JP2657356B2 - Method and apparatus for forming bump - Google Patents

Method and apparatus for forming bump

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JP2657356B2 JP3776794A JP3776794A JP2657356B2 JP 2657356 B2 JP2657356 B2 JP 2657356B2 JP 3776794 A JP3776794 A JP 3776794A JP 3776794 A JP3776794 A JP 3776794A JP 2657356 B2 JP2657356 B2 JP 2657356B2
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balls
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フィルムキャリアのイ
ンナーリード、電極または半導体チップの電極パッド等
にボール状のバンプを接合するためのボール状バンプの
接合方法及び接合装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for bonding ball-shaped bumps for bonding ball-shaped bumps to inner leads of a film carrier, electrodes or electrode pads of a semiconductor chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、半導体チップ上の電極パッド
に形成されるバンプとして、ウエハバンプとスタッドバ
ンプとがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are a wafer bump and a stud bump as bumps formed on an electrode pad on a semiconductor chip.

【0003】ウエハバンプは、ウエハ段階の半導体素子
においてバンプを形成するものであり、ウエハプロセス
として複雑な工程を何回も行う必要があるため、歩留り
が悪く、また、少量多品種製品にはコスト高となる。
[0003] Wafer bumps are used to form bumps in a semiconductor element at the wafer stage, and require a complicated process as a wafer process many times, resulting in low yield and high cost for small-quantity multi-products. Becomes

【0004】また、スタッドバンプは、半導体チップの
電極パッドに1つずつワイヤボンディングの一次接合時
のボールボンディングを行い、接合後にワイヤのネック
部を切断することにより、スタッドバンプを形成する
が、この切断部にワイヤの残りが凸形状でかつ不均一に
残る。このため、このバンプを用いた接合信頼性はかな
り低い。また、1ピンずつバンピングするために時間が
かかる。
The stud bumps are formed on the electrode pads of the semiconductor chip one by one by performing ball bonding at the time of primary bonding, and cutting the neck portion of the wire after the bonding to form stud bumps. The rest of the wire remains convex and non-uniform at the cut. For this reason, the bonding reliability using this bump is considerably low. Also, it takes time to bump one pin at a time.

【0005】さらに、フィルムキャリアのインナーリー
ドにバンプを接合する方法として、基板にメッキ成長さ
せたバンプをインナーリードに接合する転写バンプがあ
るが、メッキ成長によるバンプは半球状のバンプなの
で、接合に必要なバンプ高さに対してバンプ幅が大きく
なってしまい、100μm以下の狭ピッチ接合には不適
である。
Further, as a method of joining a bump to an inner lead of a film carrier, there is a transfer bump for joining a bump grown by plating on a substrate to an inner lead, but the bump formed by plating is a hemispherical bump. The bump width becomes larger than the required bump height, which is not suitable for narrow pitch bonding of 100 μm or less.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来のバ
ンプ接合における問題の対策として、微小金属ボールを
用い、このボールをインナーリードに転写するものが提
案されているが、インナーリードに対応させてボールを
配列させる際に、接合ステージに1つずつボールを配列
させているので、極めて時間がかかるという問題があっ
た。
As a countermeasure against the above-mentioned problem in the conventional bump bonding, there has been proposed a method in which a minute metal ball is used and the ball is transferred to an inner lead. When arranging the balls by hand, since the balls are arranged one by one on the joining stage, there is a problem that it takes an extremely long time.

【0007】そこで本発明は、フィルムキャリアのイン
ナーリード、電極または半導体チップ上の電極パッド等
にボール状のバンプを簡単かつ確実に接合することがで
きるボール状バンプの接合方法及び接合装置を提供する
ことを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a method and an apparatus for bonding a ball-shaped bump which can easily and reliably bond a ball-shaped bump to an inner lead of a film carrier, an electrode or an electrode pad on a semiconductor chip. The purpose is to:

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるボール状バンプの接合方法は、接続す
る半導体チップの電極パッドと同一位置となるように孔
が設けられた微小金属ボール配列基板を逆さにし、予め
微小金属ボールが収容されている容器に微振動を与え、
その微振動により浮遊した前記金属ボールを前記配列基
板の孔に吸着させ、前記配列基板上に付着した余分な金
属ボールを除去し、半導体チップの少なくとも1つ分の
金属ボール群が配列された配列基板を接合用ステージま
で搬送し、被接合部に接合するようにしたものである。
In order to achieve the above object, a method of bonding ball-shaped bumps according to the present invention is to provide a method of bonding a ball-shaped bump to a metal ball having a hole provided at the same position as an electrode pad of a semiconductor chip to be connected. Turn the array substrate upside down and apply micro-vibration to the container in which the fine metal balls are stored in advance,
An array in which at least one metal ball group of at least one semiconductor chip is arranged by adsorbing the metal balls floating due to the micro-vibration to the holes of the array substrate, removing excess metal balls attached to the array substrate. The substrate is transported to a joining stage and joined to a portion to be joined.

