JP2598685B2 - Method and apparatus for manufacturing solder ball carrier - Google Patents

Method and apparatus for manufacturing solder ball carrier

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JP2598685B2 JP63193988A JP19398888A JP2598685B2 JP 2598685 B2 JP2598685 B2 JP 2598685B2 JP 63193988 A JP63193988 A JP 63193988A JP 19398888 A JP19398888 A JP 19398888A JP 2598685 B2 JP2598685 B2 JP 2598685B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の高密度接続パッドに多数個の
微小はんだバンプを均一でかつ一括して形成できるはん
だボールキャリアの製造方法及び装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a solder ball carrier capable of uniformly and collectively forming a large number of fine solder bumps on high-density connection pads of a semiconductor device. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のはんだボールキャリアの製造方法においては、
半導体実装部へのはんだ供給方法として、一般的に公知
のはんだ蒸着、はんだめっきの他に第15図に示されるよ
うに(特開昭60−234396号公報参照)、基板19に溝部を
設けてはんだペースト20を充填させ、加熱してボール状
にしてからその実装部へ供給する方法が提案されてい
た。
In the conventional method of manufacturing a solder ball carrier,
As a method of supplying solder to the semiconductor mounting portion, in addition to generally known solder vapor deposition and solder plating, as shown in FIG. 15 (see JP-A-60-234396), a groove is formed in the substrate 19. A method has been proposed in which the solder paste 20 is filled, heated to form a ball, and then supplied to the mounting portion.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

前記の従来技術は、はんだ蒸着方式でSnベースのはん
だを基板に蒸着する場合、Snの蒸気圧の関係つまり溶融
温度が高いため所定量を得るのに長時間を要した。ま
た、はんだめっきやはんだペーストの印刷による方式
は、両者の混合物であるためめっき膜厚やはんだ粒径の
変動が大きく、高密度実装のはんだ接合部のはんだ量の
不足や変動による不近一な接続バンプ形成が、接続信頼
性を大幅に低下させるなどの問題があった。
In the prior art, when Sn-based solder is vapor-deposited on a substrate by a solder vapor deposition method, it takes a long time to obtain a predetermined amount because of the relationship between Sn vapor pressure, that is, the melting temperature is high. In addition, the method using solder plating or solder paste printing is a mixture of both, so that the plating film thickness and the solder particle size fluctuate greatly. There is a problem that the formation of connection bumps greatly reduces connection reliability.

本発明の目的は、高密度接続パッド部を有する半導体
実装部へ、微小で均一かつ一定量の多数個のはんだバン
プを一括形成できる高精度のはんだボールキャリアの製
造方法及び製造装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing a high-precision solder ball carrier capable of collectively forming a small, uniform and fixed amount of a large number of solder bumps on a semiconductor mounting portion having a high-density connection pad portion. It is in.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

前記の目的を達成するため、本発明に係るはんだボー
ルキャリアの製造方法は、はんだと溶融反応しないシー
トにスルーホールを穿設し、シートを溶融はんだ槽に浸
漬してスルーホールにはんだを圧入し、その圧入はんだ
を整形しかつ冷却・凝固させるように構成されている。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a solder ball carrier according to the present invention includes punching a through hole in a sheet that does not react with the solder and melting the sheet into a molten solder bath and pressing the solder into the through hole. The press-fit solder is shaped, cooled and solidified.

そしてはんだボールキャリアの製造装置は、シートを
溶融はんだ槽に昇降する昇降機構と、シートのスルーホ
ールにはんだを圧入する複数の回転ロールと、圧入はん
だを整形しかつ冷却・凝固する構造体とを具備した構成
であり、回転ロールを溶融はんだ槽内のはんだの浴中又
は浴面上に設けてある。
The solder ball carrier manufacturing equipment includes a lifting mechanism that lifts and lowers the sheet into the molten solder bath, a plurality of rotating rolls that press the solder into the through holes in the sheet, and a structure that shapes, cools, and solidifies the press-fit solder. The rotating roll is provided in or on a bath of solder in a molten solder bath.

