 25 μm to 30 μm as the bump electrode has been miniaturized due to the miniaturization, high speed, and large capacity of the semiconductor device.
As the screen 20b used for mounting the solder balls 24, a metal screen manufactured by an additive method is used so as to ensure high pattern position accuracy.

スクリーン２０ｂの材質にはたとえばニッケルのような磁性体材料を使用する。それによって、スクリーン２０ｂは、ステージ１０に設けてある磁石１０ｓから磁力で吸引され、基板２１とスクリーン２０ｂとの間のギャップをゼロにすることができる。したがって、ハンダボール２４が基板２１とスクリーン２０ｂの間に潜り込み余剰ボールを発生させるという不良を防止できる。 A magnetic material such as nickel is used for the material of the screen 20b. Thereby, the screen 20b is magnetically attracted by the magnet 10s provided on the stage 10, and the gap between the substrate 21 and the screen 20b can be made zero. Therefore, it is possible to prevent the solder balls 24 from slipping between the substrate 21 and the screen 20b and generating surplus balls.

また、スクリーン２０ｂの裏面には樹脂製または金属製の微小な支柱２０ａを設けている。これにより、フラックス２３がにじんだ場合の逃げ部を構成している。したがって、フラックス２３を印刷した基板２１がスクリーン２０ｂに密着した時に、フラックス２３のにじみがスクリーンの開口部内に付着するのを防止できる。 In addition, resin or metal micro-posts 20a are provided on the rear surface of the screen 20b. This constitutes an escape portion when the flux 23 is smudged. Therefore, when the substrate 21 on which the flux 23 is printed is brought into close contact with the screen 20b, it is possible to prevent the flux 23 from smearing and adhering to the inside of the opening of the screen.

基板２１のコーナー４点には位置決めマーク（図示せず）が設けてある。基板２１上の位置決めマークとスクリーン２０ｂ側の位置決めマーク（図示せず）をカメラ１５ｆ（図２参照）により視覚認識し、高精度に位置合わせする。それにより、所定の電極パッド２２上にハンダボール２４を高精度に供給することが可能になる。 Positioning marks (not shown) are provided at four corners of the substrate 21 . A positioning mark on the substrate 21 and a positioning mark (not shown) on the screen 20b side are visually recognized by the camera 15f (see FIG. 2) to align them with high precision. Thereby, it becomes possible to supply the solder balls 24 on the predetermined electrode pads 22 with high accuracy.

スクリーン２０ｂ上に示したスリット状体６３は、ハンダボールを供給するための充填ユニット（図４参照）を構成する一要素である。スリット状体６３を揺動させながら充填ユニットが矢印６０Ｖ方向に移動することによって、ハンダボール２４が押し転がされ、スクリーン２０ｂの開口部２０ｄへ次々と充填されていく。 The slit-like body 63 shown on the screen 20b is one element constituting a filling unit (see FIG. 4) for supplying solder balls. By moving the filling unit in the direction of arrow 60V while swinging the slit-like body 63, the solder balls 24 are pushed and rolled, and the openings 20d of the screen 20b are filled one after another.

図２は、フラックス印刷からハンダボール検査リペアまでの工程の一実施例を示す概略図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an embodiment of processes from flux printing to solder ball inspection and repair.

図２に示す装置は、フラックス印刷部１０１、ハンダボール搭載・印刷部１０３、および検査・リペア部１０４を一体として構成したものである。各部はベルトコンベア２５で連結され、そのベルトコンベア２５により基板が搬送される。フラックス印刷部１０１およびハンダボール搭載・印刷部１０３には、作業のためのテーブル１０ｆ、テーブル１０ｂが設けてある。このテーブル１０ｆ、テーブル１０ｂを上下移動して基板の受け渡しと受け取りを行う。テーブル１０ｆ、テーブル１０ｂは水平方向（ＸＹθ方向）にも移動可能に構成してある。また、カメラ１５ｆ、カメラ１５ｂでスクリーン２０、スクリーン２０ｂと基板の位置合わせマーク（図示せず）を撮像することによって、スクリーン２０、スクリーン２０ｂと基板との位置合わせが行えるように構成してある。検査・リペア部１０４を通過した基板は次段の工程の図示しないリフロー部に送られ、加熱することにより、搭載されたハンダボールは溶融され、電極パッド上にはんだ付けされ、バンプが形成されることになる。 The apparatus shown in FIG. 2 comprises a flux printing section 101, a solder ball loading/printing section 103, and an inspection/repair section 104 as an integral unit. Each part is connected by a belt conveyor 25, and the substrate is conveyed by the belt conveyor 25. FIG. The flux printing section 101 and the solder ball loading/printing section 103 are provided with tables 10f and 10b for work. The table 10f and the table 10b are vertically moved to transfer and receive substrates. The table 10f and the table 10b are also configured to be movable in horizontal directions (XY.theta. directions). Also, the screen 20 or screen 20b and the substrate can be aligned by taking images of alignment marks (not shown) of the screen 20 or screen 20b and the substrate with the cameras 15f and 15b. After passing through the inspection/repair section 104, the substrate is sent to the reflow section (not shown) in the next process, where the mounted solder balls are melted by heating and soldered onto the electrode pads to form bumps. It will be.

図３に、本実施例におけるバンプ形成工程のフローチャートを示す。 FIG. 3 shows a flow chart of the bump formation process in this embodiment.

まず基板をフラックス印刷部に搬入する(STEP1)。その後、電極パッド上に所定量のフラックスを印刷する（STEP2）。次に、フラックス印刷後のスクリーン開口状況を検査する（STEP3）。検査の結果ＮＧ（不良）の場合、印刷装置内に備えた版下清掃装置にて自動的にスクリーン清掃を実施し、必要に応じフラックスを供給補充する。またＮＧとなった基板は、ハンダボール印刷以降の工程を実施しないように、ＮＧ信号と共に後工程のコンベア上で待機させライン外へ排出する。インラインのＮＧ基板ストッカー等を使用することによりマガジン一括で排出しても良い。ＮＧ基板はライン外の工程で洗浄実施後、再度フラックス印刷に使用可能となる（STEP4）。 First, the board is loaded into the flux printing unit (STEP 1). After that, a predetermined amount of flux is printed on the electrode pads (STEP 2). Next, the screen opening condition after flux printing is inspected (STEP 3). If the result of the inspection is NG (defective), the screen is automatically cleaned by the block cleaning device provided in the printing apparatus, and the flux is supplied and replenished as necessary. In addition, the NG board is put on standby on the conveyor for the post-process together with the NG signal so as not to carry out the process after the solder ball printing, and is discharged out of the line. By using an in-line NG substrate stocker or the like, the magazine may be discharged all at once. NG substrates can be used again for flux printing after cleaning in a process outside the line (STEP 4).

良品基板に対してはハンダボール搭載・印刷を実施する（STEP5）。ハンダボール搭載・印刷が終了すると、版離れさせる前に、スクリーンの上方からスクリーン開口内におけるハンダボールの充填状況を検査する（STEP6）。その結果、充填不足の箇所があった場合、再度ハンダボール搭載・印刷動作を実行する（STEP7）。これにより、ハンダボールの充填率を向上させることができる。 Solder balls are mounted and printed on non-defective boards (STEP 5). After the mounting and printing of the solder balls is completed, before releasing the plate, the state of filling of the solder balls in the opening of the screen is inspected from above the screen (STEP 6). As a result, if there is an insufficiently filled portion, the solder ball mounting/printing operation is executed again (STEP 7). Thereby, the filling rate of the solder balls can be improved.

STEP6の検査でＯＫとなったら、版離れを実施し（STEP8）、検査・リペア装置にてハンダボールの搭載状況を検査する（STEP9）。ハンダボール搭載状況の検査によりＮＧの場合は、フラックスを供給してから、不良箇所の電極パッド部にハンダボールを再供給する（STEP10）。搭載状況の検査によりＯＫの場合、次段の工程に配置した図示しないリフロー装置にてハンダボールを溶融し（STEP11）、ハンダバンプが完成する。 If the inspection in STEP6 is OK, the stencil is removed (STEP8), and the mounting status of the solder balls is inspected by the inspection/repair device (STEP9). If the inspection of the solder ball mounting state is NG, flux is supplied and then solder balls are re-supplied to the defective electrode pad portion (STEP 10). If the inspection of the mounting state is OK, the solder balls are melted by a reflow device (not shown) arranged in the next step (STEP 11), and the solder bumps are completed.

図４は、ハンダボール供給ヘッドの全体構造を示す側面図であり、ハンダボール搭載・印刷部における、ハンダボールを基板上に搭載するためのハンダボール供給ヘッド（充填ユニット）の構成を示す図である。 FIG. 4 is a side view showing the overall structure of the solder ball supply head, showing the configuration of the solder ball supply head (filling unit) for mounting the solder balls on the substrate in the solder ball mounting/printing section. be.

ハンダボール供給ヘッド６０は、筐体６１と蓋６４とシブ状体６２で形成される空間にハンダボール２４を収納するボールケースと、シブ状体６２の下方に間隔をあけて設けられたスリット状体６３とを備えている。シブ状体６２は、供給対象のハンダボール２４の直径に適合するように、網目状の開口あるいは連続した長方形状のスリット部等の開口を有する極薄の金属板で形成してある。シブ状体６２の下方には、スリット状体６３を配置し、スリット状体６３がスクリーン２０ｂと面接触するように構成してある。 The solder ball supply head 60 includes a ball case that stores the solder balls 24 in a space formed by the housing 61, the lid 64, and the sieve-like body 62, and a slit-like shape that is provided below the sieve-like body 62 with an interval therebetween. a body 63; The sieve-like body 62 is formed of an extremely thin metal plate having openings such as mesh-like openings or continuous rectangular slits so as to match the diameter of the solder balls 24 to be supplied. A slit-shaped body 63 is arranged below the sieve-shaped body 62 so that the slit-shaped body 63 is in surface contact with the screen 20b.

また、蓋６４の上方に設けられた印刷ヘッド昇降機構４により、スクリーン２０ｂに対するスリット状体６３の接触度合い・ギャップを微調整することができる。スリット状体６３は磁性材料からなる極薄の金属板で形成してある。磁性材料を使用することで、磁石を設けたステージ１０からの磁力により、磁性材料で形成されたスクリーン２０ｂに対してスリット状体６３が吸着可能としたものである。スリット状体６３は、対象のハンダボール２４の直径およびスクリーン２０ｂの開口部２０ｄの寸法に適合するように、たとえば網目状の開口あるいは連続した長方形状のスリット部を有する。 Further, the degree of contact and the gap between the slit-shaped body 63 and the screen 20b can be finely adjusted by the print head elevating mechanism 4 provided above the lid 64. FIG. The slit-shaped body 63 is made of an extremely thin metal plate made of a magnetic material. By using a magnetic material, the slit-shaped body 63 can be attracted to the screen 20b formed of the magnetic material by the magnetic force from the stage 10 provided with the magnet. The slit-like body 63 has, for example, mesh-like openings or continuous rectangular slits so as to match the diameter of the target solder balls 24 and the dimensions of the openings 20d of the screen 20b.

さらに、ハンダボール供給ヘッド６０は、ボールケースに設けてあるシブ状体６２を水平方向に加振する水平振動機構を備えている。水平振動機構は、ボールケースの側面に対して平行な位置に形成した部材に加振手段６５を取り付け、その部材を取り付けた支持部材７０を蓋６４の上面に設けることにより構成した。この構成により、ボールケースをその側面側から加振手段６５により加振することで、シブ状体６２を振動させることができる。シブ状体６２を振動させることで、シブ状体６２に設けてあるスリット状の開口がハンダボール２４の直径より大きく開くことができる。これにより、ボールケースに収納したハンダボール２４が、シブ状体６２のスリット部からスリット状体６３上に落下する。
スリット状体６３上に落下させるハンダボール２４の数量、すなわちハンダボール２４の供給量は加振手段６５による加振エネルギーを制御することで調整できる。 Further, the solder ball supply head 60 has a horizontal vibration mechanism for horizontally vibrating the sieve-like body 62 provided in the ball case. The horizontal vibration mechanism is constructed by attaching the vibrating means 65 to a member formed in a position parallel to the side surface of the ball case and providing a support member 70 to which the member is attached on the upper surface of the lid 64 . With this configuration, the sieve-shaped body 62 can be vibrated by vibrating the ball case from the side thereof by the vibrating means 65 . By vibrating the sieve-like body 62 , the slit-shaped opening provided in the sieve-like body 62 can be opened larger than the diameter of the solder ball 24 . As a result, the solder balls 24 housed in the ball case fall from the slit portion of the sieve-like body 62 onto the slit-like body 63 .
The number of solder balls 24 dropped onto the slit-like body 63 , that is, the supply amount of the solder balls 24 can be adjusted by controlling the vibration energy of the vibrating means 65 .

加振手段６５は、エアーロータリー式バイブレータを用い、圧縮エアー圧力をデジタル制御により微調整することで振動数を制御できるものである。あるいは、圧縮エアー流量を制御して振動数を可変してもよい。加振手段６５により、シブ状体６２およびボールケースは、ボールケース内に収容されたハンダボール２４に振動を与え、ハンダボール２４間に働くファンデスワールス力による吸引力を相殺し分散させる。その分散効果によって、ハンダボール２４の材料や生産環境における温度・湿度の影響によりハンダボール供給量が変化することを防止できる。したがって、生産効率を考慮した調整が可能となる。 The vibrating means 65 uses an air rotary vibrator, and can control the vibration frequency by finely adjusting the compressed air pressure by digital control. Alternatively, the frequency may be varied by controlling the flow rate of compressed air. The vibrator 65 causes the sieve 62 and the ball case to vibrate the solder balls 24 housed in the ball case, thereby canceling out and dispersing the attractive force due to the Van des Waals force acting between the solder balls 24 . Due to the dispersion effect, it is possible to prevent the supply amount of solder balls from changing due to the influence of the material of the solder balls 24 and the temperature and humidity in the production environment. Therefore, it is possible to make adjustments in consideration of production efficiency.

また、ハンダボール供給ヘッド６０には、ボールケースを水平方向に揺動するための水平揺動機構が設けてある。水平揺動機構は次のように構成されている。支持部材７０の上部にリニアガイド６７を設け、リニアガイド６７が移動できるようにリニアレールを設けた充填ヘッド支持部材７１が設けてある。この充填ヘッド支持部材７１には駆動用モータ６８が設けてあり、この駆動用モータ６８の軸に偏芯カム６６が取り付けられている。偏芯カム６６が回転すると支持部材７０が水平方向に移動（揺動）する構成となっている。
充填ヘッド支持部材７１はモータ支持部材２に支持されており、モータ支持部材２に対して左右方向には移動しないように構成してある。 Further, the solder ball supply head 60 is provided with a horizontal swing mechanism for horizontally swinging the ball case. The horizontal swing mechanism is constructed as follows. A linear guide 67 is provided above the support member 70, and a filling head support member 71 is provided with a linear rail so that the linear guide 67 can move. The filling head support member 71 is provided with a drive motor 68, and an eccentric cam 66 is attached to the shaft of the drive motor 68. As shown in FIG. When the eccentric cam 66 rotates, the support member 70 moves (swings) in the horizontal direction.
The filling head support member 71 is supported by the motor support member 2 and is constructed so as not to move laterally with respect to the motor support member 2 .

すなわち、水平揺動機構は、駆動用モータ６８により偏芯カム６６を回転させることにより、任意のストローク量にてスリット状体６３に対して水平方向に揺動動作を与えるものである。スリット状体６３は、磁力によりスクリーン２０ｂに吸着された状態で揺動動作するので、スリット状体６３とスクリーン２０ｂの間には隙間が空かずに確実にハンダボール２４を転がすことが可能である。また、スリット状体６３の開口サイズにより、ハンダボール２４を確実にスリット状体６３の開口に補充しながら効率の良い充填動作が可能である。スクリーン２０ｂと揺動動作のサイクル速度は、駆動用モータ６８の速度を制御することで任意に可変でき、ラインバランスを考慮したハンダボール２４の充填タクトを設定することができる。また、ハンダボール２４の材料の種類、スクリーン２０ｂの開口、および環境条件に適合したサイクル速度を調整することで充填率を制御可能とした。 That is, the horizontal rocking mechanism rotates the eccentric cam 66 by the driving motor 68, thereby horizontally rocking the slit-shaped body 63 with an arbitrary stroke amount. Since the slit-shaped body 63 swings while being attracted to the screen 20b by magnetic force, there is no gap between the slit-shaped body 63 and the screen 20b, and the solder balls 24 can be reliably rolled. . Also, depending on the size of the opening of the slit-shaped body 63, the solder balls 24 can be reliably refilled into the opening of the slit-shaped body 63, and an efficient filling operation can be performed. The cycle speed of the screen 20b and the swing motion can be arbitrarily changed by controlling the speed of the drive motor 68, and the filling tact of the solder balls 24 can be set in consideration of the line balance. Also, the filling rate can be controlled by adjusting the type of material of the solder balls 24, the opening of the screen 20b, and the cycle speed suitable for the environmental conditions.

さらに、ハンダボール供給ヘッド６０にはヘラ状体６９を設けてある。ハンダボール供給ヘッド６０により基板２１上にハンダボール２４を供給した後に、スクリーン２０ｂを基板２１面から離す時、すなわち版離れを実施して基板上へハンダボールを転写する時に、スクリーン２０ｂの版面上にハンダボール２４の残りがあると、スクリーン２０ｂの開口部２０ｄを通してハンダボール２４が基板２１上に落下し、過剰ハンダボールが供給されてしまう原因となる。そのため、本実施例ではハンダボール供給ヘッド６０の進行方向にボールケースから間隔を空けて、ヘラ状体６９をスリット状体６３と略同じ高さに設けてある。ヘラ状体６９の先端は極薄で平坦精度の高い状態に研磨してあり、スクリーン２０ｂに密着した状態で、ハンダボール２４をハンダボール供給ヘッド６０の外部にはみ出さないようにしている。 Further, the solder ball supply head 60 is provided with a spatula-like body 69 . When the screen 20b is separated from the surface of the substrate 21 after the solder balls 24 have been supplied onto the substrate 21 by the solder ball supply head 60, that is, when the solder balls are transferred onto the substrate by removing the plate, the plate surface of the screen 20b If the solder balls 24 are left on the screen 20b, the solder balls 24 will drop onto the substrate 21 through the openings 20d of the screen 20b, causing excessive solder balls to be supplied. For this reason, in this embodiment, the spatula-like body 69 is provided at substantially the same height as the slit-like body 63 with a gap from the ball case in the advancing direction of the solder ball supply head 60 . The tip of the spatula-like body 69 is extremely thin and polished to a high degree of flatness so that the solder balls 24 do not protrude outside the solder ball supply head 60 while being in close contact with the screen 20b.

また、ヘラ状体６９には磁性体材料を用い、スリット状体６３と同様に磁力でスクリーン２０ｂに密着するので、ハンダボール２４がハンダボール供給ヘッド６０の外部へはみ出してしまうことを防止できる。なお、ヘラ状体６９をボールケースの外周部全領域に設けるように構成してもよい。ヘラ状体６９によってスクリーン２０ｂの版面上のボール残りは極力少なくすることができる。 Further, the spatula-shaped body 69 is made of a magnetic material and adheres to the screen 20b by magnetic force like the slit-shaped body 63, so that the solder balls 24 can be prevented from protruding outside the solder ball supply head 60. It should be noted that the spatula-like body 69 may be provided on the entire outer peripheral region of the ball case. The spatula-like body 69 can minimize the remaining balls on the plate surface of the screen 20b.