【0009】また、本発明によるボール状バンプの接合
装置は、接続する半導体チップの電極パッドと同一位置
となるように孔が設けられた微小金属ボール配列基板
と、予め微小金属ボールが収容されている容器に微振動
を与え、その微振動により浮遊した前記金属ボールを前
記配列基板の孔に吸着させるボール配列手段と、半導体
チップの少なくとも1つ分の金属ボール群が配列された
配列基板を接合用ステージまで搬送する基板搬送手段
と、前記配列基板上に付着した余分なボールを除去する
ボール除去手段と、前記接合用ステージまで搬送された
前記金属ボール群を被接合部に接合する接合手段と、を
備えたものである。
Further, in the ball bump bonding apparatus according to the present invention, a fine metal ball array substrate provided with holes so as to be located at the same position as the electrode pads of the semiconductor chip to be connected, and a fine metal ball previously housed therein. A ball arranging means for applying micro-vibration to the container and adsorbing the metal balls floating by the micro-vibration into the holes of the array substrate, and an array substrate on which at least one metal ball group of semiconductor chips is arrayed. Board transfer means for transferring to the bonding stage, ball removing means for removing extra balls attached to the arrayed substrate, and bonding means for bonding the metal ball group transferred to the bonding stage to a portion to be bonded. , Is provided.

【0010】[0010]

【作用】上記のように構成された本発明によれば、バン
プとして微小金属ボールを用いるため、基板メッキによ
り形成するバンプに比べて、バンプ幅(径)を小さくす
ることが可能で、狭ピッチ接合が容易になる。そして、
フィルムキャリアのインナーリード、電極または半導体
チップ上の電極パッドに接合されるボールを配列するた
めに、浮遊させたボールを吸着させるので、確実にボー
ルを配列することができる。また、予め半導体チップ複
数分のボール群を吸着させておくことにより、量産化タ
クトタイムが大幅に短縮され、コストが抑えられると共
に、配列基板が2枚あれば連続した作業が可能となる。
According to the present invention having the above-described structure, since the fine metal balls are used as the bumps, the bump width (diameter) can be reduced as compared with the bumps formed by substrate plating, and the narrow pitch can be obtained. Joining becomes easy. And
In order to arrange the balls to be joined to the inner leads of the film carrier, the electrodes or the electrode pads on the semiconductor chip, the floating balls are adsorbed, so that the balls can be arranged reliably. Further, by adsorbing a ball group for a plurality of semiconductor chips in advance, the tact time for mass production can be significantly reduced, the cost can be reduced, and continuous operation can be performed if there are two arrayed substrates.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】まず、図1に示すように、この装置は主要
構成として、ボール配列機構1と、基板搬送機構2と、
ボール認識手段3と、接合用ステージ4とを備えてい
る。なお、この装置は、インナーリードボンダ等の接合
機構を有する装置に微小金属ボールを配列・接合する機
能を付加させることによって構成することができる。
First, as shown in FIG. 1, this apparatus mainly includes a ball arrangement mechanism 1, a substrate transport mechanism 2,
A ball recognition unit 3 and a joining stage 4 are provided. This device can be configured by adding a function of arranging and joining minute metal balls to a device having a joining mechanism such as an inner lead bonder.

【0013】次に、ボール配列機構1においては、図2
に示すように、ボールストック皿11に振動が与えられ
ている。即ち、金属製のボールストック皿11に微小金
属ボールBを入れ、パーツフィーダー等の振動発生機1
2により振動させる。これによりボールBは効果的に浮
遊する。振動周波数はボールBの大きさ等に応じて0〜
1kHzまで可変とし、また、ボールストック皿11は
振動発生機12からの脱着が可能とする。
Next, in the ball arrangement mechanism 1, FIG.
As shown in (1), the ball stock dish 11 is vibrated. That is, a minute metal ball B is put into a metal ball stock dish 11, and a vibration generator 1 such as a parts feeder is used.
Vibration by 2. Thereby, the ball B effectively floats. The vibration frequency ranges from 0 to depending on the size of the ball B, etc.
The frequency is variable up to 1 kHz, and the ball stock dish 11 is detachable from the vibration generator 12.

【0014】次に、ボール吸着ステージ13にボールB
を吸着させる。ボール吸着ステージ13は、ボール径よ
りも小さい貫通吸着孔14が所定位置に配列されたボー
ル配列基板15を有しており、貫通吸着孔14は半導体
チップ複数分で設けられているのが好ましい。そして、
ボール吸着ステージ13を逆さにし、ボールストック皿
11の近傍まで下降させ、上下に振幅させ、ボールBを
配列基板15の貫通吸着孔14に真空吸着させる。ここ
で、ボール吸着ステージ13の下降距離及び振幅距離は
0.1mm単位で制御可能とし、振幅回数の制御も可能
とする。また、このとき、ボール吸着ステージ13を水
平方向に微振動させると、余分に吸着されるボール数が
最小限に抑えられ、より効果的に吸着させることができ
る。
Next, the ball B is placed on the ball suction stage 13.
Is adsorbed. The ball suction stage 13 has a ball array substrate 15 in which through suction holes 14 smaller than the ball diameter are arranged at predetermined positions, and it is preferable that the through suction holes 14 are provided for a plurality of semiconductor chips. And
The ball suction stage 13 is turned upside down, lowered to the vicinity of the ball stock tray 11, and oscillated up and down, so that the balls B are sucked into the through suction holes 14 of the array substrate 15 by vacuum. Here, the descending distance and amplitude distance of the ball suction stage 13 can be controlled in units of 0.1 mm, and the number of amplitudes can be controlled. At this time, if the ball suction stage 13 is slightly vibrated in the horizontal direction, the number of extra balls to be sucked can be minimized, and the ball can be sucked more effectively.