また構造体は、回転ロールに隣接して設けられかつシ
ートのスルーホールに圧入した圧入はんだを整形する整
形部と、整形後のはんだを冷却・凝固する冷却部とから
なり、昇降機構の動作信号により回転ロール及び構造体
の動作を連動させる制御機構を具備している。
The structure consists of a shaping unit that is provided adjacent to the rotating roll and shapes the press-fit solder pressed into the through-holes in the sheet, and a cooling unit that cools and solidifies the shaped solder. And a control mechanism for interlocking the operations of the rotating roll and the structure.

さらに回転ロールをセラミックスで形成し、はんだと
溶融反応の小さい金属材料又はこの金属材料を表面にコ
ーティングして形成しても良い。
Further, the rotating roll may be formed of ceramics, and may be formed by coating a metal material having a small melting reaction with solder or a coating of the metal material on the surface.

そしてシートは、スルーホールの一方側の開放端の縦
断面積を他方側の開放端の縦断面積より大きく形成し、
スルーホールのそれぞれの開放端の縦断面形状を互いに
接する接線に対して非対象の台形又は平円形形状に形成
しても良い。
And the sheet is formed so that the vertical cross-sectional area of the open end on one side of the through hole is larger than the vertical cross-sectional area of the open end on the other side,
The vertical cross-sectional shape of each open end of the through hole may be formed in an asymmetric trapezoid or a flat circular shape with respect to a tangent line in contact with each other.

さらにスルーホールを有するシートを予熱盤に設置
し、シートの一方の面上から滴下したはんだを回転ロー
ルの移動によりスルーホールに圧入し、回転ロールに追
従させて圧入はんだを整形しかつ冷却・凝固させるはん
だボールキャリアの製造方法でも良く、またシートを設
置する予熱盤と、シートの一面上からはんだを滴下しな
がら移動する供給治具と、シートにはんだを圧入しなが
ら移動する少なくとも1個の回転ロールと、回転ロール
に追従して移動し圧入はんだを整形しかつ冷却・凝固す
る構造体とからなるはんだボールキャリアの製造装置で
も良い。
In addition, a sheet with through holes is placed on the preheating plate, and solder dripped from one side of the sheet is pressed into the through holes by moving the rotating roll, and the pressed roll solder is shaped by following the rotating roll, followed by cooling and solidification. The method may be a method of manufacturing a solder ball carrier to be used, and a preheating plate on which a sheet is placed, a supply jig that moves while dripping solder from one side of the sheet, and at least one rotation that moves while pressing the solder into the sheet. An apparatus for manufacturing a solder ball carrier including a roll and a structure that moves following the rotating roll to shape the press-fit solder and cool and solidify may be used.

〔作用〕[Action]

本発明によれば、はんだボールキャリアの製造方法及
び装置の溶融はんだ浴中又は浴面上に設置した回転ロー
ルは、昇降機構が保持したシートを降下させるときに正
規方向の回転が解除されてフリー状態となり、シートの
上昇時は左右の回転ロールでシートに負荷圧力をかける
ように回転する。また、昇降機構が下降するときは、整
形並びに冷却・凝固を行なう構造体はシートから左右に
離れており、シートが回転ロールを介して上昇する直前
にシートを一定加圧で挾み込む。ついで、シートが上昇
しスルーホールに注入されたはんだは、シートの厚さ以
上が整形部で除去されながら冷却部で冷却凝固する。
According to the present invention, the rotating roll installed in the molten solder bath or on the bath surface of the method and apparatus for manufacturing a solder ball carrier is free from rotation in the normal direction when the sheet held by the elevating mechanism is released and lowered. When the sheet is lifted, the sheet is rotated by the left and right rotating rolls so as to apply a load pressure to the sheet. When the elevating mechanism descends, the structure for shaping, cooling, and solidifying is separated from the sheet to the left and right, and sandwiches the sheet with a constant pressure immediately before the sheet ascends via the rotating roll. Next, the solder that has been raised and injected into the through holes is cooled and solidified in the cooling unit while the thickness of the sheet or more is removed in the shaping unit.