しかしながら、スクリーン２０ｂの版面の微小変位によるボール残りの影響はまだ考えられる。そこで、本実施例では、過剰ハンダボールによる不良をさらに少なくするために、ハンダボール供給ヘッド６０に、エアーカーテンを形成するための送風機構７５を設けた。 However, the impact of ball remnants due to minute displacements of the plate surface of the screen 20b is still conceivable. Therefore, in this embodiment, the solder ball supply head 60 is provided with an air blowing mechanism 75 for forming an air curtain in order to further reduce defects due to excess solder balls.

すなわち、印刷ヘッド昇降機構４を支持するモータ支持部材２に送風機構７５を設けて、充填ユニットの周囲にエアーカーテンを形成するようにしたものである。この送風機構７５には図示しない圧縮空気供給源から圧縮空気が供給されるように構成してある。送風機構７５を使用すると、ハンダボール供給ヘッド６０が基板端面方向へ移動する時に、はみ出たハンダボールを圧縮エアーによりハンダボール供給ヘッド６０の移動方向側へ押し転がす。したがって、版面上のハンダボール残りを防止できる。 That is, the motor support member 2 that supports the print head elevating mechanism 4 is provided with an air blowing mechanism 75 to form an air curtain around the filling unit. Compressed air is supplied to the blower mechanism 75 from a compressed air supply source (not shown). When the blowing mechanism 75 is used, when the solder ball supply head 60 moves in the direction of the board end surface, the protruding solder balls are pushed and rolled in the moving direction of the solder ball supply head 60 by compressed air. Therefore, solder balls remaining on the printing plate can be prevented.

次に、ハンダボールを基板上に搭載・印刷する動作について説明する。 Next, the operation of mounting and printing solder balls on the board will be described.

図５はハンダボール搭載・印刷動作を説明する概略図である。ハンダボール搭載・印刷動作には、主にハンダボール供給ヘッド６０とスイーパ１３０が使用される。 FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the solder ball mounting/printing operation. The solder ball supply head 60 and the sweeper 130 are mainly used for the solder ball mounting/printing operation.

まず、（１）に示すように、ハンダボール供給ヘッド６０は、基板２１の長手方向に移動しながら、水平振動機構によりボールケースを振動させ、スクリーン２０ｂの開口部にハンダボールを充填する。また、（２）に示すように、ハンダボール供給ヘッド６０は、水平揺動機構による揺動動作も併用して、ハンダボールを転がして確実に開口部に充填しながら、水平方向（矢印Ａ方向）に往復移動する。 First, as shown in (1), the solder ball supply head 60 vibrates the ball case by the horizontal vibration mechanism while moving in the longitudinal direction of the substrate 21 to fill the openings of the screen 20b with solder balls. In addition, as shown in (2), the solder ball supply head 60 also uses the horizontal swing mechanism to roll the solder balls to reliably fill the openings, while moving in the horizontal direction (arrow A direction). ).

スクリーン開口部へのハンダボール充填動作が終わると、ハンダボール供給ヘッド６０は（３）の矢印Ｂに示すように上昇する。その後、（４）の矢印Ｃに示すように基板２１の上方を長手方向に移動し、元の位置に戻ったら矢印Ｄに示すようにスクリーン２０ｂに接する位置まで下降して停止する。 After completing the operation of filling the screen openings with solder balls, the solder ball supply head 60 rises as indicated by arrow B in (3). After that, it moves longitudinally above the substrate 21 as shown by arrow C in (4), and when it returns to its original position, it descends as shown by arrow D to a position in contact with the screen 20b and stops there.

次に、スイーパ１３０によるスイープ動作について説明する。 Next, the sweep operation of sweeper 130 will be described.

スイーパ１３０は、上記充填動作後に意図せずスクリーン上に残ってしまったハンダボールを履き集めるためのものである。スイーパ１３０の底部には、図５に示すように、複数のスキージ１３１が形成されている。スキージ１３１は、スイーパ１３０の動作進行方向とは逆方向に一定角度傾けて取り付けられている（細部は図示せず）。スキージ１３１がスクリーン上を移動しその表面をなでることによって、スクリーン上のハンダボールをほうきのように掃いて集めることができる。 The sweeper 130 is for sweeping up any solder balls unintentionally left on the screen after the filling operation. A plurality of squeegees 131 are formed at the bottom of the sweeper 130, as shown in FIG. The squeegee 131 is attached at a certain angle in a direction opposite to the movement direction of the sweeper 130 (details are not shown). By moving the squeegee 131 over the screen and stroking its surface, the solder balls on the screen can be swept and collected like a broom.

ハンダボール供給ヘッド６０による充填動作が終了すると、（５）に示すように、スイーパ１３０がスクリーン２０ｂに接した状態で矢印Ｅに示す水平方向に移動する。すなわち、スイーパ１３０の底部に取り付けられた複数のスキージ１３１が、スクリーン２０ｂの上面に沿って水平方向に進行する。このとき、スクリーン２０ｂ上に残っているハンダボールが履き集められて、スクリーン２０ｂの空いている開口部へ落とし込まれる。これによって、後述する図６、７に示すようなボール無し不良をなくすことができる。さらに、スクリーン２０ｂ上のハンダボールをすべて履き出して、最終的にスクリーン２０ｂ上に余剰ハンダボールが残っていない状態にする。 When the solder ball supply head 60 completes the filling operation, the sweeper 130 moves in the horizontal direction indicated by the arrow E while being in contact with the screen 20b, as shown in (5). That is, a plurality of squeegees 131 attached to the bottom of the sweeper 130 advance horizontally along the upper surface of the screen 20b. At this time, the solder balls remaining on the screen 20b are collected and dropped into the empty openings of the screen 20b. As a result, it is possible to eliminate the no-ball defect shown in FIGS. 6 and 7 to be described later. Furthermore, all the solder balls on the screen 20b are removed, and finally no surplus solder balls remain on the screen 20b.

スイーパ１３０は、スクリーン２０ｂにおける開口部の存在する端部付近まで移動すると、矢印Ｆに示すように一旦上昇する。その後、（６）の矢印Ｇに示すように基板２１の上方を長手方向に戻り、矢印Ｈに示すように再びスクリーン２０ｂに接する位置まで下降する。その後さらに同様なスイープ動作を繰り返す。このスイープ動作は、スクリーン２０ｂ上のハンダボールが完全に一掃されるまで数回にわたって実行される。また、場合によっては、（７）の矢印Ｉに示すように、スクリーン２０ｂ上の一部分に限定したスイープ動作を他の部分に移動しながら連続して実行してもよい。 Once the sweeper 130 has moved to the vicinity of the edge of the screen 20b where the opening exists, the sweeper 130 once rises as indicated by an arrow F. After that, as shown by arrow G in (6), it returns in the longitudinal direction above the substrate 21, and as shown by arrow H, it descends again to a position in contact with the screen 20b. After that, the same sweep operation is repeated. This sweep operation is repeated several times until the solder balls on the screen 20b are completely swept away. In some cases, as indicated by arrow I in (7), the sweep operation limited to a portion of the screen 20b may be continuously performed while moving to other portions.

以上のスイープ動作により、空いているすべての開口部へハンダボールを充填することができるので、ボール無し不良をなくすことが可能になる。また、最終的にスクリーン２０ｂ上の余剰ハンダボールがすべて残らず履き出されるので、スクリーン２０ｂを基板２１から分離するときに、スクリーン２０ｂの開口部に余剰ハンダボールが入り込んでしまうことを防止できる。したがって、後述する図６、７に示すようなダブルボール不良をなくすことができる。 By the sweep operation described above, all the empty openings can be filled with solder balls, so that the no-ball defect can be eliminated. Moreover, since all the surplus solder balls on the screen 20b are finally removed, it is possible to prevent the surplus solder balls from entering the opening of the screen 20b when the screen 20b is separated from the substrate 21.例文帳に追加Therefore, it is possible to eliminate double ball defects as shown in FIGS.

図６に、ハンダボール搭載・印刷後における、基板上のハンダボール充填状況の例を示す。 FIG. 6 shows an example of how solder balls are filled on a board after solder balls are mounted and printed.

基板２１をカメラで撮像した場合、ハンダボールが全ての電極部に対して良好に充填されると、（ａ）に示すような状態を観察することができる。（ｂ）は、ハンダボールの一部の充填が不完全な状態（ボール無し不良）を示す。（ｃ）は、ハンダボール同士が吸着したダブルボール状態、および余剰ハンダボールが電極部からはみ出している状態を示す。 When the substrate 21 is photographed by a camera, the state shown in (a) can be observed when the solder balls are well filled in all the electrode portions. (b) shows a state in which the filling of a part of the solder balls is incomplete (no ball defect). (c) shows a double ball state in which solder balls are attracted to each other, and a state in which surplus solder balls protrude from the electrode portion.

図７はハンダボール搭載・印刷後の代表的な欠陥例を示している。図７に示すように、ハンダボール充填不良の例として、たとえば、ハンダボールが充填されていない「ボール無しの状態」、近接するハンダボール同士が重なった「ダブルボールの状態」、およびハンダボールが電極部のフラックス塗布位置からずれた「位置ずれボールの状態」を挙げることができる。 FIG. 7 shows a typical defect example after solder ball mounting and printing. As shown in FIG. 7, as examples of solder ball filling failures, for example, a "no ball state" in which no solder ball is filled, a "double ball state" in which adjacent solder balls overlap each other, and a solder ball A "displaced ball state" that is displaced from the flux application position of the electrode portion can be mentioned.

これらの状態で基板を後工程(リフロー工程)に流してしまうと、不合格品が生産されることになる。そこで基板上の充填状況を検査し、前記の充填ユニット（ハンダボール供給ヘッド）により搭載・印刷動作をリトライすることで、不良品を良品に修正することが可能になる。この検出には、良品モデルと比較するパターンマッチングにて判定が可能である。ハンダボール搭載・印刷後に、充填ユニットに取り付けたラインセンサカメラ（図示せず）にてエリア単位で一括認識を行う。もしＮＧであれば再度ハンダボール搭載・印刷を実行する。合格であれば、版離れ動作を実行し、基板を後工程へ排出する。 If the board is sent to the post-process (reflow process) in these conditions, a rejected product will be produced. Therefore, by inspecting the filling condition on the board and retrying the mounting/printing operation by the filling unit (solder ball supply head), it becomes possible to correct the defective product to a good product. This detection can be determined by pattern matching that compares with a non-defective product model. After mounting and printing solder balls, batch recognition is performed for each area by a line sensor camera (not shown) attached to the filling unit. If NG, solder ball mounting and printing are executed again. If it passes, the plate separation operation is executed, and the substrate is discharged to the post-process.

図８は、ハンダボール搭載・印刷後の検査・リペア部でのリペア作業について説明する図である。 FIG. 8 is a diagram for explaining the inspection/repair work after solder ball mounting/printing.

検査・リペア部では、まず、ハンダボール搭載・印刷が完了した後、基板上の充填状況をＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラで確認する。そして、不良が検出されると、不良箇所の位置座標を求める。ダブルボール、位置ずれボール、過剰ボールなどの不良の場合は、（１）に示すように、除去用ディスペンサである吸引用の真空吸着ノズル８６が、不良ハンダボール２４ｘの位置へ移動する。そして、不良ハンダボール２４ｘを真空吸着し、不良ボール廃棄ステーション（図示せず）へ移動させる。不良ボール廃棄ステーションでは、廃棄ボックス８３（図９参照）にボールを真空遮断により落下・廃棄する。 In the inspection/repair section, first, after solder ball mounting/printing is completed, the state of filling on the board is checked with a CCD (Charge Coupled Device) camera. Then, when a defect is detected, the position coordinates of the defect location are obtained. In the case of a defect such as a double ball, a misaligned ball, or an excessive ball, as shown in (1), the vacuum suction nozzle 86 for suction, which is a dispenser for removal, moves to the position of the defective solder ball 24x. Then, the defective solder balls 24x are vacuum-sucked and moved to a defective ball disposal station (not shown). At the defective ball disposal station, the ball is dropped and discarded in a disposal box 83 (see FIG. 9) by breaking the vacuum.

ハンダボール２４が供給されていない電極パッド部を検出した場合や、真空吸着ノズル８６で不良ハンダボールを取り除いた場合は、（２）に示すように、ハンダボール収納部８４に収納されている正常なハンダボール２４を、修復用ディスペンサ８７を用いて負圧により吸着する。そして（３）に示すように、正常なハンダボール２４を吸着した修復用ディスペンサ８７は、ハンダボール収納部８４からフラックス供給部８５に移動する。（４）に示すように、フラックス供給部８５に蓄えられているフラックス２３に、ハンダボール２４を吸着した修復用ディスペンサ８７を移動して、ハンダボール２４をフラックス２３に浸漬する（又は、ハンダボール２４にフラックス２３を付着する）ことで、ハンダボール２４にフラックス２３を添加する。その後、（５）に示すように、ハンダボール２４を吸着した修復用ディスペンサ８７を、基板上の欠陥のあった箇所に移動する。最後に（６）に示すように、欠陥部にハンダボール２４を供給する。上記の（１）～（６）の工程でリペア作業が完了する。 When an electrode pad portion to which no solder ball 24 is supplied is detected, or when a defective solder ball is removed by the vacuum suction nozzle 86, as shown in (2), normal solder balls stored in the solder ball storage portion 84 are detected. A repairing dispenser 87 is used to suck the solder ball 24 with a negative pressure. Then, as shown in (3), the repairing dispenser 87 sucking the normal solder balls 24 moves from the solder ball storage section 84 to the flux supply section 85 . As shown in (4), the repairing dispenser 87 sucking the solder balls 24 is moved to the flux 23 stored in the flux supply unit 85 to immerse the solder balls 24 in the flux 23 (or The flux 23 is added to the solder ball 24 by attaching the flux 23 to the solder ball 24 . After that, as shown in (5), the repairing dispenser 87 sucking the solder ball 24 is moved to the defective portion on the substrate. Finally, as shown in (6), solder balls 24 are supplied to the defective portion. The repair work is completed through the above steps (1) to (6).

上記工程で、除去用ディスペンサをフラックス供給用ディスペンサとして兼用できるようにして、不良ハンダボールを除去した後に、欠陥部分にフラックスを供給する方法も実施できる。この場合、新規のハンダボールを供給時に、フラックスを付着させる工程を行なわなくてよい。 In the above process, the removing dispenser can also be used as a flux supplying dispenser, and after the defective solder ball is removed, the flux can be supplied to the defective portion. In this case, it is not necessary to carry out the step of applying flux when supplying new solder balls.

なお、前述の検査で、位置ずれボールなどの不良ボールを取り除いた場合は、上述のリペア作業で正常なハンダボールを正しい位置に補給して欠陥を修復することが可能である。 If defective balls such as misaligned balls are removed in the above inspection, the defect can be repaired by replenishing normal solder balls to the correct positions in the repair work described above.

図９は、検査リペア装置の概略構成について説明する図であり、検査・リペア部を１つの独立した装置として上から見た平面図である。 FIG. 9 is a diagram for explaining the schematic configuration of the inspection/repair apparatus, and is a plan view of the inspection/repair section as one independent apparatus viewed from above.

図９に示すように、搬入コンベア８１から検査対象の基板２１が搬入されると、検査部コンベア８２上に受け渡され、矢印Ｊ方向に搬送される。検査部コンベア８２の上部には門型フレーム８０が設けてある。門型フレーム８０の搬入コンベア８１側には、基板搬送方向(矢印Ｊ方向)に対して直角方向にラインセンサ７９が配置してある。このラインセンサ７９によって、基板２１上の電極パッド２２に印刷したハンダボール２４の状態を検出する。なお、ここでは、ハンダボールの状態検出器としてラインセンサ７９を設けた構成にしたが、撮像用カメラを設けて、門型フレーム８０の長手方向に移動し、ハンダボールの状態を撮像して欠陥を検出する構成としてもよい。 As shown in FIG. 9, when the board 21 to be inspected is carried in from the carry-in conveyor 81, it is transferred onto the inspection part conveyor 82 and conveyed in the arrow J direction. A portal frame 80 is provided above the inspection section conveyor 82 . A line sensor 79 is arranged in a direction perpendicular to the board transfer direction (arrow J direction) on the side of the entrance conveyor 81 of the portal frame 80 . The line sensor 79 detects the state of the solder balls 24 printed on the electrode pads 22 on the substrate 21 . In this embodiment, the line sensor 79 is provided as a solder ball state detector, but an imaging camera is provided to move in the longitudinal direction of the gate-shaped frame 80 to image the state of the solder ball and detect defects. may be configured to detect

門型フレーム８０を支持する一方の足側には、正常なハンダボールを収納したハンダボール収納部８４と、フラックス供給部８５が設けてある。また他方の足側には、廃棄ボックス８３が設けてある。門型フレーム８０には、不良ハンダボールを吸引除去するための除去用ディスペンサである真空吸着ノズル８６と、基板上の欠陥を補修するための修復用ディスペンサ８７とが、リニアモータにより水平方向（矢印Ｋ方向）に移動可能に設けてある。 A solder ball storage section 84 storing normal solder balls and a flux supply section 85 are provided on one leg side supporting the portal frame 80 . A disposal box 83 is provided on the other leg side. On the portal frame 80, a vacuum suction nozzle 86, which is a removal dispenser for sucking and removing defective solder balls, and a repair dispenser 87 for repairing defects on the board, are horizontally moved by a linear motor (arrow (K direction).

検査部コンベア８２は、矢印Ｊ方向およびその逆方向に往復動できるように構成されており、基板２１の欠陥位置に応じて、修復用ディスペンサ８７や真空吸着ノズル８６の位置に欠陥位置を合わせることができるように構成してある。検査・リペアの終了した基板２１は搬出コンベア８８によって搬出され、リフロー装置に送られる。上記の構成により、図８で説明した動作で検査リペアを行うことが可能となる。 The inspection unit conveyor 82 is configured to be able to reciprocate in the direction of arrow J and its reverse direction, and according to the defect position of the substrate 21, the defect position can be aligned with the position of the repair dispenser 87 or the vacuum suction nozzle 86. It is configured so that The substrate 21 that has been inspected and repaired is carried out by the carry-out conveyor 88 and sent to the reflow device. With the above configuration, inspection and repair can be performed by the operation described with reference to FIG.

図１０は修復用ディスペンサの構成を示す側面図であり、図１１は修復用ディスペンサの先端部におけるハンダボールの吸着分離動作を説明する拡大図である。 FIG. 10 is a side view showing the configuration of the repair dispenser, and FIG. 11 is an enlarged view for explaining the suction and separation operation of the solder ball at the tip of the repair dispenser.

図１０に示すように、修復用ディスペンサ８７には、ハンダボールを保持して移動させるためのたとえばプラスチック製の吸着ノズル９０が形成されている（ただし材質はプラスチック製に限定されるわけではない）。吸着ノズル９０は先端部９８から上方に向かってテーパー状に施されている。すなわち、吸着ノズル９０は先端部９８から基端部９９に向かって幅が拡大していく形状になっている。吸着ノズル９０内には貫通穴９２が形成されている。 As shown in FIG. 10, the repairing dispenser 87 is formed with a suction nozzle 90 made of, for example, plastic for holding and moving the solder balls (however, the material is not limited to plastic). . The suction nozzle 90 is tapered upward from the tip 98 . That is, the suction nozzle 90 has a shape in which the width increases from the distal end portion 98 toward the proximal end portion 99 . A through hole 92 is formed in the suction nozzle 90 .