【0015】次に、ボール吸着ステージ13を上昇さ
せ、真空吸着されたボールB以外の余剰ボールB′を機
械的に除去し回収する。ここでは、余剰ボール除去手段
としての振動発生機16によりボール吸着ステージ13
を微振動させることにより、貫通吸着孔14に正常に配
列されたボールが除去されることなく、余剰ボールB′
のみが除去される。
Next, the ball suction stage 13 is moved up to mechanically remove and collect excess balls B 'other than the vacuum-adsorbed balls B. Here, the ball suction stage 13 is driven by a vibration generator 16 as a surplus ball removing means.
Is finely vibrated so that the balls normally arranged in the through-suction holes 14 are not removed and the surplus balls B '
Only those are removed.

【0016】次に、図3に示すように、余剰ボール除去
後のボール吸着ステージ13を認識位置に移動させ、ボ
ール認識手段3によりボール欠落、ボール余剰の有無を
画像認識させる。ボール認識時に不良が発生していた場
合、真空リークと機械的除去により、吸着させているボ
ールBを全て回収し、ボール吸着を再度行う。
Next, as shown in FIG. 3, the ball suction stage 13 from which the surplus balls have been removed is moved to the recognition position, and the ball recognition means 3 performs image recognition of the missing or surplus balls. If a defect has occurred at the time of ball recognition, all the adsorbed balls B are collected by vacuum leak and mechanical removal, and the ball is adsorbed again.

【0017】次に、図1の基板搬送機構2により、ボー
ル吸着ステージ13を接合ステージ4まで搬送する。こ
の搬送時には、振動等によりボールBが欠落することが
ないようにする。
Next, the ball suction stage 13 is transported to the joining stage 4 by the substrate transport mechanism 2 of FIG. During this transfer, the ball B is prevented from dropping due to vibration or the like.

【0018】次に、図3に示すように、搬送されたボー
ル吸着ステージ13を反転させて、接合ステージ4上に
装着し固定する。接合ステージ4は装置本体ステージと
共用し、ステージ固定は真空吸着とする。接合ステージ
4にセットされたボール吸着ステージ13の配列基板1
5のボールBと、フィルムキャリアのインナーリード2
0とのアライメントを行う。これは本体装置のアライメ
ント機構を用いることができる。そして、アライメント
後、ボールBをインナーリード20に接合(転写)す
る。この接合はインナーリードボンダ装置本体の機能を
用いて行うことができる。
Next, as shown in FIG. 3, the conveyed ball suction stage 13 is turned over, and mounted and fixed on the joining stage 4. The joining stage 4 is shared with the apparatus main body stage, and the stage is fixed by vacuum suction. Array substrate 1 of ball suction stage 13 set on bonding stage 4
5 ball B and film carrier inner lead 2
Alignment with 0 is performed. For this, the alignment mechanism of the main unit can be used. After the alignment, the ball B is bonded (transferred) to the inner lead 20. This joining can be performed using the function of the inner lead bonder device main body.

【0019】また、半導体チップの電極パッドにボール
Bを接合する場合は、図4に示すように、接合用ステー
ジ4上に半導体チップ30を載置する。そして、ボール
吸着ステージ13を反転させずに下降させてボールBを
半導体チップ30の電極パッドに接触させ、加熱ツール
31によりボール吸着ステージ13を押圧して、ボール
Bを電極パッドに接合する。
When bonding the balls B to the electrode pads of the semiconductor chip, the semiconductor chip 30 is placed on the bonding stage 4 as shown in FIG. Then, the ball suction stage 13 is lowered without being inverted, and the ball B is brought into contact with the electrode pad of the semiconductor chip 30, and the ball suction stage 13 is pressed by the heating tool 31 to join the ball B to the electrode pad.

【0020】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
5及び図6は、この実施例におけるボール吸着ステージ
113及び配列基板115の構成例を示している。図5
に示したように、ボール吸着ステージ113は、その周
辺に沿った吸引溝120を有し、この吸引溝120は、
図6(B)に示したように吸引管121を介して真空ポ
ンプ等の真空源と接続されている。またボール吸着ステ
ージ113の中央部には、吸引孔122が形成されてい
て、この吸引孔122は、吸引管123を介して真空ポ
ンプ等の真空源と接続されている(図6(A)参照)。
このように配列基板115を固定するための吸引系とボ
ールBを吸着するための吸引系とが2つの別系統で構成
される。
Next, another embodiment of the present invention will be described. 5 and 6 show a configuration example of the ball suction stage 113 and the array substrate 115 in this embodiment. FIG.
As shown in the figure, the ball suction stage 113 has a suction groove 120 along its periphery, and the suction groove 120
As shown in FIG. 6B, it is connected to a vacuum source such as a vacuum pump via a suction pipe 121. A suction hole 122 is formed in the center of the ball suction stage 113, and the suction hole 122 is connected to a vacuum source such as a vacuum pump via a suction pipe 123 (see FIG. 6A). ).
Thus, the suction system for fixing the arrayed substrate 115 and the suction system for sucking the ball B are configured by two separate systems.