そしてシートを保持する昇降機構の動作にしたがって
整形,冷却凝固させる構造体及び回転ロールの動作は互
いに連動される。
Then, the operation of the structure and the rotating roll for shaping, cooling and solidifying according to the operation of the elevating mechanism for holding the sheet are interlocked with each other.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の一実施例を第1図〜第9図を参照しながら説
明する。
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

第1図〜第4図に示されるようにして、はんだボール
キャリアの製造方法は、はんだ2と溶融反応しないシー
ト1にスルーホール1Aを穿設し、シート1を溶融はんだ
槽3に浸漬してスルーホール1Aにはんだ2を圧入し、そ
の圧入はんだ2Aを整形しかつ冷却・凝固させるように構
成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, a method for manufacturing a solder ball carrier is as follows. A through hole 1A is formed in a sheet 1 that does not react with the solder 2 by melting, and the sheet 1 is immersed in a molten solder bath 3. The solder 2 is press-fitted into the through hole 1A, and the press-fitted solder 2A is shaped, cooled and solidified.

そしてボールキャリアの製造装置は、シート1を溶融
はんだ槽3に昇降する昇降機構7と、シート1のスルー
ホール1Aにはんだ2を圧入する複数の回転ロール5と、
圧入はんだ2Aを整形しかつ冷却・凝固する構造体9とを
具備した構成であり、回転ロール5を溶融はんだ槽3内
のはんだ2の浴中又は浴面上に設けてある。
The ball carrier manufacturing apparatus includes a lifting mechanism 7 that lifts and lowers the sheet 1 into the molten solder bath 3, a plurality of rotating rolls 5 that presses the solder 2 into the through holes 1 </ b> A of the sheet 1,
A structure 9 for shaping and cooling / solidifying the press-fit solder 2A is provided, and the rotating roll 5 is provided in the bath of the solder 2 in the molten solder bath 3 or on the bath surface.

また構造体9は回転ロール5に隣接して設けられ、シ
ート1のスルーホール1Aに圧入した圧入はんだ2Aを整形
する整形部9Aと、整形後の圧入はんだ2Aを冷却・凝固す
る冷却部9Bとからなり、昇降機構7の動作信号により回
転ロール5及び構造体9の動作を連動させる制御機構12
を具備している。
The structure 9 is provided adjacent to the rotating roll 5 and includes a shaping unit 9A for shaping the press-fit solder 2A pressed into the through hole 1A of the sheet 1, and a cooling unit 9B for cooling and solidifying the press-fit solder 2A after shaping. And a control mechanism 12 for interlocking the operation of the rotating roll 5 and the structure 9 with an operation signal of the lifting mechanism 7.
Is provided.

さらに回転ロール5をセラミックスで形成し、はんだ
2と溶融反応の小さい金属材料又はこの金属材料を表面
にコーティングして形成しても良い。
Further, the rotating roll 5 may be formed of ceramics, and may be formed by coating a metal material having a small melting reaction with the solder 2 or the metal material on the surface.

そしてシート1は、第12図及び第13図に示されるよう
に、スルーホール1Aの一方側の開放端の縦断面積を他方
側の開放端の縦断面積より大きく形成し、スルーホール
1Aのそれぞれの開放端の縦断面形状を互いに接する接線
に対して非対象の台形又は半円形形状に形成しても良
い。
As shown in FIGS. 12 and 13, the sheet 1 is formed such that the vertical cross-sectional area of the open end on one side of the through hole 1A is larger than the vertical cross-sectional area of the open end on the other side.
The vertical cross-sectional shape of each open end of 1A may be formed in an asymmetric trapezoidal or semicircular shape with respect to a tangent line tangent to each other.

さらに第14図に示されるように、予熱盤3Aにスルーホ
ール1Aを有するシート1を設置し、シート1の一方の面
上から滴下したはんだ2を回転ロール5の移動によりス
ルーホール1Aに圧入し、回転ロール5に追従させて圧入
はんだ2Aを整形しかつ冷却・凝固させるはんだボールキ
ャリアの製造方法でも良く、またシート1を設置する予
熱盤3Aと、シート1の一面上からはんだ2を滴下しなが
ら移動Eする供給治具13と、シート1にはんだ2を圧入
しながら移動Eする少なくとも1個の回転ロール5と、
回転ロール5に追従して移動Eし圧入はんだ2Aを整形し
かつ冷却・凝固する構造体9とからなるはんだボールキ
ャリアの製造装置でも良い。
Further, as shown in FIG. 14, a sheet 1 having a through hole 1A is placed on a preheating plate 3A, and solder 2 dropped from one surface of the sheet 1 is pressed into the through hole 1A by moving a rotating roll 5. A method of manufacturing a solder ball carrier that shapes the press-fit solder 2A by following the rotating roll 5 and cools and solidifies the solder 2A may be used. Alternatively, the preheating plate 3A on which the sheet 1 is placed and the solder 2 may be dropped from one surface of the sheet 1 A supply jig 13 that moves while moving E, at least one rotating roll 5 that moves while pressing the solder 2 into the sheet 1,
An apparatus for manufacturing a solder ball carrier including a structure 9 that moves E following the rotating roll 5 to shape the press-fit solder 2A and cool and solidify the solder 2A may be used.