図１１に示すように、貫通穴９２もまた（吸着ノズル９０の形状ほどではないが）上方に向かってテーパー状に形成されている。すなわち、貫通穴９２は上部になるほど太く、下部になるほど細くなるように形成されている。なお詳細には、貫通穴９２の下端に設けた開口端部９２ａの内径が、後述の心棒９１の外径と略同一になるように、貫通穴９２を形成する。貫通穴９２の内部空間には、図示しない負圧印加機構により負圧が施されるようになっている。 As shown in FIG. 11, the through hole 92 is also tapered upward (although not so much as the suction nozzle 90). That is, the through hole 92 is formed to be thicker toward the top and thinner toward the bottom. More specifically, the through hole 92 is formed so that the inner diameter of the open end portion 92a provided at the lower end of the through hole 92 is approximately the same as the outer diameter of the mandrel 91 described later. Negative pressure is applied to the internal space of the through hole 92 by a negative pressure applying mechanism (not shown).

吸着ノズル９０はノズル支持枠９４にボルト等により固定されている。ノズル支持枠９４は駆動部９６に連結されている。そのため、吸着ノズル９０は駆動部９６とともに上下方向に自在に移動できるようになっている。 The suction nozzle 90 is fixed to a nozzle support frame 94 with bolts or the like. The nozzle support frame 94 is connected to the drive section 96 . Therefore, the suction nozzle 90 can move freely in the vertical direction together with the drive unit 96 .

吸着ノズル９０内の貫通穴９２には、心棒９１がシール部材（図示せず）を介して挿入、保持されている。心棒９１は、たとえば直径約１０μｍの円柱状の金属製の棒であり、強度が大きく帯電しにくい材質からなる（ただし心棒９１の形状（直径）と材質は上記に限定されず、ハンダボール２４の直径よりも小さいことが好ましい）。貫通穴９２の開口端部９２ａの部分を除いて、心棒９１の外径は貫通穴９２の内径よりも小さく、心棒９１は吸着ノズル９０の軸方向に自在に上下動できるようになっている。心棒９１の上端部９１ａは支持部材９３に固定されている。支持部材９３はモータ９５に連結しており、心棒９１とともに上下方向に自在に移動できるようになっている。 A mandrel 91 is inserted and held in a through hole 92 in the suction nozzle 90 via a seal member (not shown). The mandrel 91 is, for example, a cylindrical metal rod having a diameter of about 10 μm, and is made of a material that is strong and resistant to electrification (however, the shape (diameter) and material of the mandrel 91 are not limited to the above, and the solder ball 24 preferably smaller than the diameter). The outer diameter of the mandrel 91 is smaller than the inner diameter of the through hole 92 except for the open end 92 a of the through hole 92 , so that the mandrel 91 can freely move up and down in the axial direction of the suction nozzle 90 . An upper end portion 91 a of the mandrel 91 is fixed to a support member 93 . The support member 93 is connected to a motor 95 so that it can move vertically together with the spindle 91 .

支持部材９３と駆動部９６とはリニアレール９７を介して接続されているので、支持部材９３と駆動部９６とはそれぞれ独立して上下動できるようになっている。すなわち、支持部材９３に取り付けられた心棒９１と、駆動部９６に連結した吸着ノズル９０はそれぞれ独立して上下動が可能である。 Since the supporting member 93 and the driving portion 96 are connected via the linear rail 97, the supporting member 93 and the driving portion 96 can move up and down independently. That is, the mandrel 91 attached to the support member 93 and the suction nozzle 90 connected to the driving portion 96 can move up and down independently of each other.

このように、上記の支持部材９３、ノズル支持枠９４、モータ９５、駆動部９６、リニアレール９７等で駆動機構を構成している。 Thus, the support member 93, the nozzle support frame 94, the motor 95, the drive section 96, the linear rail 97, etc. constitute a drive mechanism.

支持部材９３が下降、または吸着ノズル９０が上昇すると、図１０（ｂ）に示すように支持部材９３の下端面と吸着ノズル９０の上端面とが当接する。この当接状態で、心棒９１の下端部９１ｂが吸着ノズル９０の先端部９８から下方向に突出する。上記機能を実現するために、心棒９１の全長Ａは吸着ノズル９０の全長Ｂよりも長くなるように構成されている。 When the support member 93 descends or the suction nozzle 90 rises, the lower end surface of the support member 93 and the upper end surface of the suction nozzle 90 come into contact as shown in FIG. 10(b). In this contact state, the lower end portion 91b of the mandrel 91 protrudes downward from the tip portion 98 of the suction nozzle 90 . In order to realize the above function, the total length A of the mandrel 91 is configured to be longer than the total length B of the suction nozzle 90 .

なお、図１１に拡大して示すように、吸着ノズル９０の先端部９８はハンダボール２４を保持しやすいように、テーパー溝の形状に加工されている。吸着ノズル９０の先端部９８がテーパー溝の形状に加工されていることにより、ハンダボール２４を真空吸着したときに、ハンダボール２４がテーパー溝内にぴったりと良好にフィットし、ハンダボール２４が先端部９８から容易にはずれにくくなる。なお、先端部９８の溝部の形状を、ハンダボール２４の形状と同様な球状とすることにより、さらに良好な吸着が可能になる。しかしながら、先端部９８の形状は上記に限定されるものではない。 11, the tip portion 98 of the suction nozzle 90 is processed into a tapered groove so as to easily hold the solder ball 24. As shown in FIG. Since the tip portion 98 of the suction nozzle 90 is processed into a tapered groove shape, when the solder ball 24 is vacuum-sucked, the solder ball 24 fits perfectly and satisfactorily in the tapered groove, and the solder ball 24 is positioned at the tip. It becomes difficult to easily detach from the portion 98 . By making the shape of the groove portion of the tip portion 98 spherical, which is similar to the shape of the solder ball 24, even better adsorption becomes possible. However, the shape of the tip portion 98 is not limited to the above.

次に、上記のように構成された修復用ディスペンサによるハンダボールの欠陥リペア動作を説明する。 Next, the operation of repairing defective solder balls by the repair dispenser configured as described above will be described.

最初に、修復用ディスペンサ８７の吸着ノズル９０で、補修するための新規ハンダボール２４（直径約３０μｍ）を吸着する。このとき、吸着ノズル９０内には貫通穴９２を介して負圧が供給されるので、ハンダボール２４は吸着ノズル９０の先端部９８に真空吸着される。図示はしないが、心棒９１が挿入されている貫通穴９２の上部から負圧が洩れないような構造が施されている。またこのとき、図１０（ａ）に示すように、心棒９１は吸着ノズル９０の先端部９８から内側（上方）に引っ込んでいる状態になっている。 First, the suction nozzle 90 of the repair dispenser 87 sucks a new solder ball 24 (approximately 30 μm in diameter) for repair. At this time, since a negative pressure is supplied to the suction nozzle 90 through the through hole 92 , the solder ball 24 is vacuum-sucked to the tip portion 98 of the suction nozzle 90 . Although not shown, a structure is provided to prevent the negative pressure from leaking from the upper portion of the through hole 92 into which the mandrel 91 is inserted. At this time, as shown in FIG. 10(a), the mandrel 91 is retracted inward (upward) from the tip portion 98 of the suction nozzle 90. As shown in FIG.

この吸着状態で、ハンダボール２４を欠陥箇所の電極パッド１２０上方に搬送し、修復用ディスペンサ８７を電極パッド１２０方向に降下させて、図１１（ａ）に示すように、電極パッド１２０上のフラックス１２１内にハンダボール２４を載置する。 In this suction state, the solder ball 24 is conveyed above the defective electrode pad 120, and the repairing dispenser 87 is lowered toward the electrode pad 120 to remove the flux on the electrode pad 120 as shown in FIG. 11(a). A solder ball 24 is placed within 121 .

次に、モータ９５を駆動して、心棒９１の下端部９１ｂがハンダボール２４に当接するまで、心棒９１を吸着ノズル９０の貫通穴９２を通って降下させる。それによって、図１１（ｂ）に示すように、心棒９１がハンダボール２４を電極パッド１２０に対して押し付けることになる。前記のように心棒９１の外径と貫通穴９２の開口端部９２ａの内径とは略同一なので、心棒９１の移動過程において、心棒９１が貫通穴９２の開口端部９２ａをふさぐ状態になる。そのために、貫通穴９２内の隙間が狭少状態になり、負圧力が作用していても、それによる真空吸着（負圧）力が小さくなり、ハンダボール２４は吸着ノズル９０から分離自在になる。 Next, the motor 95 is driven to lower the mandrel 91 through the through hole 92 of the suction nozzle 90 until the lower end 91b of the mandrel 91 contacts the solder ball 24 . As a result, the mandrel 91 presses the solder ball 24 against the electrode pad 120, as shown in FIG. 11(b). Since the outer diameter of the mandrel 91 and the inner diameter of the open end 92a of the through hole 92 are substantially the same as described above, the mandrel 91 blocks the open end 92a of the through hole 92 during the movement of the mandrel 91 . As a result, the gap in the through hole 92 is narrowed, and even if negative pressure is applied, the resulting vacuum suction (negative pressure) force is reduced, and the solder ball 24 can be separated from the suction nozzle 90 . .

したがって、上記構成によれば負圧を遮断するための真空ポンプ弁を別途設ける必要がなく、コスト削減につながる。 Therefore, according to the above configuration, there is no need to separately provide a vacuum pump valve for shutting off the negative pressure, which leads to cost reduction.

次に、図１０（ｂ）に示すように心棒９１でハンダボール２４を電極パッド１２０に押さえ付けた状態で、図１１（ｂ）に示すように吸着ノズル９０を上昇させてハンダボール２４から分離する。 Next, as shown in FIG. 10B, while the solder balls 24 are pressed against the electrode pads 120 by the mandrels 91, the adsorption nozzles 90 are lifted to separate from the solder balls 24 as shown in FIG. 11B. do.

最後に、モータ９５を駆動して、心棒９１を再び上昇させてハンダボール２４から分離する。このとき、心棒９１とハンダボール２４との接触面積は非常に小さいので、たとえ静電気が発生しても無視できるほどに小さいため、心棒９１とハンダボール２４の分離は問題なくスムーズにおこなわれる。 Finally, the motor 95 is driven to raise the mandrel 91 again and separate it from the solder ball 24 . At this time, the contact area between the mandrel 91 and the solder ball 24 is so small that even if static electricity is generated, it is so small that it can be ignored.

以上のように、本発明の実施例によるハンダボール検査リペア装置（以下、ハンダボールリペア装置と呼称する場合がある）は、補修用ディスペンサ８７内に上下動できる心棒９１を設けて、ハンダボール２４を欠陥のあった部分に供給するときに、ハンダボール２４を心棒９１で物理的に電極パッド１２０側に押し付けながら、吸着ノズル９１を引き上げてハンダボール２４から引き離すようにしたことにより、ハンダボールを電極パッド上に効率よく確実に搭載できる。 As described above, the solder ball inspection and repair apparatus according to the embodiment of the present invention (hereinafter sometimes referred to as a solder ball repair apparatus) is provided with the mandrel 91 that can move up and down in the repair dispenser 87, and the solder balls 24 is supplied to the defective portion, the solder ball 24 is physically pressed against the electrode pad 120 side by the mandrel 91, and the suction nozzle 91 is pulled up to separate from the solder ball 24, thereby removing the solder ball. It can be efficiently and reliably mounted on the electrode pad.

また、ハンダボール搭載のためにたとえばレーザー光照射装置のような高価な装置を使用することなく、シンプルな構成で前記の機能を実現したので、装置の製造コストを低く抑えることが可能になる。 In addition, since the above functions are realized with a simple configuration without using an expensive device such as a laser beam irradiation device for mounting solder balls, the manufacturing cost of the device can be kept low.

次に、本発明の実施例であるプラズマレーザーリペアシステムを説明する。図１２は、本発明の実施例であるプラズマレーザーリペアシステムを示す外見図である。 Next, a plasma laser repair system that is an embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is an external view showing a plasma laser repair system that is an embodiment of the present invention.

半導体装置の小型化・高速化・大容量化によるバンプ電極の極微細化に伴い、例えば、図２で示す検査・リペア部１０４により、はんだバンプ電極における欠陥などを検査し、修復した場合であり、そのリフロー後であっても、図７に示すような、ハンダボール充填不良、たとえば、ハンダボールが充填されていない「ボール無しの状態」、近接するハンダボール同士が重なった「ダブルボールの状態」、およびハンダボールが電極部のフラックス塗布位置からずれた「位置ずれボールの状態」が存在する場合がある。 With the miniaturization of bump electrodes due to miniaturization, high speed, and high capacity of semiconductor devices, for example, defects in solder bump electrodes are inspected and repaired by the inspection/repair unit 104 shown in FIG. , even after the reflow, solder ball filling failures such as those shown in FIG. , and a “displaced ball state” in which the solder ball is displaced from the flux application position of the electrode portion.

これらの状態は、例え、ハンダボール充填不良が１つの場合であっても、不合格品であることから、そこで基板上の充填状況を再度（２回目）検査し、充填ユニット（ハンダボール供給ヘッド）により搭載動作を再々トライすることにより、不良品を良品に修復することが可能になる。この検出には、良品モデルと比較するパターンマッチングにて判定が可能である。 In these states, even if there is only one defective solder ball filling, the product is rejected. ) makes it possible to restore defective products to non-defective products by retrying the mounting operation. This detection can be determined by pattern matching that compares with a non-defective product model.

そこで、本実施例に示すプラズマレーザーリペアシステムは、リフロー装置を通過した基板を再度検査し、基板の電極パッド上に発生したバンプに欠陥がある欠陥電極部にハンダボールを再供給・再リペアを行い、はんだ付けする。そして、このような極微細はんだバンプにおいて、本実施例に示すプラズマレーザーリペアシステムは、リフロー後のバンプ電極の欠陥部位をリペア・はんだ付けする信頼性の高いリペアはんだ付け装置である。 Therefore, the plasma laser repair system shown in this embodiment re-inspects the board that has passed through the reflow device, and re-supplies solder balls to the defective electrode portions where the bumps generated on the electrode pads of the board are defective and repairs them again. go and solder. In such ultra-fine solder bumps, the plasma laser repair system shown in this embodiment is a highly reliable repair-soldering apparatus for repairing and soldering defective portions of bump electrodes after reflow.

本実施例に示すプラズマレーザーリペアシステムは、図２で示す検査・リペア部１０４の後工程、及び図示されないリフロー装置の後工程に設置される。なお、このプラズマレーザーリペアシステムは、図２で示す検査・リペア部１０４の後工程やリフロー装置の後工程に設置されることに限定されず、このシステム単体で設置してもよい。なお、このプラズマレーザーリペアシステムを、オフライン等にて、システム単体で設置する場合を、便宜上、バンプ形成装置と呼称し、この装置を使用し、バンプを形成する方法を、便宜上、バンプ形成方法と呼称する場合がある。なお、バンプ形成装置は、基板に形成される複数の電極パッドの各々にハンダボールを搭載し、ハンダボールをリフローすることにより、電極パッド上にバンプを形成するものである。 The plasma laser repair system shown in this embodiment is installed in the post-process of the inspection/repair unit 104 shown in FIG. 2 and the post-process of the reflow device (not shown). This plasma laser repair system is not limited to being installed in the post-process of the inspection/repair unit 104 shown in FIG. 2 or the post-process of the reflow apparatus, and may be installed as a single system. For the sake of convenience, the case where this plasma laser repair system is installed as a single system off-line or the like is called a bump forming apparatus, and the method of forming bumps using this apparatus is called the bump forming method for convenience. may be called. The bump forming apparatus forms bumps on the electrode pads by mounting solder balls on each of the plurality of electrode pads formed on the substrate and reflowing the solder balls.

なお、本実施例では、図２で示す検査・リペア部１０４の後工程に位置するリフロー部の次段の工程に設置されるものとして説明する。この際、プラズマレーザーリペアシステムの設置に際しては、オンラインであっても、オフラインであってもよい。つまり、リフロー後に欠陥部位が検出されたバンプ電極が存在する基板を、オンラインでこのプラズマレーザーリペアシステムに流通させても良く、また、リフロー後に欠陥部位が検出されたバンプ電極が存在する基板を、ストックし、オフラインでこのプラズマレーザーリペアシステムに流通させても良い。なお、本実施例では、オフラインの場合を説明する。 In the present embodiment, it is assumed that the device is installed in a step subsequent to the reflow portion positioned after the inspection/repair portion 104 shown in FIG. At this time, the installation of the plasma laser repair system may be done online or offline. In other words, the substrate on which the bump electrode having the defective portion detected after the reflow exists may be distributed to this plasma laser repair system online, and the substrate having the bump electrode having the defective portion detected after the reflow may It may be stocked and distributed to this plasma laser repair system offline. In this embodiment, an off-line case will be described.

なお、プラズマレーザーリペアシステムが図２で示す検査・リペア部１０４の後工程に位置するリフロー部の次段の工程にされる、すなわちオンラインの場合、欠陥部位が検出されない基板は、このプラズマレーザーリペアシステムを単に通過するよう各部を制御するようにしてもよい。この場合、装置の一連の、いわゆる製造ライン構成を単純化することができる。 In addition, when the plasma laser repair system is in the process next to the reflow part located in the post-process of the inspection/repair part 104 shown in FIG. Each part may be controlled to simply pass through the system. In this case, a series of devices, a so-called production line configuration, can be simplified.

プラズマレーザーリペアシステムは、基板（リフロー後に欠陥部位が検出されたバンプ電極が存在する基板）を搬入する搬入ステージ（ＢＦ（ＬＤ））と、リフロー後の基板に対して検査・リペア作業を実行する検査・リペアユニット（ＩＲ）と、リペアされたハンダボールを電極バッドに固着（はんだ付けや溶着）するレーザーリペアユニット（ＬＲ）と、修復された基板を搬出する搬出ステージ（ＢＦ（ＵＬＤ））と、を有する。制御ユニット（制御部（以下ＣＯＮ）又は制御手段）は、これら搬入ステージ（ＢＦ（ＬＤ））、検査・リペアユニット（ＩＲ）、レーザーリペアユニット（ＬＲ）及び搬出ステージ（ＢＦ（ＵＬＤ））の全体を所定の状態に制御する制御ユニットである。 The plasma laser repair system carries out the loading stage (BF (LD)) for loading the substrate (the substrate on which the bump electrode where the defective part is detected after reflow exists), and the inspection and repair work for the substrate after reflow. An inspection/repair unit (IR), a laser repair unit (LR) that fixes (soldering or welding) the repaired solder ball to the electrode pad, and a carry-out stage (BF (ULD)) that carries out the repaired board. , has The control unit (control unit (hereinafter referred to as CON) or control means) controls the entire loading stage (BF (LD)), inspection/repair unit (IR), laser repair unit (LR), and unloading stage (BF (ULD)). is a control unit that controls to a predetermined state.