【0021】この半導体チップ1個分に対応する配列基
板115の場合において、図6(B)に示したように吸
引管121に真空圧制御用のレギュレータ124が付設
されるが、配列基板115の吸着孔114にてボールB
を吸着する際の吸引力の強弱を調整し得るようになって
いる。この例の場合の配列基板115では、孔径30μ
mの吸着孔が328個(各辺毎に82個)程度形成され
ている場合、ボールBを吸着するための真空圧は、50
〜60mmHg程度が好適である。
In the case of the array substrate 115 corresponding to one semiconductor chip, a regulator 124 for controlling the vacuum pressure is attached to the suction pipe 121 as shown in FIG. Ball B at suction hole 114
It is possible to adjust the strength of the suction force at the time of sucking. In this example, the array substrate 115 has a hole diameter of 30 μm.
When about 328 suction holes (m per side) are formed, the vacuum pressure for suctioning the ball B is 50
About 60 mmHg is preferable.

【0022】また、この実施例では特に余剰ボール除去
手段として、図7にその代表的構成例が示される超音波
振動子100を備えている。この超音波振動子100
は、配線102を介して、その超音波振動を制御するた
めの制御装置101に接続されている。超音波振動子1
00は、ボール吸着ステージ113内に埋設するかたち
で組み込まれ、即ち内蔵されている。超音波振動子10
0が発生すべき超音波振動の振動数及び振幅等は、制御
装置101によって適宜制御されるようになっている。
In this embodiment, an ultrasonic vibrator 100 whose typical configuration is shown in FIG. This ultrasonic vibrator 100
Is connected via a wiring 102 to a control device 101 for controlling the ultrasonic vibration. Ultrasonic transducer 1
00 is embedded or embedded in the ball suction stage 113. Ultrasonic transducer 10
The frequency, amplitude, and the like of the ultrasonic vibration at which 0 is to be generated are appropriately controlled by the control device 101.

【0023】上記真空源により吸引管121を介して真
空引きすると、ボールBが吸着孔114に吸着される。
本実施例では、例えば球径40μmのAu(金)のボー
ルBが用いられるが、基本的に1つの吸着孔114に対
して1つのボールBが吸着されることが好ましい。とこ
ろで、静電気等の原因で図7に示されるように、配列基
板115の表面、または既に吸着孔114に適正に吸着
されているボールBに余分なボールB′が付着する場合
がある。この余分なボールB′は、吸引孔114に適正
に吸着されるべきボールBの全数等にもよるが、例えば
5〜10個程度の余分なボールB′が付着する。
When the vacuum source is evacuated through the suction tube 121, the ball B is sucked into the suction hole 114.
In this embodiment, for example, an Au (gold) ball B having a sphere diameter of 40 μm is used. However, it is basically preferable that one ball B be sucked into one suction hole 114. By the way, as shown in FIG. 7, an extra ball B 'may adhere to the surface of the array substrate 115 or the ball B already properly sucked in the suction hole 114 due to static electricity or the like. This extra ball B 'depends on, for example, the total number of the balls B to be properly attracted to the suction hole 114, but about 5 to 10 extra balls B' are attached.

【0024】そこで、前記制御装置101により超音波
振動子100を作動させると、ボール吸着ステージ11
3、そして配列基板115に対して超音波振動が付与さ
れる。この超音波振動の振動数は、好ましくは50kH
zである。このように配列基板115を超音波振動させ
ることにより、配列基板115に付着している余分なボ
ールB′はすべて瞬間的に配列基板115から離脱し、
その配列基板115の下方に設置されている回収皿(図
示せず)内に落下する。そしてボールB′が完全に配列
基板115から除去されたことを確認して、超音波振動
子100の作動が停止される。
Therefore, when the ultrasonic vibrator 100 is operated by the control device 101, the ball suction stage 11
Third, ultrasonic vibration is applied to the array substrate 115. The frequency of the ultrasonic vibration is preferably 50 kHz.
z. By oscillating the array substrate 115 in this way, all the extra balls B 'attached to the array substrate 115 are instantaneously detached from the array substrate 115,
It falls into a collection dish (not shown) installed below the array substrate 115. After confirming that the ball B 'has been completely removed from the array substrate 115, the operation of the ultrasonic transducer 100 is stopped.

【0025】上記の場合、超音波振動子100を作動さ
せるタイミングは、ボールBの吸着と同期して、即ち配
列基板115へのボールBの吸着の際に常時作動させる
ようにしてよい。この場合には、ボールBが吸着孔11
4に吸着されるのと同時に、余分なボールB′が付着さ
れ得ないようにすることができる。
In the above case, the ultrasonic vibrator 100 may be operated at the same time as the suction of the balls B, that is, at the time of the suction of the balls B on the array substrate 115. In this case, the ball B is placed in the suction hole 11
4 and at the same time, it is possible to prevent an extra ball B 'from being attached.