次に、本実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.

はんだ2と直接溶融反応しないシート1(例えばステ
ンレス鋼あるいはセラミックス薄板など)に、半導体の
微小パッド部に対応させて微小の円錐型のスルーホール
1Aを穿設させておき、このスルーホール1Aに圧入はんだ
2Aを圧入させてはんだボールキャリアを製造するもので
ある。この場合、半導体の微小パッド部に微小のはんだ
バンプを形成させるため高精度にはんだ量を制御しなけ
ればならない。そのために圧入した圧入はんだ2Aはシー
ト1の厚さと同等に整形する必要がある。
A sheet 1 (for example, stainless steel or ceramic thin plate) that does not directly react with the solder 2 by melting is formed into a small conical through-hole corresponding to a minute pad portion of a semiconductor.
1A is drilled and press-fit solder is inserted into this through hole 1A.
The solder ball carrier is manufactured by press-fitting 2A. In this case, the amount of solder must be controlled with high precision in order to form minute solder bumps on the minute pads of the semiconductor. For this purpose, the press-fit solder 2A needs to be shaped so as to have the same thickness as the sheet 1.

第4図に示されるように、溶融はんだ槽3の加熱体4
で加熱溶融させたはんだ2、例えばSn−40wt%Pb(融
点:固相183℃、液相190℃)のはんだ浴面上に、耐熱性
を有する回転ロール5を対向させて二基設置する。この
場合、はんだ2は約200℃に加熱保持する。
As shown in FIG. 4, the heating element 4 of the molten solder bath 3
Two heat-resistant rotary rolls 5 are placed on a solder bath of, for example, Sn-40 wt% Pb (melting point: solid phase: 183 ° C., liquid phase: 190 ° C.) melted by heating. In this case, the solder 2 is heated and maintained at about 200 ° C.

一方、この溶融はんだ槽3の上方に、微小貫通孔(ス
ルーホール)を有するシート1、例えばステンレスある
いはセラミックス等で形成した薄板を、昇降矢印Aの昇
降機能を有する昇降機能7で保持し、それぞれの回転ロ
ール5間を通して溶融したはんだ2中に浸漬する。この
場合、回転ロールは回転方向矢印Bの動きすなわち正規
方向の回転動作が停止された状態で左右回転が自由とな
るようにしておく。そしてシート1を溶融はんだ槽3か
ら引き上げる直前に、先端が鋭角のはんだ整形部9Aを有
し内部に冷却水の流路11をもつ冷却部9Bを具備した構造
体9でシート1の側面を、シート厚さ以外の余分なはん
だを整形できるように一定加圧力で挾み込む。この状態
でシートを溶融はんだ槽3から引き上げる時に、回転ロ
ール5が正規の回転方向矢印Bのように回転する。この
ようにしてシート1を引上げることにより、はんだボー
ルキャリアを容易に製造できるものであり、昇降機構7
と先鋭整形部および冷却部とを有する構造体9さらに回
転ロール5は制御装置12で連動制御させている。
On the other hand, above the molten solder tank 3, a sheet 1 having minute through holes (through holes), for example, a thin plate made of stainless steel or ceramics, is held by an elevating function 7 having an elevating function of an ascending and descending arrow A. Immersed in the molten solder 2 through the space between the rotating rolls 5. In this case, the rotating roll is free to rotate left and right while the movement of the rotating direction arrow B, that is, the rotating operation in the normal direction is stopped. Immediately before lifting the sheet 1 from the molten solder bath 3, the side surface of the sheet 1 is structured by a structure 9 having a solder shaping section 9 A having an acute angle and a cooling section 9 B having a cooling water flow path 11 therein. It is sandwiched with a constant pressure so that excess solder other than sheet thickness can be shaped. When the sheet is lifted from the molten solder tank 3 in this state, the rotating roll 5 rotates as indicated by the normal rotation direction arrow B. By pulling up the sheet 1 in this manner, a solder ball carrier can be easily manufactured.
The structure 9 having the sharpening section and the cooling section and the rotating roll 5 are controlled by the control device 12 in conjunction with each other.