なお、図２に示す装置、すなわちフラックス印刷部１０１、ハンダボール搭載・印刷部１０３、および検査・リペア部１０４も同様に図３で示すような一連の制御フローで制御されるが、この一連の制御フローとＣＯＮとは、個別の制御装置を、専用の通信手段等で接続し連携を取ってもよいが、一体の制御装置として構成してもよい。（一連のシステムの構成図の図１２を参照）。勿論、図２に示すフラックス印刷部１０１、ハンダボール搭載・印刷部１０３、および検査・リペア部１０４、次段の工程に配置される図示しないリフロー部、及び図１２に示す搬入ステージ（ＢＦ（ＬＤ））、検査・リペアユニット（ＩＲ）、レーザーリペアユニット（ＬＲ）、搬出ステージ（ＢＦ（ＵＬＤ））を一連のシステムとして構成する場合には、これら全体を１つの制御装置で制御するようにしてもよい。 2, that is, the flux printing unit 101, the solder ball mounting/printing unit 103, and the inspection/repair unit 104 are similarly controlled by a series of control flow shown in FIG. The control flow and the CON may be linked by connecting individual control devices with dedicated communication means or the like, but may be configured as an integrated control device. (See Figure 12 for a series of system block diagrams). Of course, the flux printing unit 101, the solder ball mounting/printing unit 103, the inspection/repair unit 104, the reflow unit (not shown) arranged in the next step, and the loading stage (BF (LD )), inspection/repair unit (IR), laser repair unit (LR), and carry-out stage (BF (ULD)) as a series of systems, these are all controlled by a single controller. good too.

検査・リペアユニット（ＩＲ）は、例えば、図２で示す検査・リペア部１０４のようなハンダボールの状態を検査するハンダボール検査装置の機能も有し、ハンダボールの搭載状況を検査した結果、ハンダボール搭載状況の検査によりＮＧの場合（欠陥が検出された場合）は、ハンダボールにフラックスを供給してから、不良箇所の電極パッド部に、例えば、図１０に記載するような修復用ディスペンサを使用し、ハンダボールを再供給する。 The inspection/repair unit (IR) also has the function of a solder ball inspection device for inspecting the state of the solder balls, such as the inspection/repair unit 104 shown in FIG. In the case of NG (when a defect is detected) by the inspection of the solder ball mounting state, flux is supplied to the solder ball, and then the electrode pad portion of the defective portion is applied, for example, with a repair dispenser as shown in FIG. and resupply the solder balls.

そして、基本的な一例としては、図８に示す（１）～（６）の工程でリペア作業が実施される。また、装置構成としても、基本的な一例としては、図９及び図１０に示す装置構成が適用される。なお、この際、ハンダボールを再供給した位置データが取得され、この位置データは、検査・リペアユニット（ＩＲ）や、レーザーリペアユニット（ＬＲ）に専用の通信手段等で送信される等で、連携を取ってもよい。 As a basic example, the repair work is carried out in steps (1) to (6) shown in FIG. Also, as a basic example of the device configuration, the device configurations shown in FIGS. 9 and 10 are applied. At this time, the position data where the solder ball is re-supplied is acquired, and this position data is transmitted to the inspection/repair unit (IR) or the laser repair unit (LR) by a dedicated communication means, etc. You can cooperate.

次に、図１３を使用し、レーザーリペアユニット（ＬＲ）であるプラズマレーザーリペア装置を説明する。 Next, a plasma laser repair device, which is a laser repair unit (LR), will be described with reference to FIG.

プラズマレーザーリペア装置は、プラズマレーザーリペアヘッド部２００と、基板２１５を設置するアラインメントステージ２１６と、アラインメントステージ２１６を水平方向（ＸＹθ方向）に移動させるステージ移動軸２１８と、を有する。なお、プラズマレーザーリペアヘッド部２００は、水平方向（ＸＹθ方向）に移動可能としても良い。これにより、リペアされたハンダボール（ハンダボール位置）に、ピンポイント（局所的）に、プラズマとレーザーとを照射することができる。なお、プラズマにあっては、放出、放射とも表現することができるが、本実施例では、これらを含め、照射と称することとする。 The plasma laser repair apparatus has a plasma laser repair head section 200, an alignment stage 216 on which a substrate 215 is placed, and a stage movement shaft 218 for moving the alignment stage 216 in horizontal directions (XYθ directions). The plasma laser repair head unit 200 may be movable in horizontal directions (XYθ directions). As a result, the repaired solder ball (solder ball position) can be pinpointed (locally) irradiated with plasma and laser. Plasma can also be expressed as emission and radiation, but in this embodiment, both of these are called irradiation.

そして、プラズマレーザーリペア装置は、検査・リペアユニット（ＩＲ）から送信される位置データに基づいて、アラインメントステージ２１６を水平方向（ＸＹθ方向）に移動させる。また、この位置データに基づいて、プラズマレーザーリペアヘッド部２００も移動させてもよい。 Then, the plasma laser repair apparatus moves the alignment stage 216 in the horizontal direction (XYθ directions) based on the position data transmitted from the inspection/repair unit (IR). Also, the plasma laser repair head section 200 may be moved based on this position data.

なお、実施例においてはアラインメントステージ２１６を水平方向（ＸＹθ方向）に移動させる場合について説明するが、プラズマレーザーリペアヘッド部２００をＸ方向、Ｙ方向に移動可能に構成し、アラインメントステージ２１６をθ方向に移動可能に構成してもよい。もしくはリペアヘッドが基板２１５を設置するステージと相対的にＸ方向、Ｙ方向、θ方向に移動するよう構成してもよい。 In this embodiment, the case where the alignment stage 216 is moved in the horizontal direction (XYθ direction) will be described, but the plasma laser repair head unit 200 is configured to be movable in the X direction and the Y direction, and the alignment stage 216 is moved in the θ direction. may be configured to be movable to Alternatively, the repair head may be configured to move in the X direction, Y direction, and θ direction relative to the stage on which the substrate 215 is placed.

次に、図１４を使用し、プラズマレーザーリペアヘッド部２００を説明する。 Next, using FIG. 14, the plasma laser repair head section 200 will be described.

プラズマレーザーリペアヘッド部（バンプ形成装置として意味合いも有する）２００は、リペアされたハンダボール位置に移動し、このハンダボールに対してピンポイントでスポット的に予熱をかけ、このハンダボールに対してプラズマを照射してハンダボールの酸化膜（例えば、厚さが数ｎｍから数μｍ程度）を除去（酸化還元）し、酸化膜（酸化被膜）を除去した後、レーザー（レーザー光）を照射して、局所的にリフローする。 The plasma laser repair head unit (which also has a meaning as a bump forming device) 200 moves to the repaired solder ball position, applies pinpoint spot preheating to the solder ball, and applies plasma to the solder ball. is irradiated to remove (oxidation-reduction) the oxide film (for example, thickness of several nm to several μm) of the solder ball, and after removing the oxide film (oxide film), a laser (laser beam) is irradiated. , locally reflow.

プラズマレーザーリペアヘッド部２００は、ハンダボールに対してスポット的にレーザーを照射し、ハンダボールを加熱、溶融するレーザーユニット（レーザーヘッドやレーザー発生装置（レーザー照射手段の意味）と呼称する場合がある）２０５と、ハンダボールに対してスポット的にプラズマを照射するプラズマユニット（マイクロプラズマヘッドやプラズマ発生装置（プラズマ照射手段の意味）とも呼称する場合がある）と、ハンダボール（ハンダボールが配置された基板や電極パッド（例えば、銅パッド））に対してスポット的に予熱をかけるスポットヒータ２１０と、を有する。そして、少なくともレーザーユニット２０５とプラズマユニットとを固定するユニット固定板２１９を有する。 The plasma laser repair head unit 200 is sometimes referred to as a laser unit (laser head or laser generator (laser irradiation means)) that irradiates the solder ball with a spot laser to heat and melt the solder ball. ) 205, a plasma unit (also referred to as a micro-plasma head or a plasma generator (meaning plasma irradiation means)) that irradiates the solder balls with plasma in a spot manner, and solder balls (in which the solder balls are arranged). and a spot heater 210 for spotly preheating the substrate and electrode pads (eg, copper pads). It also has a unit fixing plate 219 for fixing at least the laser unit 205 and the plasma unit.

なお、本実施例では、例えば、赤外線などを使用するスポットヒータ２１０を使用し、スポット的に予熱をかけるが、基板２１５を事前に温め、所定の温度（例えば、１５０～１８０℃程度）までプレヒートするホットプレートを使用してもよい。 In this embodiment, for example, a spot heater 210 that uses infrared rays or the like is used to perform spot preheating. A hot plate may be used.

また、スポットヒータ２１０の代わりに、デフォーカスレーザーを使用し、ハンダボールの周辺に対して予熱をかけてもよい。デフォーカスレーザーは、ハンダボールの周辺を加熱するものであり、デフォーカスレーザーには、例えば、赤外線レーザーを使用することができる。なお、デフォーカスレーザーの焦点は、レーザーユニット２０５から照射されるレーザーの焦点よりも、大きいことが好ましい。 Also, instead of the spot heater 210, a defocus laser may be used to preheat the periphery of the solder ball. A defocus laser heats the periphery of the solder ball, and an infrared laser, for example, can be used as the defocus laser. Note that the focal point of the defocused laser is preferably larger than the focal point of the laser emitted from the laser unit 205 .

また、レーザーユニット２０５から照射されるレーザーは、パルス的（１５～２５ＫＨｚ、例えば、マイクロウエーブ）に照射されることが好ましい。ハンダボールにレーザーをパルス的に照射することにより、ハンダボールの酸化膜を効率的に除去することができる。これは、レーザーをパルス的に照射し、熱音響効果を使用し、その衝撃により、ハンダボールの表面に形成される酸化膜に効率的にひびを入れることができるためである。 Also, the laser emitted from the laser unit 205 is preferably applied in a pulsed manner (15 to 25 KHz, eg, microwave). By irradiating the solder ball with laser pulses, the oxide film on the solder ball can be efficiently removed. This is because the laser can be pulsed and the thermoacoustic effect can be used to effectively crack the oxide film that forms on the surface of the solder ball due to the impact.

また、プラズマレーザーリペアヘッド部２００は、ユニット固定板２１９を上下方向（Ｚ軸方向）に移動するためのアクチュエータ２０２と、アクチュエータ２０２を駆動するモータ２０１と、を有する。これにより、少なくともレーザーユニット２０５とプラズマユニットとは、上下方向に移動し、レーザーの照射方向とプラズマの照射方向とを搭載されたハンダボールに合致させることができる。そして、アクチュエータ２０２は、ヘッドフレーム２０３に固定される。 The plasma laser repair head section 200 also has an actuator 202 for moving the unit fixing plate 219 in the vertical direction (Z-axis direction) and a motor 201 for driving the actuator 202 . As a result, at least the laser unit 205 and the plasma unit can be vertically moved to match the laser irradiation direction and the plasma irradiation direction with the mounted solder balls. And the actuator 202 is fixed to the head frame 203 .

プラズマユニットは、プラズマを発生させる高周波電圧を印加するプラズマ電極２１３と、高周波電圧が印加され、電界を発生させるプラズマアンテナ２１１と、ガスが導入され、プラズマ放電管であるプラズマキャピラリ２１２と、発生するプラズマを射出するプラズマノズル２１４と、を有する。これにより、ハンダボールに対してスポット的にプラズマを照射することができる。なお、本実施例においては、プラズマ電極２１３と、プラズマアンテナ２１１と、プラズマキャピラリ２１２と、プラズマノズル２１４と、は、直線状に配置される。なお、これらの配置は任意であり、要はハンダボールに対してスポット的にプラズマを照射できる配置であれば、その限定はない。 The plasma unit includes a plasma electrode 213 that applies a high frequency voltage to generate plasma, a plasma antenna 211 that generates an electric field by applying the high frequency voltage, and a plasma capillary 212 that is a plasma discharge tube into which gas is introduced to generate plasma. and a plasma nozzle 214 for injecting plasma. As a result, the solder balls can be spot-irradiated with plasma. In this embodiment, the plasma electrode 213, plasma antenna 211, plasma capillary 212, and plasma nozzle 214 are arranged linearly. The arrangement of these elements is arbitrary, and there is no limitation as long as the arrangement is such that the solder balls can be spot-irradiated with plasma.

そして、媒体ガスを使用してプラズマを発生させ、プラズマとなるガスとしては、本実施例では、重量％にて、アルゴン９７～９７.５％、水素３～２.５％の混合気体が使用される。なお、これらガスの種類、混合比率は任意であり、装置構成、あるいは照射対象となる電極パッド又はハンダボールによって、ガスの種類及びその混合比率は適正に選択すればよい。このガスは、プラズマ電極２１３側からプラズマキャピラリ２１２に導入される。なお、プラズマユニットは、電極パッド又は／及びハンダボールに対して、アルゴンガスを有するプラズマを照射することが好ましい。また、媒体ガスは、重量％にて、１～４％の水素成分を含むアルゴンガスであることが好ましい。 Plasma is generated using the medium gas, and as the plasma gas in this embodiment, a mixed gas of 97 to 97.5% by weight argon and 3 to 2.5% hydrogen is used. be done. The types and mixing ratios of these gases are arbitrary, and the types of gases and their mixing ratios may be appropriately selected according to the apparatus configuration, or the electrode pads or solder balls to be irradiated. This gas is introduced into the plasma capillary 212 from the plasma electrode 213 side. The plasma unit preferably irradiates the electrode pads and/or solder balls with plasma containing argon gas. Also, the medium gas is preferably argon gas containing 1 to 4% by weight of hydrogen.

なお、この場合は、水素がラジカル化し、活性化され、ハンダボールの表面に形成される酸化膜を除去する。原理としては、酸化膜の酸素とこの水素とが結合し、水蒸気として、酸化膜が除去される。 In this case, the hydrogen is radicalized and activated to remove the oxide film formed on the surface of the solder ball. The principle is that the oxygen in the oxide film and this hydrogen combine to form water vapor to remove the oxide film.

また、レーザーユニット２０５は、ハンダボールの状態を観察する観察カメラ２０６と、レーザー光を導入するレーザー導光口２０７と、レーザー光の平行光を得るために収差補正するコリメートレンズ２０８と、平行光のレーザー光を集光する集光レンズ２０９と、を有する。なお、本実施例においては、観察カメラ２０６と集光レンズ２０９とは、直線状に配置され、レーザー導光口２０７とコリメートレンズ２０８と、観察カメラ２０６と集光レンズ２０９との直線状の軸に対して、垂直に配置される。 The laser unit 205 includes an observation camera 206 for observing the state of the solder balls, a laser light guide port 207 for introducing laser light, a collimator lens 208 for correcting aberrations to obtain parallel light of the laser light, and a parallel light beam. and a condenser lens 209 for condensing the laser light. In this embodiment, the observation camera 206 and the condenser lens 209 are arranged in a straight line, and the linear axes of the laser light guide port 207 and the collimating lens 208 and the observation camera 206 and the condenser lens 209 are aligned. placed perpendicular to the

つまり、ハンダボールの状態を観察カメラ２０６により直線状に観察し、レーザー光は９０°屈折され、ハンダボールに照射される。これにより、ハンダボールに対してスポット的にレーザーを照射することができる。なお、この装置構成は一例であり、これらの配置構成に限定はない。また、装置構成として、観察カメラ２０６は、必ずしも必須ではない。 That is, the observation camera 206 observes the state of the solder ball linearly, and the laser beam is refracted by 90° and irradiated onto the solder ball. As a result, the solder ball can be spot-irradiated with the laser. It should be noted that this device configuration is an example, and there is no limitation to these arrangement configurations. In addition, the observation camera 206 is not necessarily essential as an apparatus configuration.

そして、プラズマユニットの直線状の軸と、レーザーユニット２０５の直線状の軸と、スポットヒータ２１０の軸とは、１つのハンダボールに向かうように、１点に集中することが好ましい。つまり、プラズマユニットのプラズマ照射軸（プラズマユニットの直線状の軸）とレーザーユニット２０５のレーザー照射軸（レーザーユニット２０５の直線状の軸）との交点（焦点）が、ハンダボールの略中心となる位置になるように、プラズマユニットとレーザーユニット２０５を配置し、また、この交点に、修復するハンダボールが配置されるように、基板の配置位置を制御する。勿論、基板配置位置の制御は相対的であり、プラズマレーザーヘッドを所定の位置となるよう移動制御してもよい。 The linear axis of the plasma unit, the linear axis of the laser unit 205, and the axis of the spot heater 210 preferably converge toward one solder ball. That is, the intersection (focus) of the plasma irradiation axis of the plasma unit (linear axis of the plasma unit) and the laser irradiation axis of the laser unit 205 (linear axis of the laser unit 205) is approximately the center of the solder ball. The plasma unit and the laser unit 205 are arranged so that they are aligned with each other, and the arrangement position of the substrate is controlled so that the solder ball to be repaired is arranged at this intersection. Of course, the control of the substrate arrangement position is relative, and the movement of the plasma laser head may be controlled so as to be at a predetermined position.

レーザーユニット２０５のレーザー照射軸とプラズマユニットのプラズマ照射軸とのなす角度は、特に限定はないが修復するハンダボールに対してレーザー、プラズマを照射可能であればよく、装置構成あるいは修復するハンダボールの状態にもよるが、概ね０～１８０度で調整されることが好ましい。つまり、この角度が０度の場合は、レーザー照射軸とプラズマ照射軸とは同じ方向であり、例えば、レーザーとプラズマとが上方からハンダボールに照射されることを意味し、この角度が１８０度の場合は、レーザー照射軸とプラズマ照射軸とが対向し、例えば、ハンダボールに対して、左右方向からレーザーとプラズマとがそれぞれ照射されることを意味する。 The angle between the laser irradiation axis of the laser unit 205 and the plasma irradiation axis of the plasma unit is not particularly limited. Although it depends on the state of , it is preferable that the angle be adjusted approximately from 0 to 180 degrees. In other words, when this angle is 0 degrees, the laser irradiation axis and the plasma irradiation axis are in the same direction. In the case of , it means that the laser irradiation axis and the plasma irradiation axis are opposed to each other, and for example, the solder ball is irradiated with the laser and the plasma from the left and right directions.

なお、本実施例では、プラズマユニットの直線状の軸と、レーザーユニット２０５の直線状の軸と、スポットヒータ２１０の軸とは、それぞれ、Ｚ軸に対して、所定の角度を有して配置され、それぞれが９０°の角度をもって配置される。つまり、プラズマユニット、レーザーユニット２０５は、電極パッドに供給されたハンダボールに対して、略中心にプラズマやレーザーを照射する。 In this embodiment, the linear axis of the plasma unit, the linear axis of the laser unit 205, and the axis of the spot heater 210 are each arranged at a predetermined angle with respect to the Z axis. , each positioned at an angle of 90°. In other words, the plasma unit/laser unit 205 irradiates the plasma or the laser approximately in the center of the solder ball supplied to the electrode pad.

また、プラズマユニット、レーザーユニット２０５は、電極パッドに供給されたハンダボールの略上半分部分に、プラズマやレーザーを照射することが好ましい。つまり、プラズマやレーザーを、ハンダボールに対して、上方から照射することが好ましい。 Also, the plasma unit/laser unit 205 preferably irradiates plasma or laser onto substantially the upper half portion of the solder ball supplied to the electrode pad. That is, it is preferable to irradiate the solder ball with plasma or laser from above.