【0026】ここで、超音波振動子100は、図8に示
したようにボール吸着ステージ113の裏面に固着する
ようにしてもよい。この場合、超音波振動子100は、
ビス等を用いてボール吸着ステージ113の適所に固定
される。このように超音波振動子100を所謂、外付け
した場合でも、上記と同様に配列基板115に対して超
音波振動を付与し、余分なボールB′を完全に除去する
ことができる。特にこの場合には、ボール吸着ステージ
113を大型化しないで済む。
Here, the ultrasonic transducer 100 may be fixed to the back surface of the ball suction stage 113 as shown in FIG. In this case, the ultrasonic vibrator 100
It is fixed in place on the ball suction stage 113 using screws or the like. As described above, even when the ultrasonic vibrator 100 is externally attached, ultrasonic vibration can be applied to the array substrate 115 in the same manner as described above, and the extra ball B 'can be completely removed. In particular, in this case, the size of the ball suction stage 113 does not need to be increased.

【0027】また超音波振動子100は、図9に示した
ように、例えば適宜の接着剤103を用いてボール吸着
ステージ113に固着することもできる。そして、接着
剤103によって超音波振動子100をボール吸着ステ
ージ113に密着させる。なお、接着剤103の代わり
にゴム材又は高粘性のグリース等をボール吸着ステージ
113及び超音波振動子100間に介在させてその超音
波振動子100を固定するようにしてもよい。
As shown in FIG. 9, the ultrasonic vibrator 100 can be fixed to the ball suction stage 113 by using an appropriate adhesive 103, for example. Then, the ultrasonic transducer 100 is brought into close contact with the ball suction stage 113 with the adhesive 103. Instead of the adhesive 103, a rubber material or a high-viscosity grease may be interposed between the ball suction stage 113 and the ultrasonic oscillator 100 to fix the ultrasonic oscillator 100.

【0028】更に、配列基板115に対する超音波振動
の付与の仕方としては、超音波振動源を配列基板115
に対して機械的に当接させることにより、超音波振動を
付与することも可能である。即ち、例えば図10に示し
たように、ボールBが吸着されている配列基板115を
所定のステージ104上に載置・固定し、配列基板11
5の中心部に対して、超音波振動源100′としての例
えばワイヤボンダのキャピラリー105を一定の荷重
(100gf程度)をかけながら当接させ、このキャピ
ラリー105を超音波振動させる。
Further, as a method of applying the ultrasonic vibration to the array substrate 115, the ultrasonic vibration source is connected to the array substrate 115.
It is also possible to apply ultrasonic vibration by mechanically abutting the substrate. That is, as shown in FIG. 10, for example, the array substrate 115 on which the ball B is sucked is placed and fixed on a predetermined stage 104, and the array substrate 11
The capillary 105 of, for example, a wire bonder as the ultrasonic vibration source 100 ′ is brought into contact with the center of the wire 5 while applying a constant load (about 100 gf), and the capillary 105 is ultrasonically vibrated.

【0029】このようにキャピラリー105を介して超
音波振動を付与することにより、余分なボールB′を完
全に配列基板115から除去することができるが、この
場合、特に配列基板115の上表面に所定量のエアブロ
ーを適用し、配列基板115から浮遊する余分なボール
B′を強制的に排除する。なお、配列基板115を図1
0の場合とは上下反転させて固定する場合には、特にエ
アブローを適用する必要はなく、その場合、余分なボー
ルB′は自然落下する。
By applying the ultrasonic vibration through the capillary 105 as described above, the extra ball B 'can be completely removed from the arrangement substrate 115. In this case, particularly, the upper surface of the arrangement substrate 115 By applying a predetermined amount of air blow, an extra ball B 'floating from the array board 115 is forcibly removed. Note that the array substrate 115 is
In the case where it is fixed upside down from the case of 0, it is not necessary to apply air blow, and in that case, an extra ball B 'falls naturally.

【0030】次に、上述の2系統の吸引系統で成るボー
ル吸着ステージ113及び配列基板115等を用いた場
合の具体的な接合工程における本実施例の作用を説明す
る。
Next, a description will be given of the operation of the present embodiment in a specific bonding step when the ball suction stage 113 and the array substrate 115, etc., which are composed of the two suction systems described above, are used.

【0031】ボール配列機構1において、図11に示す
ように、吸着機能を有するボール吸着ステージ113に
配列基板115を装着する。また、ボールストック皿1
1に振動が与えられている。即ち、このボールストック
皿11にボールBを入れて、振動発生機12により振動
させる。これによりボールBは効果的に浮遊する。この
時の振動周波数は、ボールBの大きさ等に応じて0〜1
kHzまで可変とし、好適には70〜400Hzであ
る。また、ボールストック皿11は振動発生機12から
の脱着が可能とする。
In the ball arrangement mechanism 1, as shown in FIG. 11, an arrangement substrate 115 is mounted on a ball adsorption stage 113 having an adsorption function. In addition, ball stock dish 1
1 is given a vibration. That is, the ball B is put into the ball stock dish 11 and vibrated by the vibration generator 12. Thereby, the ball B effectively floats. The vibration frequency at this time ranges from 0 to 1 depending on the size of the ball B and the like.
It is variable up to kHz, preferably 70-400 Hz. Further, the ball stock dish 11 can be detached from the vibration generator 12.