第5図〜第9図は、はんだボールキャリアを製造する
時の各部の動きが図系列的に示されている。
FIGS. 5 to 9 show the movement of each part when manufacturing the solder ball carrier.

第5図に示されるように、シート1を保持した昇降機
構7が降下する場合は、先鋭な整形部と冷却部とを具備
した構造体9がシート1の左右に離れていて、シート1
のスルーホールにはんだを圧入させる回転ロール5は圧
入時の逆回転方向Cに自由に動きシート1を溶融したは
んだ2中に導びく。
As shown in FIG. 5, when the lifting mechanism 7 holding the sheet 1 descends, the structure 9 including the sharp shaping section and the cooling section is separated to the left and right of the sheet 1 and
The rotary roll 5 for press-fitting the solder into the through-hole moves freely in the reverse rotation direction C at the time of press-fitting and guides the sheet 1 into the melted solder 2.

第6図は、シート1の主要部であるスルーホールが溶
融したはんだ浴中に入り込んだ状態で、この状態ではス
ルーホール中に、まだ溶融したはんだが完全に入りきっ
ていない。
FIG. 6 shows a state in which the through hole, which is the main part of the sheet 1, has penetrated into the molten solder bath. In this state, the molten solder has not yet completely entered the through hole.

第7図は、溶融したはんだ浴中からシートを引き上げ
始まる状態で、回転ロールはシートに溶融はんだ移動2B
を起こさせて圧入しながら回転Bする。その直前に先鋭
な整形部と冷却部とを具備した構造体9が横スライドD
してシートのそれぞれの側面を一定加圧で押さえる。こ
の状態において昇降機構7でシートを引き上げることに
より、シート面の余分な圧入はんだが整形除去されなが
ら冷却部で冷却凝固され、第8図、第9図に示される工
程を経てシートのスルーホールに圧入はんだ2Aが充填整
形されてはんだボールキャリアが出来あがるものであ
る。
FIG. 7 shows a state in which the sheet begins to be pulled out of the molten solder bath, and the rotating roll moves the molten solder onto the sheet.
And rotate B while press-fitting. Immediately before that, a structure 9 having a sharp shaping section and a cooling section is provided with a horizontal slide D.
Then, each side of the sheet is pressed with a constant pressure. In this state, the sheet is pulled up by the elevating mechanism 7, so that the excess press-fit solder on the sheet surface is cooled and solidified in the cooling unit while being shaped and removed, and is passed through the steps shown in FIGS. The press-fit solder 2A is filled and shaped to form a solder ball carrier.

本発明の他の実施例の作用を第10図を参照しながら説
明する。
The operation of another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第10図に示されるように、溶融はんだ槽3のはんだ2
浴面上に、高温の回転ロール5、例えばセラミックス材
あるいは、はんだ2と溶融反応の少ない金属材料または
セラミックスに溶融反応の少ない金属をコーティングし
て形成したものを設置する。それぞれの回転ロール間に
スルーホールを有するシート1を挿入し、シート1を引
き上げる時に回転ロールで溶融したはんだ2を圧入さ
せ、引き上げて冷却雰囲気中で圧入はんだを冷却・凝固
させることにより量産的にはんだボールキャリアを製造
できる装置である。この装置で、はんだをシートのスル
ーホールに確実に圧入するために、溶融したはんだ浴中
に回転ロール5Aを設置すると効果が大きい。
As shown in FIG. 10, the solder 2 in the molten solder bath 3
On the bath surface, a high-temperature rotating roll 5, for example, a ceramic material, or a metal material having a low melting reaction with the solder 2 or a ceramic formed by coating a metal having a low melting reaction with the solder 2 is provided. A sheet 1 having a through hole is inserted between the respective rotating rolls, and when the sheet 1 is pulled up, the solder 2 melted by the rotating rolls is press-fitted, and then the solder is cooled and solidified in a cooling atmosphere for mass production. This is a device that can manufacture solder ball carriers. In this apparatus, in order to reliably press the solder into the through hole of the sheet, it is effective to install the rotating roll 5A in the molten solder bath.