なお、プラズマユニットの直線状の軸と、レーザーユニット２０５の直線状の軸と、スポットヒータ２１０の軸とは、必ずしもＺ軸に対して、所定の角度を有して配置されなくても良く、例えば、レーザーユニット２０５の直線状の軸をＺ軸と平行（Ｚ軸と同軸）にし、これに対して、プラズマユニットの直線状の軸とスポットヒータ２１０の軸とを所定の角度を有して配置させてもよい。また、プラズマユニットの直線状の軸やスポットヒータ２１０の軸もＺ軸と平行にしてもよい。また、レーザーユニット２０５の軸と、プラズマユニットの軸とは、平行であっても良く、また、これら軸が同軸であってもよい。 The linear axis of the plasma unit, the linear axis of the laser unit 205, and the axis of the spot heater 210 do not necessarily have to be arranged at a predetermined angle with respect to the Z axis. For example, the linear axis of the laser unit 205 is parallel to the Z-axis (coaxial with the Z-axis), and the linear axis of the plasma unit and the axis of the spot heater 210 are at a predetermined angle. may be placed. Also, the linear axis of the plasma unit and the axis of the spot heater 210 may be parallel to the Z-axis. Also, the axis of the laser unit 205 and the axis of the plasma unit may be parallel, or they may be coaxial.

更に、プラズマレーザーリペアヘッド部２００は、レーザーユニット２０５の先端（基板側）から基板までの高さ（ＧＡＰ高さ）を測定する基板高さ変位計２０４や基板におけるハンダボール充填不良を観測するアラインメントカメラ２１７が設置されてもよい。なお、基板高さ変位計２０４やアラインメントカメラ２１７は、ユニット固定板２１９に固定されてもよく、スポットヒータ２１０もユニット固定板２１９に固定されてもよい。 Further, the plasma laser repair head unit 200 includes a board height displacement meter 204 for measuring the height (GAP height) from the tip (board side) of the laser unit 205 to the board, and an alignment sensor for observing solder ball filling defects on the board. A camera 217 may be installed. The substrate height displacement meter 204 and the alignment camera 217 may be fixed to the unit fixing plate 219, and the spot heater 210 may also be fixed to the unit fixing plate 219.

これにより、アラインメントステージ２１６上に設置される基板２１５や基板２１５に配置されたハンダボールに対して、スポット的にレーザーを照射し、スポット的にプラズマを照射し、スポット的に予熱をかけることができる。 As a result, the substrate 215 placed on the alignment stage 216 and the solder balls placed on the substrate 215 can be spotwise irradiated with laser, spotwise irradiated with plasma, and spotwise preheated. can.

また、スポットヒータ２１０を使用し、スポット的に予熱をかけることにより、基板全体を予熱する必要がなく、基板に対する熱ダメージを抑制することができる。また、レーザーユニット２０５を使用し、スポット的にレーザーを照射することにより、基板全体に対してリフローする必要がなく、基板や健全なハンダボールに対する熱ダメージを抑制することができる。 Further, by using the spot heater 210 to perform spot preheating, it is not necessary to preheat the entire substrate, and thermal damage to the substrate can be suppressed. Further, by using the laser unit 205 to irradiate the laser spotwise, there is no need to reflow the entire substrate, and thermal damage to the substrate and healthy solder balls can be suppressed.

つまり、本実施例は、ハンダボールにレーザーを照射するレーザーユニット２０５とハンダボールにプラズマを照射するプラズマユニットとを備えるハンダボールリペア装置やバンプ形成装置であり、プラズマとレーザーとを特定のハンダボールに共に又は同時に照射するものである。ここで、「共に」又は「同時に」照射とは、レーザー照射に対し、時間的に先立ってプラズマを照射することを含み、互いに照射している時間がオーバラップしていることである。 In other words, this embodiment is a solder ball repair apparatus or bump forming apparatus comprising a laser unit 205 for irradiating a solder ball with a laser and a plasma unit for irradiating a plasma on the solder ball. together or simultaneously. Here, irradiation “together” or “simultaneously” includes irradiation with plasma prior to laser irradiation in terms of time, and means that the irradiation times overlap each other.

つまり、プラズマを照射してハンダボールの酸化膜を除去し、その後、レーザーを照射したのでは、プラズマによりハンダボールが活性化しているため、この時間差により、レーザーを照射するまでの間に、ハンダボールに酸化膜が形成されてしまうが、これらを共に又は同時に照射することにより、こうしたハンダボールに対する酸化膜の発生を抑制することができる。したがって、必ずしも、ハンダボールの酸化膜の除去処理は、窒素ガスなどの不活性ガスを処理室内に充満させ、不活性ガス雰囲気下で行う必要はない。本実施例では、プラズマレーザーリペア装置が設置される環境は、大気環境である。なお、本実施例は、プラズマレーザーリペア装置を覆い、覆われた内部を窒素環境とすることを妨げるものではない。 In other words, if the plasma is irradiated to remove the oxide film of the solder ball and then the laser is irradiated, the solder ball is activated by the plasma. Although an oxide film is formed on the ball, by irradiating these together or simultaneously, the occurrence of such an oxide film on the solder ball can be suppressed. Therefore, it is not always necessary to fill the processing chamber with an inert gas such as nitrogen gas and perform the removal processing of the oxide film of the solder ball in an inert gas atmosphere. In this embodiment, the environment in which the plasma laser repair apparatus is installed is an atmospheric environment. It should be noted that this embodiment does not prevent the plasma laser repair apparatus from being covered and the covered interior to be in a nitrogen environment.

なお、プラズマレーザーリペアシステムは、ハンダボールに照射するプラズマユニットからのプラズマとハンダボールに照射するレーザーユニットからのレーザーとを同時に照射するよう制御ユニット（ＣＯＮ）で制御する。また、このＣＯＮは、修復用ディスペンサによって供給されたハンダボールへのレーザー照射に先立って、ハンダボールにプラズマを照射するよう制御する。また、このＣＯＮは、プラズマ照射とレーザー照射とに先立って、ハンダボールを予熱するスポットヒータ２１０により、ハンダボールを予熱するよう制御する。 The plasma laser repair system is controlled by a control unit (CON) so that the plasma from the plasma unit that irradiates the solder balls and the laser from the laser unit that irradiates the solder balls are simultaneously irradiated. The CON also controls the exposure of the solder balls to the plasma prior to the laser exposure of the solder balls supplied by the repair dispenser. Also, this CON controls the spot heater 210 for preheating the solder balls to preheat the solder balls prior to plasma irradiation and laser irradiation.

また、ＣＯＮは、バンプ形成においても、プラズマユニットによるプラズマの照射とレーザーユニットによるレーザーの照射とを制御する制御ユニットであり、プラズマユニットによるプラズマの照射とレーザーユニットによるレーザーの照射とが同時に照射される時間帯を確保する（時間帯が存在する）よう制御する。また、ＣＯＮは、バンプ形成においても、レーザーユニットによるレーザーの照射に先立って、プラズマユニットによるプラズマの照射が行われるように制御する。更に、ＣＯＮは、バンプ形成においても、プラズマ照射とレーザー照射とに先立って、ハンダボールやハンダボールの周辺を予熱するよう制御する。 CON is also a control unit for controlling the plasma irradiation by the plasma unit and the laser irradiation by the laser unit in bump formation, and the plasma irradiation by the plasma unit and the laser irradiation by the laser unit are simultaneously irradiated. control to secure a time slot (there is a time slot). In addition, CON controls so that plasma irradiation by the plasma unit is performed prior to laser irradiation by the laser unit also in bump formation. Furthermore, CON also controls preheating of the solder ball and the periphery of the solder ball prior to plasma irradiation and laser irradiation in bump formation as well.

図１５に、プラズマレーザーリペア動作のフローチャートを示す。ＣＯＮは各部をこの動作のフローチャートに沿って適正に制御する。 FIG. 15 shows a flow chart of the plasma laser repair operation. CON properly controls each part according to this operation flow chart.

まず、基板２１５をプラズマレーザーリペア装置の搬入ステージに搬入する(STEP1)。
その後、位置データを検査・リペアユニット（ＩＲ）から受信する（STEP2）。そして、基板２１５をアラインメントステージ２１６上に配置する（STEP3）。受信した位置データに基づいて、例えば、アラインメントステージ２１６を移動させ、基板２１５を所定の位置に配置する（STEP4）。 First, the substrate 215 is loaded onto the loading stage of the plasma laser repair apparatus (STEP 1).
After that, position data is received from the inspection/repair unit (IR) (STEP 2). Then, the substrate 215 is placed on the alignment stage 216 (STEP 3). Based on the received position data, for example, the alignment stage 216 is moved to place the substrate 215 at a predetermined position (STEP 4).

その後、配置が完了すると、モータ２０１を駆動し、アクチュエータ２０２を下方向（Ｚ軸方向）に移動させ、レーザーユニット２０５の先端が、設定されているＧＡＰ高さ（間隙高さ）になるように移動させる（STEP5）。このＧＡＰ高さを基板高さ変位計２０４にて確認する（STEP6）。このＧＡＰ高さに問題がない場合（ＯＫの場合）は、次のＳＴＥＰに進む。このＧＡＰ高さに問題がある場合には、アクチュエータ２０２を下方向に移動させ、レーザーユニット２０５の先端が設定されているＧＡＰ高さ（間隙高さ）になるように移動させ、再度、このＧＡＰ高さを基板高さ変位計２０４にて確認する。 After that, when the arrangement is completed, the motor 201 is driven to move the actuator 202 downward (in the Z-axis direction) so that the tip of the laser unit 205 reaches the set GAP height (gap height). Move (STEP5). This GAP height is confirmed by the substrate height displacement meter 204 (STEP 6). If there is no problem with this gap height (in the case of OK), proceed to the next STEP. If there is a problem with this gap height, the actuator 202 is moved downward so that the tip of the laser unit 205 reaches the set gap height (gap height), and this gap height is adjusted again. The height is confirmed by the board height displacement meter 204 .

ＧＡＰ高さを基板高さ変位計２０４にて確認し、問題がない場合には、スポットヒータ２１０により、ハンダボール（ハンダボールが配置された基板２１５や電極パッド）に対してスポット的に例えば１５０～１８０℃程度まで予熱をかける（STEP7）。そして、ハンダボール（ハンダボールが配置された基板２１５や電極パッド）の温度が、特に、基板２１５の温度が、設定される温度に到達しているか否かを、例えば図示していない温度計などにより確認する（STEP8）。なお、この温度が設定温度に到達している場合には、次のＳＴＥＰに進む。この温度が設定温度に到達していない場合には、スポットヒータ２１０により予熱し続ける。又は、スポットヒータ２１０の出力を増加し、温度上昇を促進する。そして、この温度が設定温度に到達したか否かを再度確認する。 The GAP height is confirmed by the board height displacement gauge 204, and if there is no problem, the spot heater 210 is used to spot the solder ball (the board 215 or the electrode pad on which the solder ball is arranged), for example, 150 degrees. Preheat to ~180°C (STEP7). For example, a thermometer (not shown) can be used to check whether the temperature of the solder balls (the substrate 215 and the electrode pads on which the solder balls are arranged), especially the temperature of the substrate 215, has reached a set temperature. (STEP8). If this temperature has reached the set temperature, proceed to the next STEP. If the temperature has not reached the set temperature, the spot heater 210 continues to preheat. Alternatively, the output of the spot heater 210 is increased to accelerate the temperature rise. Then, it is confirmed again whether or not this temperature has reached the set temperature.

また、ＧＡＰ高さを基板高さ変位計２０４にて確認し、問題がない場合には、プラズマユニットにより、ハンダボールに対してスポット的にプラズマを照射する（STEP9）。そして、ハンダボール及び／又は電極パッドが、酸化還元（ハンダボールの表面に形成される酸化膜が除去）されているか否かを、例えば、観察カメラ２０６によりか確認する（STEP10）。
この場合、ハンダボールの表面に形成される酸化膜が除去されるとハンダボールが紫色に輝いて見える。このことから、酸化膜が除去されていることを確認することもできる。なお、酸化還元が完了している場合には、次のＳＴＥＰに進む。酸化還元が完了していない場合には、プラズマを照射し続ける。そして、酸化還元が完了したか否かを再度確認する。なお、ここでは、電極パッドの酸化膜を除去し、その後、ハンダボールの酸化膜を除去する場合も含む。なお、観察カメラ２０６が設置されない場合には、酸化還元が完了する時間を予め設定し、その設定時間に基づいて、次のＳＴＥＰに進んでもよい。 Further, the GAP height is confirmed by the substrate height displacement meter 204, and if there is no problem, the plasma unit irradiates the solder ball with plasma in a spot (STEP 9). Then, the observation camera 206, for example, confirms whether or not the solder balls and/or electrode pads are oxidized and reduced (the oxide film formed on the surface of the solder balls is removed) (STEP 10).
In this case, when the oxide film formed on the surface of the solder ball is removed, the solder ball looks purple. From this, it can also be confirmed that the oxide film has been removed. In addition, when oxidation-reduction is completed, it progresses to the following STEP. If the oxidation-reduction is not completed, plasma irradiation is continued. Then, it is confirmed again whether or not the oxidation-reduction is completed. Here, the case where the oxide film on the electrode pad is removed and then the oxide film on the solder ball is removed is also included. In addition, when the observation camera 206 is not installed, the time for completion of oxidation-reduction may be set in advance, and the next step may be performed based on the set time.

基板２１５の温度が設定される温度に到達していること、及び、ハンダボールが酸化還元されていることを確認した後、レーザーユニット２０５により、ハンダボールにレーザーを照射し、ハンダボールの温度を例えば２５０℃程度まで２秒程度で上昇させ、ハンダボールを溶融し、電極パッドに固着（はんだ付けや溶着）する（STEP11）。これにより、ハンダボール充填不良をなくすことができる。 After confirming that the temperature of the substrate 215 has reached the set temperature and that the solder balls have been oxidized and reduced, the laser unit 205 irradiates the solder balls with a laser to reduce the temperature of the solder balls. For example, the temperature is raised to about 250° C. in about 2 seconds to melt the solder ball and fix (solder or weld) it to the electrode pad (STEP 11). As a result, solder ball filling failure can be eliminated.

この後、修復され、ハンダボール充填不良がなくなった基板２１５を搬出ステージから搬出する（STEP12）。 After that, the substrate 215, which has been repaired and no defective solder balls are filled, is unloaded from the unloading stage (STEP 12).

このように、プラズマユニットが、ハンダボールに対して、プラズマを照射するプラズマ照射タイミングは、レーザーユニット２０５がハンダボールに対して、レーザーを照射するレーザー照射タイミングよりも早く、プラズマは、レーザーが照射されている間は、照射し続けられていることが好ましい。つまり、プラズマとレーザーとは共に又は同時に照射されている時間帯があることが好ましい。また、スポットヒータ２１０が、ハンダボールに対して、予熱をかける予熱タイミングは、レーザーユニット２０５がハンダボールに対して、レーザーを照射するレーザー照射タイミングよりも早く、予熱は、レーザーが照射されている間は、かけ続けられていることが好ましい。 In this way, the plasma irradiation timing at which the plasma unit irradiates the solder ball with plasma is earlier than the laser irradiation timing at which the laser unit 205 irradiates the solder ball with the laser. It is preferable that the irradiation is continued while the irradiation is being performed. In other words, it is preferable that there is a time period during which the plasma and the laser are irradiated together or simultaneously. Also, the preheating timing at which the spot heater 210 preheats the solder ball is earlier than the laser irradiation timing at which the laser unit 205 irradiates the solder ball with the laser. It is preferable that the interval is continued.

つまり、共に又は同時に、ハンダボールにプラズマを照射し、ハンダボールにレーザーを照射し、ハンダボールの酸化膜を除去し、ハンダボールを溶融してハンダボールを電極パッドにハンダ付けする。なお、共に又は同時に、ハンダボールを予熱し、ハンダボールにプラズマを照射し、ハンダボールにレーザーを照射し、ハンダボールの酸化膜を除去し、ハンダボールを溶融してハンダボールを電極パッドにハンダ付けしてもよい。つまり、共に又は同時にとは、重なる時間帯を有することを意味する。 That is, simultaneously or simultaneously, the solder balls are irradiated with plasma, the solder balls are irradiated with laser, the oxide film of the solder balls is removed, the solder balls are melted, and the solder balls are soldered to the electrode pads. At the same time or together, the solder ball is preheated, the solder ball is irradiated with plasma, the solder ball is irradiated with laser, the oxide film of the solder ball is removed, the solder ball is melted, and the solder ball is soldered to the electrode pad. may be attached. That is, together or simultaneously means having overlapping time periods.

また、ハンダボールを設置する前に、電極パッドにプラズマを照射し、電極パッドの酸化膜を除去し、その後に、ハンダボールを設置し、ハンダボールにプラズマを照射し、ハンダボールの酸化膜を除去と、同時に、ハンダボールにレーザーを照射し、ハンダボールを溶融してハンダボールを電極パッドにハンダ付けてもよい。 Before placing the solder ball, the electrode pad is irradiated with plasma to remove the oxide film of the electrode pad, then the solder ball is placed, the solder ball is irradiated with plasma, and the oxide film of the solder ball is removed. At the same time as the removal, the solder balls may be melted by irradiating the solder balls with a laser and soldered to the electrode pads.

このように、本実施例に記載するハンダボールリペア方法又はバンプ形成方法は、基板２１５の電極パッド上に形成されたハンダバンプの状態をハンダボール検査工程によって検査し、ハンダボール検査工程によって欠陥が検出された電極パッドに修復用ディスペンサによってハンダボールを供給する方法である。 As described above, the solder ball repair method or bump formation method described in this embodiment inspects the state of the solder bumps formed on the electrode pads of the substrate 215 by the solder ball inspection process, and detects defects by the solder ball inspection process. This is a method of supplying solder balls to the electrode pads that have been repaired using a repair dispenser.

そして、ハンダボールリペア方法又はバンプ形成方法は、修復用ディスペンサによって欠陥が検出された電極パッドにハンダボールを供給後、ハンダボールにプラズマを照射すると共に、レーザーを照射し、ハンダボールの酸化膜を除去すると同時に、ハンダボールを溶融して、ハンダボールを電極パッドにハンダ付けする。また、ハンダボールリペア方法又はバンプ形成方法は、修復用ディスペンサによって欠陥が検出された電極パッドにプラズマを照射して電極パッドの酸化膜を除去し、その後、この電極パッドにハンダボールを供給し、ハンダボールにプラズマとレーザーとを照射して、ハンダボールの酸化膜を除去しつつ、ハンダボールを溶融し、ハンダボールを電極パッドに固着（はんだ付けや溶着）する。 In the solder ball repair method or bump formation method, after the solder ball is supplied to the electrode pad whose defect has been detected by the repair dispenser, the solder ball is irradiated with plasma and laser to remove the oxide film of the solder ball. Upon removal, the solder balls are melted and soldered to the electrode pads. Further, in the solder ball repair method or bump formation method, plasma is irradiated to the electrode pad whose defect is detected by the repair dispenser to remove the oxide film of the electrode pad, and then solder balls are supplied to the electrode pad, The solder ball is irradiated with plasma and laser to melt the solder ball while removing the oxide film of the solder ball, thereby fixing (soldering or welding) the solder ball to the electrode pad.