【0032】そして、配列基板115を、ボールストッ
ク皿11の近傍まで下降させ、上下に振幅させながらボ
ールBを配列基板115の吸着孔114に真空吸着させ
る。この吸着孔114においてボールBを吸着する際の
吸引力は、レギュレータ124によって最適に設定され
ており、各吸着孔114に余分なボールBが付着し得な
いようにすることができる。
Then, the array substrate 115 is lowered to the vicinity of the ball stock tray 11, and the balls B are vacuum-adsorbed into the suction holes 114 of the array substrate 115 while swinging up and down. The suction force at the time of sucking the ball B in the suction holes 114 is optimally set by the regulator 124, so that it is possible to prevent the extra balls B from adhering to the suction holes 114.

【0033】配列基板115を上昇させ、前述した制御
装置101により超音波振動子100を作動させると、
配列基板115に対して超音波振動が付与される。これ
により配列基板115に付着した余分なボールB′は、
すべて瞬間的に配列基板115から離脱し落下する。な
お、超音波振動子100を作動させるタイミングは、ボ
ールBの吸着と同時に配列基板115を超音波振動させ
るように設定してもよい。
When the array substrate 115 is raised and the ultrasonic vibrator 100 is operated by the control device 101 described above,
Ultrasonic vibration is applied to the array substrate 115. As a result, the extra ball B ′ attached to the array substrate 115 is
All of them instantly separate from the array substrate 115 and fall. The timing at which the ultrasonic vibrator 100 is operated may be set so that the array substrate 115 is ultrasonically vibrated simultaneously with the suction of the ball B.

【0034】次に、図12に示すように、余剰ボール除
去後のボール吸着ステージ113を認識位置に移動さ
せ、ボール認識手段3によりボール欠落、ボール余剰の
有無を画像認識させる。ボール認識時に不良が発生して
いた場合、真空リークと機械的除去により、吸着させて
いるボールBを全て回収し、ボール吸着を再度行う。
Next, as shown in FIG. 12, the ball suction stage 113 from which the surplus balls have been removed is moved to the recognition position, and the ball recognizing means 3 recognizes the absence of the ball and the presence or absence of the surplus ball. If a defect has occurred at the time of ball recognition, all the adsorbed balls B are collected by vacuum leak and mechanical removal, and the ball is adsorbed again.

【0035】図1の基板搬送機構2により、ボール吸着
ステージ113を接合ステージ4まで搬送する。この搬
送時には、振動等によりボールBが欠落することがない
ようにする。
The ball suction stage 113 is transferred to the joining stage 4 by the substrate transfer mechanism 2 shown in FIG. During this transfer, the ball B is prevented from dropping due to vibration or the like.

【0036】特に、半導体チップの電極パッドにボール
Bを接合する場合は、図12に示すように、接合用ステ
ージ4上に半導体チップ30を載置する。そして、ボー
ル吸着ステージ113を反転させずに下降させてボール
Bを半導体チップ30の電極パッドに接触させ、ボール
吸着ステージ113を押圧して、ボールBを電極パッド
に接合する。
In particular, when bonding the ball B to the electrode pad of the semiconductor chip, the semiconductor chip 30 is mounted on the bonding stage 4 as shown in FIG. Then, the ball suction stage 113 is lowered without being inverted, and the ball B is brought into contact with the electrode pad of the semiconductor chip 30, and the ball suction stage 113 is pressed to join the ball B to the electrode pad.

【0037】ここで、半導体チップ複数個分のボールB
を配列可能に構成した配列基板の実施例を説明する。図
13は、この実施例における配列基板215の構成例を
示している。この例では、特に半導体チップ4個分のも
のとするが、この配列基板215は、図14に示したよ
うに、ウェハWにおける半導体チップ1個分に相当する
領域w1 を、相互に隣接するかたちで4つ合わせた領域
w4 に対応し得るようにしたものである。
Here, balls B for a plurality of semiconductor chips are provided.
An embodiment of an array substrate configured to be arrayable will be described. FIG. 13 shows a configuration example of the array substrate 215 in this embodiment. In this example, in particular, the array substrate 215 has four semiconductor chips. However, as shown in FIG. 14, the array substrate 215 forms an area w1 corresponding to one semiconductor chip on the wafer W in a form adjacent to each other. Can correspond to the area w4 obtained by combining the four areas.

【0038】図15は、半導体チップ4個分のボールB
に対応する吸着孔214を有する配列基板215及びこ
れを装着したボール吸着ステージ213を示している。
ボール吸着ステージ213は、この例では概略格子状
(例えば「田」の字状)に形成された吸引溝220を有
し、この吸引溝220は、吸引路221を介して真空ポ
ンプ等の真空源と接続されている。またこの吸引路22
1には、真空圧制御用のレギュレータが付設されてお
り、吸着孔214にてボールBを吸着するための真空圧
を制御し得るようになっている。また、かかるボールB
を吸着するための吸引系とは別に、配列基板215を固
定するための真空吸引系を備えており、つまり、配列基
板215を固定するための真空吸引系とボールBを吸着
するための吸引系の2つの吸引系を備えている。
FIG. 15 shows a ball B for four semiconductor chips.
5 shows an array substrate 215 having a suction hole 214 corresponding to FIG.
In this example, the ball suction stage 213 has a suction groove 220 formed in a substantially lattice shape (for example, a “D” shape). The suction groove 220 is connected to a vacuum source such as a vacuum pump via a suction path 221. Is connected to In addition, this suction path 22
1 is provided with a regulator for controlling the vacuum pressure so that the vacuum pressure for sucking the ball B through the suction hole 214 can be controlled. In addition, such a ball B
Is provided with a vacuum suction system for fixing the array substrate 215, in addition to a suction system for sucking the balls B, that is, a vacuum suction system for fixing the array substrate 215 and a suction system for sucking the balls B. Are provided.