本発明の他の実施例の作用を第11図を参照しながら説
明する。
The operation of another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

溶融はんだ槽3のはんだ浴面の直上に、左右対象の構
造体9を設置する。それぞれの構造体9は、先端部がシ
ート1の厚さにはんだ2を整形できる構造とし、内部に
水流路をもたしてはんだを冷却・凝固できる構造にして
ある。また、溶融はんだ浴槽中に、シート1のスルーホ
ール面に対向させて超音波発振ホーンを配置させてあ
る。
Right and left symmetrical structures 9 are placed directly above the solder bath surface of the molten solder bath 3. Each of the structures 9 has a structure in which the tip can shape the solder 2 to the thickness of the sheet 1, and has a water flow path therein to cool and solidify the solder. Further, an ultrasonic oscillation horn is arranged in the molten solder bath so as to face the through hole surface of the sheet 1.

溶融はんだ浴中に、スルーホールを有するシート1
を、それぞれの構造体9の間を通して浸漬させ、超音波
ホーン21に電力を入電させることにより、超音波ホーン
21の振動波が溶融はんだ中を伝播してスルーホール内の
空気を排除しはんだを浸入させることができる。つい
で、シート1を昇降矢印Aのように引き上げる。この場
合、構造体9で挾み、一定加圧を加えながらシート1を
引き上げることにより、シート1のスルーホール内に入
ったはんだ2は構造体9の先端部で整形され、内部で冷
却・凝固されてはんだボールキャリアが製造できる装置
である。
Sheet 1 with through holes in molten solder bath
Is immersed in the space between the respective structures 9, and electric power is supplied to the ultrasonic horn 21 so that the ultrasonic horn is
The 21 vibration waves propagate through the molten solder to eliminate air in the through-hole and allow the solder to enter. Then, the sheet 1 is pulled up as indicated by an arrow A. In this case, the sheet 2 is sandwiched between the structures 9 and the sheet 1 is pulled up while applying a constant pressure, so that the solder 2 entering the through-hole of the sheet 1 is shaped at the tip of the structure 9 and cooled and solidified inside. This is an apparatus that can manufacture a solder ball carrier.

第14図は本発明の他の実施例が示され、その作用を説
明する。
FIG. 14 shows another embodiment of the present invention, and its operation will be described.

スルーホールを有するシート1に、はんだが溶融しな
い程度、例えばSn−40%Pbはんだ(融点:183〜190℃)
を圧入する場合は、170℃以下に予熱された予熱盤3A上
に、シート1を置き、シート1の端部側から供給治具13
により溶融したはんだ2をスルーホールに滴下させなが
ら移動させて全域に供給する。この溶融はんだの供給治
具13の移動に追従させて高温の回転ロール5で、スルー
ホールに溶融したはんだ2を圧入させながら移動させ
る。さらに、ロール5に追従させて、圧入させたスルー
ホールの圧入はんだが飛び出さないように、またスルー
ホール以外の部分のはんだが除去できるように、先端部
に整形機能部をもち、内部に水流路11があって、はんだ
2を冷却・凝固させる構造体9を移動させることにより
はんだボールキャリアが製造できる製造方法及び装置で
ある。
To the extent that the solder does not melt on the sheet 1 having through holes, for example, Sn-40% Pb solder (melting point: 183 to 190 ° C.)
When press-fitting, the sheet 1 is placed on the preheating plate 3A preheated to 170 ° C. or less, and the feeding jig 13 is
The molten solder 2 is moved while being dropped into the through hole and supplied to the entire area. Following the movement of the molten solder supply jig 13, the molten solder 2 is moved by pressing the molten solder 2 into the through hole by the high-temperature rotating roll 5. In addition, the tip has a shaping function part at the tip so that the solder in the through-hole that has been pressed in so as to follow the roll 5 so that the solder does not flow out, and the solder other than the through-hole can be removed. A method and an apparatus for manufacturing a solder ball carrier by providing a path 11 and moving a structure 9 for cooling and solidifying the solder 2.