なお、バンプ形成装置又はバンプ形成方法は、基板２１上に形成された電極パッド２２上に、ハンダボール２４を供給すると考えることもできる。 The bump forming apparatus or bump forming method can also be considered to supply solder balls 24 onto the electrode pads 22 formed on the substrate 21 .

これにより、基板の電極パッド上に発生したバンプ欠陥を検査して、欠陥電極部にハンダボールを再供給・リペアを行い、はんだ付けすることができる。また、極微細はんだバンプにおいて、リフロー後のバンプ電極の欠陥部位へのリペア・はんだ付けとして、信頼性の高いリペアはんだ付けを実施することができる。 As a result, it is possible to inspect the bump defect generated on the electrode pad of the substrate, re-supply the solder ball to the defective electrode portion, repair the defective electrode portion, and perform soldering. Moreover, in ultra-fine solder bumps, highly reliable repair soldering can be performed as repair/soldering to defective portions of bump electrodes after reflow.

このように、本実施例に記載するハンダボールリペア装置又はバンプ形成装置は、基板２１５の電極パッド２２上のハンダボールをターゲットとするものであり、基板２１５の電極パッド２２上に形成されたハンダバンプの状態を検査して、欠陥が検出された電極パッドにハンダボールを供給する修復用ディスペンサを備える。 Thus, the solder ball repair apparatus or bump forming apparatus described in this embodiment targets the solder balls on the electrode pads 22 of the substrate 215, and the solder bumps formed on the electrode pads 22 of the substrate 215 are used as targets. and a repair dispenser for supplying solder balls to electrode pads where defects have been detected.

そして、ハンダボールリペア装置又はバンプ形成装置は、修復用ディスペンサによって供給されたハンダボールにプラズマを照射し、ハンダボールの酸化膜を除去するプラズマユニット（プラズマ発生装置）と、ハンダボールにレーザーを照射し、ハンダボールを溶融するレーザーユニット（レーザー発生装置）２０５と、を備え、ハンダボールの酸化膜を除去すると共に又は同時に、ハンダボールを溶融し、電極パッドにハンダバンプを形成する（ハンダボールを電極パッドにはんだ付けする）。 Then, the solder ball repair device or bump forming device includes a plasma unit (plasma generator) that irradiates plasma onto the solder balls supplied by the repair dispenser to remove the oxide film of the solder balls, and a laser that irradiates the solder balls. and a laser unit (laser generator) 205 that melts the solder ball, and removes the oxide film of the solder ball or at the same time melts the solder ball to form a solder bump on the electrode pad (the solder ball is turned into an electrode). solder to the pad).

また、ハンダボールリペア装置又はバンプ形成装置は、欠陥が検出された電極パッドにプラズマを照射し、酸化膜を除去すると共に、修復用ディスペンサによって供給されたハンダボールにプラズマを照射し、ハンダボールの酸化膜を除去するプラズマユニット（プラズマ発生装置）と、ハンダボールにレーザーを照射し、ハンダボールを溶融するレーザーユニット（レーザー発生装置）２０５と、を備え、欠陥が検出された電極パッドの酸化膜を除去し、ハンダボールの酸化膜を除去すると共に又は同時に、ハンダボールを溶融し、電極パッドにハンダボールをはんだ付けする（電極パッドにハンダバンプを形成する）。 In addition, the solder ball repair apparatus or bump forming apparatus irradiates the electrode pad in which the defect has been detected with plasma to remove the oxide film, and irradiates the solder ball supplied by the dispenser for repair with the plasma to remove the solder ball. Equipped with a plasma unit (plasma generator) for removing an oxide film and a laser unit (laser generator) 205 for irradiating a solder ball with a laser to melt the solder ball, the oxide film of the electrode pad where the defect is detected. are removed, the oxide film of the solder ball is removed, or at the same time, the solder ball is melted and soldered to the electrode pad (solder bump is formed on the electrode pad).

また、レーザーユニット２０５は、電極パッドに供給されたハンダボールの上部にレーザーを照射することが好ましい。また、レーザーユニット２０５は、電極パッドに供給されたハンダボールの表面に対して、略垂直にレーザーを照射することが好ましい。また、レーザーユニット２０５は、ハンダボール直径に適したスポット径でレーザーを照射することが好ましく、このスポット径は、ハンダボール直径と略同一またはハンダボール直径よりも小さいことが好ましい。 Also, the laser unit 205 preferably irradiates the upper part of the solder ball supplied to the electrode pad with a laser. Also, the laser unit 205 preferably irradiates the surface of the solder ball supplied to the electrode pad with a laser substantially perpendicularly. Also, the laser unit 205 preferably irradiates a laser with a spot diameter suitable for the solder ball diameter, and this spot diameter is preferably substantially the same as or smaller than the solder ball diameter.

また、プラズマユニットは、電極パッドに対してハンダボール直径または電極パッド直径より広い範囲でプラズマを照射することが好ましい。これにより、効率よく酸化膜を除去することができる。 Also, the plasma unit preferably irradiates the electrode pad with plasma in a range wider than the diameter of the solder ball or the electrode pad. Thereby, the oxide film can be removed efficiently.

以上の説明において、プラズマ照射によりハンダボールの酸化膜を除去すると共に又は同時に、レーザー照射によりハンダボールを溶融するとは、同期間、同時間帯にわたり、プラズマ照射とレーザー照射とを同時に行うことは勿論、少なくとも同時に照射する期間を有する、あるいは少なくとも同時に照射する時間帯を有することを意味する。したがって、プラズマ照射をレーザー照射に先立って行ってもよく、レーザー照射を行っている間にプラズマ照射を停止してもよく、またこの逆であってもよい。 In the above description, removing the oxide film of the solder ball by plasma irradiation or melting the solder ball by laser irradiation at the same time means that plasma irradiation and laser irradiation are performed at the same time over the same period of time. , means to have at least a simultaneous irradiation period or at least a simultaneous irradiation time period. Therefore, the plasma irradiation may precede the laser irradiation, the plasma irradiation may be stopped during the laser irradiation, or vice versa.

また、仮に、プラズマ照射とレーザー照射とを瞬時に、あるいは短時間に切り替えるにしても、プラズマ照射による酸化膜の除去が、レーザー照射による溶融に問題の無い程度である短時間の差であれば、少なくとも同時に照射する期間を有する、あるいは少なくとも同時に照射する時間帯を有することを意味する。 Even if the plasma irradiation and the laser irradiation are switched instantaneously or in a short time, if the removal of the oxide film by the plasma irradiation is a short time difference that causes no problem with the melting by the laser irradiation. , means to have at least a simultaneous irradiation period or at least a simultaneous irradiation time period.

また、プラズマユニットが、電極パッド又は／及びハンダボールに対して、プラズマを照射するプラズマ照射タイミングは、レーザーユニット２０５がハンダボールに対して、レーザーを照射するレーザー照射タイミングよりも早く、プラズマは、レーザーが照射されている間は、照射し続けられていることが好ましい。つまり、プラズマとレーザーとは同時に照射されている時間帯があることが好ましい。 In addition, the plasma irradiation timing at which the plasma unit irradiates the electrode pad and/or the solder ball with plasma is earlier than the laser irradiation timing at which the laser unit 205 irradiates the solder ball with the laser. It is preferable that the irradiation be continued while the laser is being irradiated. In other words, it is preferable that there is a period of time during which the plasma and the laser are irradiated at the same time.

特に、プラズマが照射されたハンダボールは、その表面が活性化されているため、酸化されやすく、プラズマの照射を停止するとすぐに酸化されてしまう。そこで、プラズマを照射しつつ、レーザーを照射することが重要である。 In particular, since the surface of a solder ball irradiated with plasma is activated, it is easily oxidized, and is oxidized as soon as the plasma irradiation is stopped. Therefore, it is important to irradiate the laser while irradiating the plasma.

このように、本実施例に記載するハンダボールリペア装置では、基板２１５の電極パッド上に供給されたハンダボール及び／又は電極パッドに対して、プラズマを照射しつつ、ハンダボールにレーザーを照射する。 Thus, in the solder ball repair apparatus described in this embodiment, the solder balls and/or electrode pads supplied onto the electrode pads of the substrate 215 are irradiated with plasma while the solder balls are irradiated with laser. .

また、本実施例に記載するハンダボールリペア装置では、スポットヒータ２１０を備えた場合について説明したが、これは、製品の品種や材料などの状況によっては、必ずしも必要なものでは無く、省略してもよい場合があるが、このスポットヒータ２１０を備え、これを実施例のように制御すれば、レーザーの出力をより小さくできる。 In addition, although the solder ball repair apparatus described in this embodiment has been described as having the spot heater 210, this is not necessarily required depending on the product type and material, and will be omitted. However, if this spot heater 210 is provided and controlled as in the embodiment, the output of the laser can be made smaller.

本実施例によれば、ハンダボールを電極パッド上にはんだ付けダメージが少なく、効率よく確実にリペア、はんだ付けをすることができる。 According to the present embodiment, soldering the solder balls onto the electrode pads causes little damage, and can be repaired and soldered efficiently and reliably.

また、本実施例によれば、欠陥の発生した部位のみに、レーザーを照射し、プラズマを照射するため、はんだ付けにかかる時間が短く、一括リフロー工程を用いることなく、シンプルなライン構成でリペアを完結できるため、装置の製造コストを低く抑えることが可能になる。 In addition, according to the present embodiment, only the portion where the defect is generated is irradiated with the laser and the plasma, so the time required for soldering is short, and the repair can be performed with a simple line configuration without using a batch reflow process. can be completed, the manufacturing cost of the device can be kept low.

また、本実施例によれば、欠陥の発生した電極パッド部のみをレーザー＆プラズマにてリペアし、はんだ付けが可能なため、再はんだ付けにかかるエネルギーが少なくて済み、大量の熱を発生させないため、省エネルギーかつ環境に良いシステム提供が可能となる。 Moreover, according to this embodiment, only the defective electrode pad portion can be repaired by laser and plasma, and soldering can be performed. Therefore, less energy is required for re-soldering, and a large amount of heat is not generated. Therefore, it is possible to provide an energy-saving and environment-friendly system.

また、本実施例によれば、欠陥の発生した部位のみをレーザー＆プラズマにてリペアし、はんだ付けが可能なため、再はんだ付けの範囲が狭く、リフローはんだ付け済みの良品部位に熱履歴を加えないため、信頼性が高いリペアし、はんだ付けが可能になる。 In addition, according to the present embodiment, only the portion where the defect has occurred can be repaired by laser and plasma, and soldering is possible. No additions allow for reliable repair and soldering.

次に、図１６を使用し、実施例２のプラズマレーザーヘッド部３００を説明する。なお、実施例２を説明するにあたり、実施例１との相違部分について説明する。 Next, using FIG. 16, the plasma laser head section 300 of Example 2 will be described. In addition, in explaining Example 2, a different part from Example 1 is demonstrated.

プラズマレーザーリペアヘッド部３００は、ハンダボール位置に移動し、このハンダボール２４に対してピンポイントでスポット的に予熱をかけ、このハンダボール２４に対してプラズマを照射してハンダボール２４の酸化膜を除去し、酸化膜を除去した後、レーザーを照射して、局所的にリフロー又はバンプ形成する。 The plasma laser repair head unit 300 moves to the solder ball position, applies pinpoint spot preheating to the solder ball 24, and irradiates the solder ball 24 with plasma to form an oxide film on the solder ball 24. is removed, the oxide film is removed, and then a laser is applied to locally reflow or form bumps.

プラズマレーザーリペアヘッド部３００は、ハンダボール２４に対してスポット的にレーザーを照射し、ハンダボールを加熱、溶融するレーザーユニット（レーザー発生装置（レーザー照射手段の意味））３０５と、ハンダボール２４に対してスポット的にプラズマを照射するプラズマユニット（プラズマ発生装置（プラズマ照射手段の意味））３０６と、ハンダボール３４に対してスポット的に予熱をかけるスポットヒータ２１０と、を有する。そして、少なくともレーザーユニット３０５とプラズマユニット３０６とを固定するユニット固定板２１９を有する。 The plasma laser repair head unit 300 irradiates the solder balls 24 with a spot laser to heat and melt the solder balls (laser generator (meaning laser irradiation means)) 305, and the solder balls 24. It has a plasma unit (plasma generator (meaning plasma irradiation means)) 306 that irradiates plasma in a spot manner, and a spot heater 210 that preheats the solder balls 34 in a spot manner. A unit fixing plate 219 for fixing at least the laser unit 305 and the plasma unit 306 is provided.

実施例２では、レーザーユニット３０５のレーザー照射軸とプラズマユニット３０６のプラズマ照射軸とは、ハンダボール２４の近傍で同軸であり、プラズマやレーザーを、ハンダボール２４に対して、上方（真上）から照射する。なお、スポットヒータ２１０の軸は、プラズマやレーザーが照射される１つのハンダボール２４に向かうように、設定される。これにより、レーザーユニット３０５のレーザー照射軸、プラズマユニット３０６のプラズマ照射軸、スポットヒータ２１０の軸は、１つのハンダボール２４に集中する。 In Example 2, the laser irradiation axis of the laser unit 305 and the plasma irradiation axis of the plasma unit 306 are coaxial in the vicinity of the solder ball 24, and the plasma or laser is directed upward (directly above) the solder ball 24. Irradiate from The axis of the spot heater 210 is set so as to face one solder ball 24 irradiated with plasma or laser. As a result, the laser irradiation axis of the laser unit 305 , the plasma irradiation axis of the plasma unit 306 , and the spot heater 210 axis are concentrated on one solder ball 24 .

次に、図１７を使用し、実施例２のプラズマレーザーヘッド部３００の原理を説明する。 Next, using FIG. 17, the principle of the plasma laser head section 300 of Example 2 will be described.

実施例２では、レーザーユニット３０５から照射されるレーザーは、水平方向に導入され、ハーフミラー３０９により、鉛直方向に反射し、ハンダボール２４の上方から、ハンダボール２４に照射される。 In the second embodiment, the laser emitted from the laser unit 305 is introduced in the horizontal direction, reflected vertically by the half mirror 309, and applied to the solder ball 24 from above.

また、実施例２では、プラズマユニット３０６から照射されるプラズマも、ハンダボール２４の上方から、ハンダボール２４に照射される。 Further, in the second embodiment, the solder balls 24 are also irradiated with plasma from the plasma unit 306 from above the solder balls 24 .

プラズマユニット３０６は、ホローカソード放電を使用し、高密度のプラズマを発生させるものであり、プラズマを発生させる高周波電圧を印加するプラズマ電極３１３を有する。なお、プラズマを発生させる高周波電圧は、プラズマ電極３１３に高周波電圧を供給する電極電源３１４から供給され、プラズマとなるガスは、ガス供給部３１５から供給され、プラズマ発生領域でプラズマが発生する。特に、実施例２では、ガスは、レーザーの導入方向と同一となるように、水平方向から供給される。つまり、レーザーの導入方向とガスの供給方向とが同一となる。これにより、プラズマレーザーヘッド部３００をコンパクト化することができる。 The plasma unit 306 uses hollow cathode discharge to generate high-density plasma, and has a plasma electrode 313 for applying a high-frequency voltage for generating plasma. A high-frequency voltage for generating plasma is supplied from an electrode power supply 314 that supplies a high-frequency voltage to a plasma electrode 313, and a plasma gas is supplied from a gas supply unit 315 to generate plasma in a plasma generation region. Particularly, in Example 2, the gas is supplied horizontally so as to be the same as the laser introduction direction. That is, the laser introduction direction and the gas supply direction are the same. Thereby, the plasma laser head section 300 can be made compact.

そして、このように、実施例２では、レーザーがプラズマ発生領域を貫通し、プラズマとレーザーとが、同時にハンダボール２４に照射される。これにより、効率的に、同時に、プラズマとレーザーとをハンダボール２４に照射することができる。 Thus, in Example 2, the laser penetrates the plasma generation region, and the solder ball 24 is simultaneously irradiated with the plasma and the laser. As a result, the solder balls 24 can be efficiently and simultaneously irradiated with plasma and laser.

また、レーザーユニット３０５のレーザー照射軸とプラズマユニット３０６のプラズマ照射軸とを同軸にすることにより、レーザーユニット３０５のレーザー照射軸とプラズマユニット３０６のプラズマ照射軸との軸合わせをする必要がなく、効率的に、プラズマとレーザーとをハンダボール２４に照射することができる。 Further, by making the laser irradiation axis of the laser unit 305 and the plasma irradiation axis of the plasma unit 306 coaxial, it is not necessary to align the laser irradiation axis of the laser unit 305 and the plasma irradiation axis of the plasma unit 306. The solder balls 24 can be efficiently irradiated with plasma and laser.

また、実施例２でも、例えば、マイクロスコープなどの観察カメラ２０６が設置される。観察カメラ２０６は、ハーフミラー３０９を透して、上方（真上）から、ハンダボール２４の状態を観察する。ただし、装置構成として、観察カメラ２０６は、必ずしも必須ではない。 Also in the second embodiment, for example, an observation camera 206 such as a microscope is installed. Observation camera 206 observes the state of solder ball 24 from above (directly above) through half mirror 309 . However, the observation camera 206 is not necessarily essential as an apparatus configuration.

なお、観察カメラ２０６が設置されない場合には、ハーフミラー３０９を設置せず、レーザーユニット３０５をハンダボール２４の上方（真上）に設置し、レーザーを、直接、ハンダボール２４に照射することができる。 If the observation camera 206 is not installed, the half mirror 309 is not installed, and the laser unit 305 is installed above (directly above) the solder ball 24 to irradiate the solder ball 24 directly with the laser. can.

また、実施例２でも、ハンダボール３４に対してスポット的に予熱をかけるスポットヒータ２１０を使用するが、スポットヒータ２１０の代わりに、デフォーカスレーザーを使用し、ハンダボールの周辺に対して予熱をかけてもよい。 Also in the second embodiment, the spot heater 210 for spot-wise preheating the solder ball 34 is used, but instead of the spot heater 210, a defocus laser is used to preheat the periphery of the solder ball. You can put it on.

特に、観察カメラ２０６が設置されない場合には、デフォーカスレーザーを、ハーフミラー３０９を透して、ハンダボール２４の上方（真上）から、ハンダボール２４に照射することもできる。つまり、デフォーカスレーザーの照射軸を、レーザーユニット３０５のレーザー照射軸とプラズマユニット３０６のプラズマ照射軸と、ハンダボール２４の近傍で同軸とする。これにより、効率的にハンダボール２４の周辺を予熱することができる。 In particular, when the observation camera 206 is not installed, the solder ball 24 can be irradiated with the defocus laser from above (directly above) the solder ball 24 through the half mirror 309 . That is, the irradiation axis of the defocus laser is made coaxial with the laser irradiation axis of the laser unit 305 and the plasma irradiation axis of the plasma unit 306 in the vicinity of the solder ball 24 . Thereby, the periphery of the solder ball 24 can be efficiently preheated.

次に、図１８を使用し、実施例２のプラズマレーザーヘッド部３００の構成、特に、プラズマユニット３０６の構成を説明する。 Next, using FIG. 18, the configuration of the plasma laser head section 300 of Example 2, particularly the configuration of the plasma unit 306 will be described.

ハンダボール２４に対してスポット的にプラズマを照射するプラズマユニット３０６は、ホローカソード放電を使用し、高密度のプラズマを発生させるものである。 The plasma unit 306 for spotwise irradiating plasma onto the solder balls 24 uses hollow cathode discharge to generate high-density plasma.