【0039】次に、上述のボール吸着ステージ213及
び配列基板215等を用いた場合の具体的な接合工程に
おける本実施例の作用を説明する。
Next, the operation of the present embodiment in a specific bonding step when the above-described ball suction stage 213 and array substrate 215 are used will be described.

【0040】ボール配列機構1において、図16に示す
ように、吸着機能を有するボール吸着ステージ213に
配列基板215を装着する。また、ボールストック皿1
1に振動が与えられている。即ち、このボールストック
皿11にボールBを入れて、振動発生機12により振動
させる。これによりボールBは効果的に浮遊する。この
時の振動周波数は、ボールBの大きさ等に応じて0〜1
kHzまで可変とし、好適には70〜400Hzであ
る。また、ボールストック皿11は振動発生機12から
の脱着が可能とする。
In the ball arrangement mechanism 1, as shown in FIG. 16, an arrangement substrate 215 is mounted on a ball adsorption stage 213 having an adsorption function. In addition, ball stock dish 1
1 is given a vibration. That is, the ball B is put into the ball stock dish 11 and vibrated by the vibration generator 12. Thereby, the ball B effectively floats. The vibration frequency at this time is 0 to 1 depending on the size of the ball B and the like.
It is variable up to kHz, preferably 70-400 Hz. Further, the ball stock dish 11 can be detached from the vibration generator 12.

【0041】そして、配列基板215を、ボールストッ
ク皿11の近傍まで下降させ、上下に振幅させながらボ
ールBを配列基板215の吸着孔214に真空吸着させ
る。この吸着孔214においてボールBを吸着する際の
吸引力は、真空圧制御用のレギュレータによって最適に
設定されており、各吸着孔214に余分なボールB′が
付着し得ないようにすることができる。配列基板215
を上昇させ、前述した制御装置101により超音波振動
子100を作動させると、配列基板215に対して超音
波振動が付与される。これにより配列基板215に付着
した余分なボールB′は、すべて瞬間的に配列基板21
5から離脱し落下する。
Then, the array substrate 215 is lowered to the vicinity of the ball stock tray 11, and the balls B are vacuum-adsorbed into the suction holes 214 of the array substrate 215 while swinging up and down. The suction force at the time of sucking the ball B in the suction holes 214 is optimally set by a regulator for vacuum pressure control, and it is necessary to prevent an extra ball B 'from adhering to each suction hole 214. it can. Array board 215
Is raised, and the ultrasonic vibrator 100 is operated by the control device 101 described above, so that ultrasonic vibration is applied to the array substrate 215. As a result, all the extra balls B 'attached to the array substrate 215 are instantaneously removed from the array substrate 21.
Drops from 5 and falls.

【0042】次に、図17に示すように、余剰ボール除
去後のボール吸着ステージ213を認識位置に移動さ
せ、ボール認識手段3によりボール欠落、ボール余剰の
有無を画像認識させる。ボール認識時に不良が発生して
いた場合、真空リークと機械的除去により、吸着させて
いるボールBを全て回収し、ボール吸着を再度行っても
良いし、もしくは、ボールBが不足している場合には再
吸着を行えば良い。
Next, as shown in FIG. 17, the ball suction stage 213 from which the surplus balls have been removed is moved to a recognition position, and the ball recognizing means 3 recognizes the absence of the ball and the presence or absence of the ball surplus. If a defect has occurred during ball recognition, all the adsorbed balls B may be collected by vacuum leak and mechanical removal, and the ball may be adsorbed again, or if the balls B are insufficient. May be re-adsorbed.

【0043】図1の基板搬送機構2により、図17に示
したようにボール吸着ステージ213を接合ステージ4
まで搬送する。この搬送時には、振動等によりボールB
が欠落することがないようにする。特に、ウェハ40の
パッド41にボールBを接合する場合は、接合用ステー
ジ4上にウェハ40を載置し、配列基板215をウェハ
40の電極パッド41に対してアライメントする。そし
て、ボール吸着ステージ213を反転させずに下降させ
てボールBを半導体チップ30のパッド41に接触さ
せ、ボール吸着ステージ213を押圧して、ボールBを
パッド41に接合する。
The ball suction stage 213 is connected to the joining stage 4 by the substrate transport mechanism 2 shown in FIG.
Transport to During this transfer, the ball B
Not be missing. In particular, when bonding the ball B to the pad 41 of the wafer 40, the wafer 40 is placed on the bonding stage 4, and the array substrate 215 is aligned with the electrode pad 41 of the wafer 40. Then, the ball suction stage 213 is lowered without being inverted, and the ball B is brought into contact with the pad 41 of the semiconductor chip 30, and the ball suction stage 213 is pressed to join the ball B to the pad 41.