第12図〜第13図により本発明の他の実施例を補足説明
する。
Another embodiment of the present invention will be supplementarily described with reference to FIGS.

第12図は、シート1のスルーホールにはんだ2Aを圧入
整形して冷却・凝固させたスルーホールの縦断面形状
で、シート1のスルーホールが、一方の開放端の縦断面
積15を他方の開放端の縦断面積16より大きく形成したも
ので、はんだ2Aを圧入しやすくしたものである。
FIG. 12 is a vertical sectional view of a through hole obtained by press-fitting and cooling and solidifying the solder 2A into the through hole of the sheet 1, and the through hole of the sheet 1 has a longitudinal sectional area 15 at one open end and an open end at the other. This is formed so as to be larger than the vertical cross-sectional area 16 at the end, and facilitates press-fitting of the solder 2A.

第13図は、シート1のスルーホールの縦断面形状が非
対象の台形(17及び18)からなっているもので、圧入さ
れた圧入はんだ2Aを再溶融させてはんだボール化し、他
部へ供給する場合、一方向すなわち溶融金属の表面張力
で体積の大きい方にはんだを移動させ、なおかつはんだ
ボールがシート面より可能な限り上方に位置させて供給
しやすくする効果を考慮したものである。
FIG. 13 shows a vertical cross-sectional shape of the through hole of the sheet 1 made of an asymmetric trapezoid (17 and 18). The press-fitted solder 2A is re-melted into a solder ball and supplied to other parts. In this case, the solder is moved in one direction, that is, the one having a larger volume due to the surface tension of the molten metal, and the effect that the solder balls are positioned as high as possible above the sheet surface to facilitate supply is considered.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、はんだボールキャリアの製造方法及
び装置において、シートのスルーホールにはんだを圧入
した後整形し、かつ冷却・凝固させることによって、高
精度で微小はんだ量が供給できる安価なはんだボールキ
ャリアが量産的に得られ、従って半導体実装部に供給す
ることにより安価で高信頼性のはんだ接合部を有する半
導体装置が得られる効果がある。
According to the present invention, in a method and an apparatus for manufacturing a solder ball carrier, an inexpensive solder ball capable of supplying a small amount of solder with high accuracy by press-fitting a solder into a through hole of a sheet, shaping, and cooling and solidifying the solder. Carriers can be mass-produced, and by supplying them to the semiconductor mounting portion, there is an effect that a semiconductor device having an inexpensive and highly reliable solder joint can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明のシートの一実施例を示す斜視図、第2
図は第1図のII・II線の断面図、第3図は第2図にはん
だの圧入した状態を示す断面図、第4図は本発明の一実
施例を示す製造装置の縦断面図、第5図〜第9図は本発
明の一実施例の製作工程を説明する図、第10図〜第14図
は本発明の他の実施例を示す断面図、第15図は従来の技
術を示す断面図である。 1……シート、1A……スルーホール、 2……はんだ、2A……圧入はんだ、 3……溶融はんだ槽、5……回転ロール、 7……昇降機構、9……構造体。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the sheet of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where solder is pressed into FIG. 2, and FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a manufacturing apparatus showing one embodiment of the present invention. FIGS. 5 to 9 are views for explaining a manufacturing process of an embodiment of the present invention, FIGS. 10 to 14 are cross-sectional views showing another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sheet, 1A ... Through hole, 2 ... Solder, 2A ... Press-fit solder, 3 ... Molten solder bath, 5 ... Rotating roll, 7 ... Elevating mechanism, 9 ... Structure.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 一二 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 平1−308038(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Ichiji Yamada 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-1-308038