図１８において、部材３３０は、ガス案内路を構成する案内路構成部材であり、略円筒形に形成される。この部材３３０には、軸方向にガス案内路３３１が適宜ドリル加工などにより直線状に穿設されている。 In FIG. 18, a member 330 is a guide path forming member that configures a gas guide path and is formed in a substantially cylindrical shape. A gas guide passage 331 is axially bored in the member 330 in a straight line by drilling or the like.

このガス案内路３３１は、上端が広く開口し、下端は狭まってノズル形状となって開放している。ガス案内路３３１の側方には、ガス供給口３３２が穿設され、ガス供給部３１５からガス案内路３３１にプラズマとなるガスが供給される。 The gas guide path 331 has a wide opening at the top and a narrow, open nozzle shape at the bottom. A gas supply port 332 is formed on the side of the gas guide path 331 , and gas to be plasma is supplied from the gas supply section 315 to the gas guide path 331 .

ガス案内路３３１の開口した一端には、この開口部を塞ぐよう部材３２０を設置する。
部材３２０は、ガス案内路３３１の一端を封緘し、後記するレーザー光を透過する部材であれば特に限定はないが、一般的には石英ガラスが使用される（以下、部材３２０は石英ガラス板と称する。）。 A member 320 is installed at one open end of the gas guide path 331 so as to close the opening.
The member 320 is not particularly limited as long as it is a member that seals one end of the gas guide path 331 and transmits laser light, which will be described later. called.).

この石英ガラス板３２０は、部材３３０との間にＯリング３２１を挟み、その上方には中央部を開口した蓋体３１６を、部材３３０に螺合する。これにより、石英ガラス板３２０は、Ｏリング３２１側に押し付けられ、ガス案内路３３１の一端は密閉されることになる。（なお、石英ガラス板３２０が密閉される方法であれば、特に螺合方式に限定するものではない。）
この構成により、ガス供給部３１５からガス導入部３１７及びガス供給口３３２を通して案内されたガスは、ガス案内路３３１によって案内され、ガス案内路３３１の下端に形成したノズルから下方に照射される。 An O-ring 321 is sandwiched between the quartz glass plate 320 and the member 330 , and a lid body 316 having an opening at the center is screwed onto the member 330 above the quartz glass plate 320 . As a result, the quartz glass plate 320 is pressed against the O-ring 321 side, and one end of the gas guide path 331 is sealed. (The method is not particularly limited to the screwing method as long as the quartz glass plate 320 is hermetically sealed.)
With this configuration, the gas guided from the gas supply section 315 through the gas introduction section 317 and the gas supply port 332 is guided by the gas guide path 331 and emitted downward from the nozzle formed at the lower end of the gas guide path 331 .

ガス案内路３３１のノズル形状となって開放している下端にも石英ガラス板３２２を設置する。上記と同様な構成により、この下端に配置した石英ガラス板３２２は、Ｏリング３２３、蓋体３２４により、石英ガラス板３２２がＯリング３２３側に押し付けられ、ガス案内路３３１の一端は（以下に説明する第１孔部を除き）密閉されることになる。 A quartz glass plate 322 is also installed at the open lower end of the gas guide path 331 in the form of a nozzle. With the same structure as above, the quartz glass plate 322 arranged at the lower end is pressed against the O-ring 323 side by the O-ring 323 and the lid 324, and one end of the gas guide path 331 is (hereinafter referred to as (except for the first hole described) will be sealed.

下部に設置した石英ガラス板３２２の上部面及び下部面には、ガスを励起してプラズマを生成する高周波電圧を印加するタングステンからなるプラズマ電極３１３を設置する。
そして、プラズマ電極３１３には、電極電源３１４から高圧、高周波電圧を供給するための電極電源線を接続する。 Plasma electrodes 313 made of tungsten for applying a high-frequency voltage for generating plasma by exciting gas are installed on the upper and lower surfaces of the quartz glass plate 322 placed below.
The plasma electrode 313 is connected to an electrode power supply line for supplying high voltage and high frequency voltage from an electrode power supply 314 .

下部の石英ガラス板３２２には、ガス案内路３３１の下端に構成したノズル形状となって開放しているノズル先端と同様の直径０．５～０．８ｍｍ程度の第１孔部を形成する。
更に、下部の石英ガラス板３２２の上部面及び下部面に設置したプラズマ電極３１３にも第２孔部が形成される。第２孔部の直径は、第１孔部の直径よりも大きいか、又は、第１孔部の直径とほぼ同等である。 The lower quartz glass plate 322 is formed with a first hole having a diameter of about 0.5 to 0.8 mm, which is the same as the tip of the open nozzle formed at the lower end of the gas guide path 331 .
Further, second holes are also formed in the plasma electrodes 313 installed on the upper and lower surfaces of the lower quartz glass plate 322 . The diameter of the second hole is greater than or approximately equal to the diameter of the first hole.

プラズマは、電極電源３１４から高圧、高周波電圧をプラズマ電極３１３に供給することにより、プラズマ電極３１３の周辺（第２孔部の近傍）で生成され、ここがプラズマ発生領域３１８となる。そして、この生成されたプラズマは蓋体３２４に形成される下部の開口部から、下方に位置するハンダボール２４に向けて照射される。 Plasma is generated around the plasma electrode 313 (in the vicinity of the second hole) by supplying a high-frequency high-frequency voltage from the electrode power supply 314 to the plasma electrode 313 , and this becomes a plasma generation region 318 . The generated plasma is then irradiated from the lower opening formed in the lid 324 toward the solder balls 24 positioned below.

この照射は、ガス供給部３１５からのガスの供給圧力によって調整することができる。
ガス供給部３１５からのガスの供給圧力は、ガス圧により基板に搭載したハンダボール２４が飛び散らない、あるいは所定の電極上から移動（位置ズレ）しない適正な圧力とする。 This irradiation can be adjusted by the gas supply pressure from the gas supply unit 315 .
The gas supply pressure from the gas supply unit 315 is set to an appropriate pressure so that the solder balls 24 mounted on the substrate do not scatter or move (displace) from the predetermined electrodes due to the gas pressure.

なお、蓋体３２４の下部の開口部の直径は、第１孔部の直径とほぼ同等であるか、又は、第１孔部の直径よりも大きくすることが望ましい。 It is desirable that the diameter of the opening in the lower portion of the lid 324 is approximately the same as the diameter of the first hole, or larger than the diameter of the first hole.

レーザーユニット３０５から照射されるレーザーは、水平方向に導入され、ハーフミラー３０９により、鉛直方向に反射し、蓋体３１６の上部の開口部を通過し、部材３３０に設置される上部の石英ガラス板３２０を透過し、ガス案内路３３１を通って、第１孔部、第２孔部、蓋体３２４の下部の開口部を通過し、ハンダボール２４の上方から、ハンダボール２４に照射される。 The laser emitted from the laser unit 305 is introduced in the horizontal direction, reflected in the vertical direction by the half mirror 309, passes through the upper opening of the lid 316, and reaches the upper quartz glass plate installed on the member 330. 320 , passes through the gas guide path 331 , the first hole, the second hole, and the lower opening of the lid 324 , and irradiates the solder balls 24 from above the solder balls 24 .

また、実施例１と同様に、ガス（媒体ガス）は、重量％にて、１～４％の水素成分を含むアルゴンガスであることが好ましい。この場合も、高周波電源（例えば、５ｋＶ、５０Ｈｚ）であるプラズマ電極３１３により、ガスが励起され、ガスがラジカル化し、ガスがプラズマ化する。 Further, as in Example 1, the gas (medium gas) is preferably argon gas containing 1 to 4% by weight of hydrogen. Also in this case, the gas is excited by the plasma electrode 313, which is a high-frequency power supply (for example, 5 kV, 50 Hz), the gas is radicalized, and the gas is turned into plasma.

これにより、レーザーユニット３０５のレーザー照射軸とプラズマユニット３０６のプラズマ照射軸とは、ハンダボール２４の近傍で同軸となると共に、レーザーがプラズマ発生領域３１８を貫通し、プラズマとレーザーとが、同時にハンダボール２４に照射される。これにより、効率的に、同時に、プラズマとレーザーとをハンダボール２４に照射することができる。 As a result, the laser irradiation axis of the laser unit 305 and the plasma irradiation axis of the plasma unit 306 become coaxial in the vicinity of the solder ball 24, and the laser penetrates the plasma generation region 318, so that the plasma and the laser simultaneously generate the solder. The ball 24 is irradiated. As a result, the solder balls 24 can be efficiently and simultaneously irradiated with plasma and laser.

なお、実施例２では、ホローカソード放電を使用し、高密度のプラズマを発生させるプラズマの発生方式を使用したが、プラズマの発生方式はこれに限定されるものではなく、例えば、ガスを高周波コイルによって励起する構成のものであってもよい。 In Example 2, hollow cathode discharge is used to generate high-density plasma, but the plasma generation method is not limited to this. may be configured to be excited by

また、実施例２では、ホローカソード放電を使用し、ガス案内路３３１のガス出口側にプラズマ電極を設け、プラズマを生成するようしたが、プラズマ電極の位置は、実施例のガス出口側に限らず、ガス流通経路の任意の一部に設けるようにしてもよい。 In Example 2, a hollow cathode discharge was used, and a plasma electrode was provided on the gas outlet side of the gas guide path 331 to generate plasma. Instead, it may be provided in an arbitrary part of the gas flow path.

以上、実施例２のようにすれば、一端がレーザー光を透過する光透過部材（例えば、石英ガラス板３２０）で封緘された側方にプラズマを生成するガスを供給するガス供給口３３２を有し、このガス供給口３３２から供給されたガスを基板に搭載されたハンダボールに照射するよう導く直線状に形成したガス案内路３３１と、このガス案内路３３１からハンダボールに至る流通経路の一部を包囲し、ガスに高圧・高周波電源を印加してガスをプラズマ化するプラズマ生成手段（例えば、プラズマ電極３１３）と、生成したレーザー光を、光透過部材を透過し、ガスの流通経路およびプラズマ生成領域の中央部を通してハンダボールに照射するレーザー発生手段（例えば、レーザーユニット３０５）と、を備え、プラズマでハンダボールの酸化膜を除去すると共に、レーザー光でハンダボールを溶融してバンプを形成するバンプ形成装置を得ることができる。 As described above, according to the second embodiment, one end of which is sealed with a light transmitting member (for example, a quartz glass plate 320) that transmits laser light has a gas supply port 332 that supplies a gas for generating plasma on the side. A linearly formed gas guide path 331 for guiding the gas supplied from the gas supply port 332 to the solder balls mounted on the substrate, and one of the distribution paths from the gas guide path 331 to the solder balls. A plasma generation means (for example, plasma electrode 313) that surrounds the part and applies a high voltage/high frequency power supply to the gas to turn the gas into plasma (for example, a plasma electrode 313), and the generated laser light is transmitted through the light transmission member, and the gas distribution path and A laser generating means (for example, a laser unit 305) that irradiates the solder balls through the central portion of the plasma generation region, removes the oxide film of the solder balls with plasma, melts the solder balls with laser light, and forms bumps. A bump forming apparatus for forming can be obtained.

次に、図１９を使用し、実施例２を応用したレーザーのパルス照射について説明する。 Next, laser pulse irradiation to which the second embodiment is applied will be described with reference to FIG.

レーザーユニット３０５から照射されるレーザーは、パルス的（１５～２５ｋＨｚ）に照射されることが好ましい。ハンダボール２４にレーザーをパルス的に照射することにより、ハンダボールの酸化膜を効率的に除去することができる。これは、レーザーをパルス的に照射し、熱音響効果を使用し、その衝撃により、ハンダボールの表面に形成される酸化膜に効率的にひびを入れることができるためである。 The laser emitted from the laser unit 305 is preferably applied in a pulsed manner (15 to 25 kHz). By irradiating the solder ball 24 with laser pulses, the oxide film of the solder ball can be removed efficiently. This is because the laser can be pulsed and the thermoacoustic effect can be used to effectively crack the oxide film that forms on the surface of the solder ball due to the impact.

このように、実施例２によれば、レーザー＆プラズマにてはんだ付けが可能なため、はんだ付けの範囲が狭く、極微細はんだバンプ形成において、信頼性が高いはんだ付けが可能になる。 As described above, according to the second embodiment, since soldering can be performed by laser and plasma, the range of soldering is narrow, and highly reliable soldering is possible in forming ultra-fine solder bumps.

以上のように、本実施例により、バンプ形成装置、バンプ形成方法、ハンダボールリペア装置、ハンダボールリペア方法を好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施例によって限定的に解釈されるものではない。すなわち、本発明はその趣旨、主要な特徴から逸脱しない範囲において、種々の変更および様々な形態での実施が可能である。 As described above, the bump forming apparatus, the bump forming method, the solder ball repair apparatus, and the solder ball repair method have been described based on the preferred embodiments, but the present invention is limited to the above embodiments. not to be interpreted. That is, the present invention can be embodied in various modifications and forms without departing from its spirit and main characteristics.

１…印刷装置、２…印刷ヘッド、３…スキージ、４…モータ、１０…印刷テーブル、１５…カメラ、２０、２０ｂ…スクリーン、２０ｄ…開口部、２１…基板、２２…電極パッド、２３…フラックス、２４…ハンダボール、６０…ハンダボール供給ヘッド、８７…修復用ディスペンサ、９０…吸着ノズル、９１…心棒、９１a…上端部、９１ｂ…下端部、９２…貫通穴、９２ａ…開口端部、９３…支持部材、９４…ノズル支持枠、９５…モータ、９６…駆動部、９７…リニアレール、９８…先端部、９９…基端部、１２０…電極パッド、１２１…フラックス、１３０…スイーパ、１３１…スキージ、２００…プラズマレーザーリペアヘッド部、２０１…モータ、２０２…アクチュエータ、２０３…ヘッドフレーム、２０４…基板高さ変位計、２０５…レーザーユニット、２０６…観察カメラ、２０７…レーザー導光口、２０８…コリメートレンズ、２０９…集光レンズ、２１０…スポットヒータ、２１１…プラズマアンテナ、２１２…プラズマキャピラリ、２１３…プラズマ電極、２１４…プラズマノズル、２１５…基板、２１６…アラインメントステージ、２１７…アラインメントカメラ、２１８…ステージ移動軸、２１９…ユニット固定板、３００…プラズマレーザーヘッド部、３０５…レーザーユニット、３０６…プラズマユニット、３０９…ハーフミラー、３１３…プラズマ電極、３１４…電極電源、３１５…ガス供給部、３１６…蓋体、３１７…ガス導入部、３１８…プラズマ発生領域、３２０…部材、石英ガラス板、３２１…Ｏリング、３２２…石英ガラス板、３２３…Ｏリング、３２４…蓋体、３３０…部材、３３１…ガス案内路、３３２…ガス供給口。 Reference Signs List 1 printing device 2 printing head 3 squeegee 4 motor 10 printing table 15 camera 20, 20b screen 20d opening 21 substrate 22 electrode pad 23 flux , 24... Solder ball, 60... Solder ball supply head, 87... Repair dispenser, 90... Suction nozzle, 91... Mandrel, 91a... Upper end, 91b... Lower end, 92... Through hole, 92a... Opening end, 93 Support member 94 Nozzle support frame 95 Motor 96 Drive unit 97 Linear rail 98 Tip part 99 Base end 120 Electrode pad 121 Flux 130 Sweeper 131 Squeegee 200 Plasma laser repair head 201 Motor 202 Actuator 203 Head frame 204 Substrate height displacement gauge 205 Laser unit 206 Observation camera 207 Laser light guide port 208 Collimating lens 209 Condensing lens 210 Spot heater 211 Plasma antenna 212 Plasma capillary 213 Plasma electrode 214 Plasma nozzle 215 Substrate 216 Alignment stage 217 Alignment camera 218 Stage movement axis 219 Unit fixing plate 300 Plasma laser head 305 Laser unit 306 Plasma unit 309 Half mirror 313 Plasma electrode 314 Electrode power source 315 Gas supply unit 316 Lid 317 Gas introduction portion 318 Plasma generation region 320 Member Quartz glass plate 321 O-ring 322 Quartz glass plate 323 O-ring 324 Lid 330 Member 331 Gas guide path, 332... Gas supply port.

Claims (37)

基板上に形成された電極パッドに、ハンダボールを供給するバンプ形成装置において、 供給されたハンダボールにプラズマを照射し、前記ハンダボールの酸化膜を除去するプラズマ発生装置と、前記ハンダボールにレーザーを照射し、前記ハンダボールを溶融するレーザー発生装置と、を備え、
前記プラズマ発生装置により前記ハンダボールに前記プラズマを照射して、前記ハンダボールの酸化膜を除去すると共に、前記レーザー発生装置により前記ハンダボールに前記レーザーを照射して、前記ハンダボールを溶融し、前記電極パッドにハンダバンプを形成することを特徴とするバンプ形成装置。 A bump forming apparatus for supplying solder balls to electrode pads formed on a substrate, comprising: a plasma generating apparatus for irradiating the supplied solder balls with plasma to remove an oxide film of the solder balls; and a laser for the solder balls. and a laser generator that irradiates and melts the solder ball,
The plasma generator irradiates the solder ball with the plasma to remove the oxide film of the solder ball, and the laser generator irradiates the solder ball with the laser to melt the solder ball, A bump forming apparatus for forming a solder bump on the electrode pad. 請求項１に記載するバンプ形成装置において、
前記プラズマ発生装置によるプラズマの照射と前記レーザー発生装置によるレーザーの照射とを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記プラズマ発生装置によるプラズマの照射と前記レーザー発生装置によるレーザーの照射とが同時に照射される時間帯が存在するよう制御することを特徴とするバンプ形成装置。 In the bump forming apparatus according to claim 1,
A controller for controlling plasma irradiation by the plasma generator and laser irradiation by the laser generator, wherein the controller controls the plasma irradiation by the plasma generator and the laser irradiation by the laser generator. A bump forming apparatus characterized in that control is performed so that there is a time zone for simultaneous irradiation. 請求項２に記載するバンプ形成装置において、
前記制御部は、前記レーザー発生装置によるレーザーの照射に先立って、前記プラズマ発生装置によるプラズマの照射が行われるように制御することを特徴とするバンプ形成装置。 In the bump forming apparatus according to claim 2,
The bump forming apparatus according to claim 1, wherein the controller performs control such that the plasma generator irradiates the plasma prior to the laser irradiation by the laser generator. 請求項１に記載するバンプ形成装置において、
前記プラズマ発生装置によるプラズマ照射軸と前記レーザー発生装置によるレーザー照射軸とが同軸であることを特徴とするバンプ形成装置。 In the bump forming apparatus according to claim 1,
A bump forming apparatus, wherein a plasma irradiation axis of the plasma generator and a laser irradiation axis of the laser generator are coaxial. 請求項１に記載するバンプ形成装置において、
前記ハンダボールに対するプラズマの照射とレーザーの照射とに先立って、前記ハンダボール及びハンダボールの周辺を予熱することを特徴とするバンプ形成装置。 In the bump forming apparatus according to claim 1,
A bump forming apparatus, wherein the solder ball and the periphery of the solder ball are preheated prior to plasma irradiation and laser irradiation of the solder ball. 請求項５に記載するバンプ形成装置において、
前記予熱が、前記ハンダボールに対してスポット的に予熱するスポットヒータにより行われることを特徴とするバンプ形成装置。 In the bump forming apparatus according to claim 5,
A bump forming apparatus, wherein the preheating is performed by a spot heater for spot-preheating the solder ball. 請求項５に記載するバンプ形成装置において、
前記予熱が、前記ハンダボールの周辺に対して予熱するデフォーカスレーザーにより行われることを特徴とするバンプ形成装置。 In the bump forming apparatus according to claim 5,
A bump forming apparatus, wherein the preheating is performed by a defocus laser that preheats the periphery of the solder ball. 請求項１に記載するバンプ形成装置において、
前記レーザー発生装置から照射されるレーザーが、パルス的に前記ハンダボールに照射されることを特徴とするバンプ形成装置。 In the bump forming apparatus according to claim 1,
A bump forming apparatus, wherein the laser emitted from the laser generator is applied to the solder ball in a pulsed manner. 請求項１に記載するバンプ形成装置において、
前記プラズマ発生装置が、ホローカソード放電を使用し、プラズマを発生させるものであることを特徴とするバンプ形成装置。 In the bump forming apparatus according to claim 1,
A bump forming apparatus, wherein the plasma generator uses hollow cathode discharge to generate plasma. 基板上に形成された電極パッドに、ハンダボールを供給するバンプ形成装置において、 前記電極パッドにプラズマを照射して前記電極パッドの酸化被膜を除去するプラズマ発生装置と、その後、前記電極パッドにハンダボールを供給し、供給されたハンダボールに前記プラズマを照射し、前記ハンダボールの酸化膜を除去する前記プラズマ発生装置と、前記ハンダボールにレーザーを照射し、前記ハンダボールを溶融するレーザー発生装置と、を備え、
前記ハンダボールの酸化膜を除去すると同時に、前記ハンダボールを溶融し、前記電極パッドにハンダバンプを形成することを特徴とするバンプ形成装置。 A bump forming apparatus for supplying solder balls to electrode pads formed on a substrate, comprising: a plasma generating apparatus for irradiating the electrode pads with plasma to remove an oxide film of the electrode pads; The plasma generator for supplying balls and irradiating the supplied solder balls with the plasma to remove the oxide film of the solder balls, and the laser generator for irradiating the solder balls with a laser and melting the solder balls. and
A bump forming apparatus for forming a solder bump on the electrode pad by melting the solder ball at the same time as removing the oxide film of the solder ball. 基板上に形成された電極パッドに、ハンダボールを供給するバンプ形成方法において、 前記電極パッドにハンダボールを供給後、前記ハンダボールにプラズマを照射すると共に、レーザーを照射し、前記ハンダボールの酸化膜を除去すると同時に、前記ハンダボールを溶融して、前記電極パッドにハンダ付けすることを特徴とするバンプ形成方法。 In a bump forming method for supplying a solder ball to an electrode pad formed on a substrate, after supplying the solder ball to the electrode pad, the solder ball is irradiated with plasma and laser to oxidize the solder ball. A method of forming a bump, wherein the solder ball is melted and soldered to the electrode pad at the same time as the film is removed. 基板上に形成された電極パッドに、ハンダボールを供給するバンプ形成方法において、 前記電極パッドにプラズマを照射して前記電極パッドの酸化被膜を除去し、前記電極パッドにハンダボールを供給後、前記ハンダボールにプラズマを照射すると共に、レーザーを照射し、前記ハンダボールの酸化膜を除去すると同時に、前記ハンダボールを溶融して、前記電極パッドにハンダ付けすることを特徴とするバンプ形成方法。 In a bump forming method for supplying a solder ball to an electrode pad formed on a substrate, the electrode pad is irradiated with plasma to remove an oxide film of the electrode pad, and after supplying the solder ball to the electrode pad, the A method of forming a bump, comprising: irradiating a solder ball with plasma and irradiating a laser to remove an oxide film of the solder ball, melt the solder ball, and solder the solder ball to the electrode pad. 基板の電極パッド上に形成されたハンダバンプの状態を検査して、欠陥が検出された電極パッドにハンダボールを供給する修復用ディスペンサを備えたハンダボールリペア装置において、
前記修復用ディスペンサによって供給されたハンダボールにプラズマを照射し、前記ハンダボールの酸化膜を除去するプラズマ発生装置と、前記ハンダボールにレーザーを照射し、前記ハンダボールを溶融するレーザー発生装置と、を備え、
前記ハンダボールの酸化膜を除去すると同時に、前記ハンダボールを溶融し、前記電極パッドにハンダバンプを形成することを特徴とするハンダボールリペア装置。 A solder ball repairing apparatus having a repair dispenser that inspects the state of solder bumps formed on electrode pads of a substrate and supplies solder balls to electrode pads for which defects have been detected,
A plasma generator for irradiating plasma onto the solder ball supplied by the repair dispenser to remove the oxide film of the solder ball, and a laser generator for irradiating the solder ball with laser and melting the solder ball, with
A solder ball repairing device, wherein an oxide film of the solder ball is removed and at the same time, the solder ball is melted to form a solder bump on the electrode pad. 請求項１３に記載するハンダボールリペア装置において、
制御部を備え、前記制御部は前記プラズマ発生装置によるプラズマの照射と前記レーザー発生装置によるレーザーの照射とが同時に照射される時間帯が存在するよう制御することを特徴とするハンダボールリペア装置。 In the solder ball repair device according to claim 13,
A solder ball repair apparatus comprising a control unit, wherein the control unit performs control so that there is a time zone in which the plasma irradiation by the plasma generator and the laser irradiation by the laser generator are simultaneously irradiated. 請求項１３又は１４に記載するハンダボールリペア装置において、
プラズマ照射はレーザー照射に先立って行うことを特徴とするハンダボールリペア装置。 In the solder ball repair device according to claim 13 or 14,
A solder ball repair apparatus characterized in that plasma irradiation is performed prior to laser irradiation. 請求項１３、１４又は１５に記載するハンダボールリペア装置において、
前記修復用ディスペンサにより欠陥が検出された電極パッドにハンダボールを供給するに先立って前記プラズマ発生装置により前記電極パッドの酸化膜を除去することを特徴とするハンダボールリペア装置。 In the solder ball repair device according to claim 13, 14 or 15,
A solder ball repairing apparatus, wherein an oxide film of the electrode pad is removed by the plasma generator prior to supplying the solder ball to the electrode pad, the defect of which has been detected by the repairing dispenser. 基板の電極パッド上に形成されたハンダバンプの状態を検査して、欠陥が検出された電極パッドにハンダボールを供給する修復用ディスペンサを備えたハンダボールリペア装置において、
前記欠陥が検出された電極パッドにプラズマを照射し、酸化膜を除去すると共に、前記修復用ディスペンサによって供給されたハンダボールにプラズマを照射し、前記ハンダボールの酸化膜を除去するプラズマ発生装置と、前記ハンダボールにレーザーを照射し、前記ハンダボールを溶融するレーザー発生装置と、を備え、
前記欠陥が検出された電極パッドの酸化膜を除去し、前記ハンダボールの酸化膜を除去すると同時に、前記ハンダボールを溶融し、前記電極パッドに前記ハンダボールをはんだ付けすることを特徴とするハンダボールリペア装置。 A solder ball repairing apparatus having a repair dispenser that inspects the state of solder bumps formed on electrode pads of a substrate and supplies solder balls to electrode pads for which defects have been detected,
a plasma generator that irradiates the electrode pad with the defect detected with plasma to remove the oxide film, and irradiates the solder ball supplied by the repair dispenser with plasma to remove the oxide film of the solder ball; , a laser generator that irradiates the solder ball with a laser and melts the solder ball,
Solder characterized by removing the oxide film of the electrode pad where the defect is detected, removing the oxide film of the solder ball, melting the solder ball, and soldering the solder ball to the electrode pad. ball repair equipment. 請求項１３又は１４に記載するハンダボールリペア装置において、
前記レーザー発生装置は、ハンダボールの直径と略同一のスポット径で、前記ハンダボールにレーザーを照射することを特徴とするハンダボールリペア装置。 In the solder ball repair device according to claim 13 or 14,
The solder ball repairing apparatus, wherein the laser generator irradiates the solder ball with a laser beam having a spot diameter substantially equal to the diameter of the solder ball. 請求項１３又は１４に記載するハンダボールリペア装置において、
前記プラズマ発生装置は、前記電極パッドに供給されたハンダボールに対して、略中心にプラズマを照射することを特徴とするハンダボールリペア装置。 In the solder ball repair device according to claim 13 or 14,
The solder ball repair apparatus, wherein the plasma generator irradiates the solder ball supplied to the electrode pad with plasma substantially at the center thereof. 請求項１３又は１４に記載するハンダボールリペア装置において、
前記プラズマ発生装置は、前記電極パッドに供給されたハンダボールの略上半分部分にプラズマを照射することを特徴とするハンダボールリペア装置。 In the solder ball repair device according to claim 13 or 14,
The solder ball repair apparatus, wherein the plasma generator irradiates substantially upper half portions of the solder balls supplied to the electrode pads with plasma. 請求項１３又は１４に記載するハンダボールリペア装置において、
前記レーザー発生装置は、前記電極パッドに供給されたハンダボールに対して、略中心にレーザーを照射することを特徴とするハンダボールリペア装置。 In the solder ball repair device according to claim 13 or 14,
The solder ball repairing apparatus, wherein the laser generator irradiates the solder ball supplied to the electrode pad with a laser substantially at the center thereof. 請求項１３又は１４に記載するハンダボールリペア装置において、
前記レーザー発生装置は、前記電極パッドに供給されたハンダボールの略上半分部分にレーザーを照射することを特徴とするハンダボールリペア装置。 In the solder ball repair device according to claim 13 or 14,
A solder ball repairing apparatus, wherein the laser generator irradiates a substantially upper half portion of the solder ball supplied to the electrode pad with a laser. 請求項１３又は１４に記載するハンダボールリペア装置において、
前記プラズマ発生装置は、前記電極パッドに対して、ハンダボールの直径または電極パッドの直径よりも広い範囲で、プラズマを照射することを特徴とするハンダボールリペア装置。 In the solder ball repair device according to claim 13 or 14,
The solder ball repair apparatus, wherein the plasma generator irradiates the electrode pad with plasma over a diameter of the solder ball or a range wider than the diameter of the electrode pad. 請求項１３又は１４に記載するハンダボールリペア装置において、
前記プラズマ発生装置は、媒体ガスを使用してプラズマを発生させることを特徴とするハンダボールリペア装置。 In the solder ball repair device according to claim 13 or 14,
The solder ball repair apparatus, wherein the plasma generator uses a medium gas to generate plasma. 請求項２４に記載するハンダボールリペア装置において、
前記媒体ガスは、重量％にて１～４％の水素成分を含むアルゴンガスであることを特徴とするハンダボールリペア装置。 The solder ball repair device according to claim 24,
The solder ball repair apparatus, wherein the medium gas is argon gas containing 1 to 4% by weight of hydrogen. 請求項１３又は１４に記載するハンダボールリペア装置において、
前記レーザー発生装置の照射軸と前記プラズマ発生装置の照射軸とのなす角度が、０～１８０度で調整されることを特徴とするハンダボールリペア装置。 In the solder ball repair device according to claim 13 or 14,
A solder ball repairing apparatus, wherein an angle between an irradiation axis of the laser generator and an irradiation axis of the plasma generator is adjusted within a range of 0 to 180 degrees. 基板の電極パッド上に形成されたハンダバンプの状態を検査して、欠陥が検出された電極パッドにハンダボールを供給する修復用ディスペンサを備えたハンダボールリペア装置において、
前記修復用ディスペンサによって供給されたハンダボールにプラズマを照射し、前記ハンダボールの酸化膜を除去するプラズマ発生装置と、前記ハンダボールにレーザーを照射し、前記ハンダボールを溶融するレーザー発生装置と、を備えることを特徴とするハンダボールリペア装置。 A solder ball repairing apparatus having a repair dispenser that inspects the state of solder bumps formed on electrode pads of a substrate and supplies solder balls to electrode pads for which defects have been detected,
A plasma generator for irradiating plasma onto the solder ball supplied by the repair dispenser to remove the oxide film of the solder ball, and a laser generator for irradiating the solder ball with laser and melting the solder ball, A solder ball repair device comprising: 基板の電極パッド上に形成されたハンダバンプの状態をハンダボール検査工程によって検査し、前記ハンダボール検査工程によって欠陥が検出された電極パッドに修復用ディスペンサによってハンダボールを供給するハンダボールリペア方法において、
前記修復用ディスペンサによって前記欠陥が検出された電極パッドにハンダボールを供給後、前記ハンダボールにプラズマを照射すると共に、レーザーを照射し、前記ハンダボールの酸化膜を除去すると同時に、前記ハンダボールを溶融して、前記電極パッドにハンダ付けすることを特徴とするハンダボールリペア方法。 In a solder ball repair method, the state of solder bumps formed on electrode pads of a substrate is inspected by a solder ball inspection process, and solder balls are supplied from a repair dispenser to the electrode pads for which defects are detected by the solder ball inspection process,
After the solder ball is supplied to the electrode pad in which the defect is detected by the repair dispenser, the solder ball is irradiated with plasma and laser to remove the oxide film of the solder ball and remove the solder ball. A method of repairing a solder ball, characterized in that the solder ball is melted and soldered to the electrode pad. 基板の電極パッド上に形成されたハンダバンプの状態をハンダボール検査工程によって検査し、前記ハンダボール検査工程によって欠陥が検出された電極パッドに修復用ディスペンサによってハンダボールを供給するハンダボールリペア方法において、
前記修復用ディスペンサによって前記欠陥が検出された電極パッドにプラズマを照射して前記電極パッドの酸化被膜を除去し、その後、前記電極パッドにハンダボールを供給し、前記ハンダボールにプラズマとレーザーとを照射して、前記ハンダボールを前記電極パッドに固着することを特徴とするハンダボールリペア方法。 In a solder ball repair method, the state of solder bumps formed on electrode pads of a substrate is inspected by a solder ball inspection process, and solder balls are supplied from a repair dispenser to the electrode pads for which defects are detected by the solder ball inspection process,
The repair dispenser irradiates the electrode pad with the defect detected with plasma to remove the oxide film of the electrode pad, supplies a solder ball to the electrode pad, and applies the plasma and the laser to the solder ball. A method for repairing solder balls, wherein the solder balls are fixed to the electrode pads by irradiation. 請求項１３に記載するハンダボールリペア装置において、
前記プラズマ発生装置によるプラズマ照射軸と前記レーザー発生装置によるレーザー照射軸とが同軸であることを特徴とするハンダボールリペア装置。 In the solder ball repair device according to claim 13,
A solder ball repairing apparatus, wherein a plasma irradiation axis of the plasma generator and a laser irradiation axis of the laser generator are coaxial. 請求項１３に記載するハンダボールリペア装置において、
前記ハンダボールに対するプラズマの照射とレーザーの照射とに先立って、前記ハンダボール及びハンダボールの周辺を予熱することを特徴とするハンダボールリペア装置。 In the solder ball repair device according to claim 13,
A solder ball repairing apparatus, wherein the solder ball and the periphery of the solder ball are preheated prior to plasma irradiation and laser irradiation of the solder ball. 請求項３１に記載するハンダボールリペア装置において、
前記予熱が、前記ハンダボールに対してスポット的に予熱するスポットヒータにより行われることを特徴とするハンダボールリペア装置。 32. A solder ball repair apparatus according to claim 31, wherein
A solder ball repairing apparatus, wherein the preheating is performed by a spot heater for spot-preheating the solder ball. 請求項３１に記載するハンダボールリペア装置において、
前記予熱が、前記ハンダボールの周辺に対して予熱するデフォーカスレーザーにより行われることを特徴とするハンダボールリペア装置。 32. A solder ball repair apparatus according to claim 31, wherein
A solder ball repairing apparatus, wherein the preheating is performed by a defocus laser that preheats the periphery of the solder ball. 請求項３１に記載するハンダボールリペア装置において、
前記レーザー発生装置から照射されるレーザーが、パルス的に前記ハンダボールに照射されることを特徴とするハンダボールリペア装置。 32. A solder ball repair apparatus according to claim 31, wherein
A solder ball repairing device, wherein the laser emitted from the laser generating device is applied to the solder ball in a pulsed manner. 請求項３１に記載するハンダボールリペア装置において、
前記プラズマ発生装置が、ホローカソード放電を使用し、プラズマを発生させるものであることを特徴とするハンダボールリペア装置。 32. A solder ball repair apparatus according to claim 31, wherein
A solder ball repair apparatus, wherein the plasma generator uses hollow cathode discharge to generate plasma. 一端がレーザー光を透過する光透過部材で封緘され、側方にプラズマを生成するガスを供給するガス供給口を有し、当該ガス供給口から供給された前記ガスを基板に搭載されたハンダボールに照射するよう導く直線状に形成したガス案内路と、
当該ガス案内路から前記ハンダボールに至る前記ガスの流通経路の一部を包囲し、当該ガスに高圧・高周波電源を印加して当該ガスをプラズマ化するプラズマ生成手段と、
生成したレーザー光を、前記光透過部材を透過し、前記ガスの流通経路およびプラズマ生成領域の中央部を通して前記ハンダボールに照射するレーザー発生手段と
を備え、前記プラズマで前記ハンダボールの酸化膜を除去すると共に、前記レーザー光で前記ハンダボールを溶融してバンプを形成するバンプ形成装置。 A solder ball whose one end is sealed with a light transmitting member that transmits laser light, has a gas supply port for supplying a gas for generating plasma on the side, and the gas supplied from the gas supply port is mounted on a substrate. A gas guide path formed in a straight line that guides irradiation to
plasma generation means for surrounding part of the gas flow path from the gas guide path to the solder ball and applying a high-pressure/high-frequency power supply to the gas to turn the gas into plasma;
a laser generating means for irradiating the solder ball with the generated laser light through the light transmitting member and through the gas flow path and the central portion of the plasma generation region, wherein the oxide film of the solder ball is formed by the plasma. A bump forming apparatus for removing and melting the solder ball with the laser beam to form a bump. 基板上に形成された電極パッド上に、ハンダボールを供給し、当該ハンダボールを溶融してバンプを形成するバンプ形成装置において、
電極パッドに供給された特定のハンダボールにプラズマを照射し、当該ハンダボールの酸化膜を除去するプラズマユニットと、前記特定のハンダボールにレーザーを照射し、当該ハンダボールを溶融するレーザーユニットとを、前記各ユニットの照射方向が前記特定のハンダボールを照射するよう固定したユニット固定版と、
当該ユニット固定版を前記各ユニットの照射方向が前記特定のハンダボールを照射するよう位置決めする駆動手段と、
を備えたことを特徴とするバンプ形成装置。 In a bump forming apparatus that supplies solder balls onto electrode pads formed on a substrate and melts the solder balls to form bumps,
A plasma unit that irradiates a specific solder ball supplied to an electrode pad with plasma to remove the oxide film of the solder ball, and a laser unit that irradiates the specific solder ball with a laser and melts the solder ball. , a unit fixing plate fixed so that the irradiation direction of each unit irradiates the specific solder ball;
driving means for positioning the unit fixed plate so that the irradiation direction of each unit irradiates the specific solder balls;
A bump forming apparatus comprising:
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