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】はんだと溶融反応しないシートにスルーホ
ールを穿設し、前記シートを溶融はんだ槽に浸漬して前
記スルーホールに前記はんだを圧入し、その圧入はんだ
を整形しかつ冷却・凝固させることを特徴とするはんだ
ボールキャリアの製造方法。
1. A through hole is formed in a sheet which does not react with the solder by melting, and the sheet is immersed in a molten solder bath, and the solder is pressed into the through hole, and the pressed solder is shaped, cooled and solidified. A method for producing a solder ball carrier.
【請求項2】シートを溶融はんだ槽に昇降する昇降機構
と、前記シートのスルーホールにはんだを圧入する複数
の回転ロールと、その圧入はんだを整形しかつ冷却・凝
固する構造体とを具備したことを特徴とするはんだボー
ルキャリアの製造装置。
2. A lift mechanism for raising and lowering a sheet into a molten solder bath, a plurality of rotating rolls for pressing the solder into through holes of the sheet, and a structure for shaping, cooling and solidifying the press-fit solder. An apparatus for manufacturing a solder ball carrier.
【請求項3】回転ロールを溶融はんだ槽内のはんだの浴
中又は浴面上に設けたことを特徴とする請求項2記載の
はんだボールキャリアの製造装置。
3. The apparatus for manufacturing a solder ball carrier according to claim 2, wherein the rotating roll is provided in or on a bath of the solder in the molten solder bath.
【請求項4】構造体は、回転ロールに隣接して設けられ
かつシートのスルーホールに圧入した圧入はんだを整形
する整形部と、該整形後の前記圧入はんだを冷却・凝固
する冷却部とからなることを特徴とする請求項2記載の
はんだボールキャリアの製造装置。
4. The structure comprises: a shaping section provided adjacent to a rotating roll and shaping press-fit solder pressed into a through hole of a sheet; and a cooling section cooling and solidifying the press-fit solder after shaping. 3. The apparatus for manufacturing a solder ball carrier according to claim 2, wherein:
【請求項5】昇降機構の動作信号により回転ロール及び
構造体の動作を連動させる制御機構を具備したことを特
徴とする請求項2,3又は4記載のはんだボールキャリア
の製造装置。
5. The solder ball carrier manufacturing apparatus according to claim 2, further comprising a control mechanism for interlocking the operation of the rotating roll and the structure with an operation signal of the lifting mechanism.
【請求項6】回転ロールをセラミックスで形成したこと
を特徴とする請求項2又は3記載のはんだボールキャリ
アの製造装置。
6. The apparatus for manufacturing a solder ball carrier according to claim 2, wherein the rotating roll is formed of ceramics.
【請求項7】回転ロールをはんだと溶融反応の小さい金
属材料又は該金属材料を表面にコーティングして形成し
たことを特徴とする請求項2又は3記載のはんだボール
キャリアの製造装置。
7. An apparatus for manufacturing a solder ball carrier according to claim 2, wherein the rotating roll is formed by coating a metal material having a low melting reaction with solder on the surface thereof.
【請求項8】互いに異なる形状の2個の台形又は半円形
を互いの上辺が接するように配置した形状に縦断面形状
を形成したスルーホールを有することを特徴とするはん
だボールキャリアの製造装置用シート。
8. A manufacturing apparatus for a solder ball carrier, comprising a through-hole having a vertical cross-sectional shape formed in a shape in which two trapezoids or semi-circles of different shapes are arranged such that the upper sides thereof are in contact with each other. Sheet.
【請求項9】スルーホールを有するシートを予熱盤に設
置し、該シートの一方の面上から滴下したはんだを回転
ロールの移動により前記スルーホールに圧入し、前記回
転ロールに追従させて圧入はんだを整形しかつ冷却・凝
固させることを特徴とするはんだボールキャリアの製造
方法。
9. A sheet having a through hole is placed on a preheating plate, and solder dripped from one surface of the sheet is pressed into the through hole by moving a rotating roll, and the solder is pressed into the through hole so as to follow the rotating roll. A method for producing a solder ball carrier, comprising shaping, cooling, and solidifying.
【請求項10】シートを設置する予熱盤と、前記シート
の一面上からはんだを滴下しながら移動する供給治具
と、前記シートに前記はんだを圧入しながら移動する少
なくとも1個の回転ロールと、該回転ロールに追従して
移動し圧入はんだを整形しかつ冷却・凝固する構造体と
からなることを特徴とするはんだボールキャリアの製造
装置。
10. A preheating plate on which a sheet is placed, a supply jig that moves while dripping solder from one surface of the sheet, and at least one rotating roll that moves while pressing the solder into the sheet. A solder ball carrier manufacturing apparatus comprising: a structure that moves following the rotating roll to shape the press-fit solder, and to cool and solidify the solder.
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