【0044】更に、ボール吸着ステージ213及び配列
基板215等を用いた場合の別の接合工程例を説明す
る。
Further, another example of the joining process when the ball suction stage 213 and the array substrate 215 are used will be described.

【0045】超音波振動子100によって余剰ボール
B′が完全に除去されたボール吸着ステージ213を、
図18に示すように認識位置に移動させ、ボール認識手
段3によりボール欠落、ボール余剰の有無を画像認識さ
せる。ボール認識時に不良が発生していた場合、真空リ
ークと機械的除去により、吸着させているボールBを全
て回収し、ボール吸着を再度行っても良いし、もしく
は、ボールBが不足している場合には再吸着を行えば良
い。
The ball suction stage 213 from which the surplus balls B 'have been completely removed by the ultrasonic vibrator 100 is
The ball is moved to the recognition position as shown in FIG. If a defect has occurred during ball recognition, all the adsorbed balls B may be collected by vacuum leak and mechanical removal, and the ball may be adsorbed again, or if the balls B are insufficient. May be re-adsorbed.

【0046】次に、図1の基板搬送機構2により、ボー
ル吸着ステージ213を接合ステージ4まで搬送する。
この搬送時には、振動等によりボールBが欠落すること
がないようにする。そして図18に示すように、搬送さ
れたボール吸着ステージ213を反転させて、接合ステ
ージ4上に装着し固定する。接合ステージ4は装置本体
ステージと共用し、ステージ固定は真空吸着とする。接
合ステージ4にセットされたボール吸着ステージ213
の配列基板215のボールBと、接合ヘッド部400に
固定吸着されている半導体チップ50のパッド51との
アライメントを行う。そしてアライメント後、熱圧着に
よりボールBをパッド51に接合する。
Next, the ball suction stage 213 is transported to the joining stage 4 by the substrate transport mechanism 2 shown in FIG.
During this transfer, the ball B is prevented from dropping due to vibration or the like. Then, as shown in FIG. 18, the conveyed ball suction stage 213 is inverted, and mounted and fixed on the joining stage 4. The joining stage 4 is shared with the apparatus main body stage, and the stage is fixed by vacuum suction. Ball suction stage 213 set on bonding stage 4
Alignment of the ball B of the array substrate 215 with the pad 51 of the semiconductor chip 50 fixedly adsorbed to the bonding head 400 is performed. After the alignment, the ball B is bonded to the pad 51 by thermocompression bonding.

【0047】以上、本発明の実施例に付き説明したが、
本発明は上記実施例に限定されることなく、本発明の技
術的思想に基づいて各種の有効な変更並びに応用が可能
である。特にフィルムキャリアのインナーリード20ま
たは半導体チップ30,50の電極パッドにボールBを
接合する場合を説明したが、プリント回路基板の電極パ
ッドに接合する場合においても有効に適用することがで
きる。また、バンプを構成するボールBの例を説明した
が、導電性ゴム材料で成る微小球を用いて、この種の接
合を行う場合においても、本発明を有効に適用すること
ができる。
The embodiment of the present invention has been described above.
The present invention is not limited to the above embodiments, and various effective modifications and applications are possible based on the technical idea of the present invention. In particular, the case where the ball B is bonded to the inner lead 20 of the film carrier or the electrode pad of the semiconductor chip 30, 50 has been described. However, the present invention can be effectively applied to the case where the ball B is bonded to the electrode pad of the printed circuit board. Although the example of the ball B constituting the bump has been described, the present invention can be effectively applied to a case where this kind of bonding is performed using microspheres made of a conductive rubber material.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バンプとして微小金属ボールを用いるため、基板メッキ
により形成するバンプに比べて、バンプ幅(径)を小さ
くすることが可能で、狭ピッチ接合が容易になる。そし
て、フィルムキャリアのインナーリード、電極または半
導体チップ上の電極パッドに接合されるボールを配列す
るために、振動により浮遊させたボールを吸着させるの
で、確実にボールを配列することができる。この場合配
列担持手段によってボールを真空吸着しながら、配列基
板を振動させることで余分なボールを確実に除去するこ
とができる。従って、極めて微小な多数のボールを適正
に配列させることができる。また、予め半導体チップ複
数分のボール群を吸着させておくことにより、量産化タ
クトタイムが大幅に短縮され、コストが抑えられると共
に、配列基板が2枚あれば連続した作業が可能となる。
これによって、ボールバンプ付きフィルムキャリアの量
産が可能となり、また、半導体チップの電極パッドへの
バンプ付けが容易かつ低コストに可能となる。
As described above, according to the present invention,
Since the minute metal balls are used as the bumps, the bump width (diameter) can be reduced as compared with the bumps formed by substrate plating, and narrow pitch bonding is facilitated. In addition, since the balls to be bonded to the inner leads of the film carrier, the electrodes, or the electrode pads on the semiconductor chip are arranged to adsorb the balls suspended by the vibration, the balls can be arranged reliably. In this case, excess balls can be reliably removed by vibrating the array substrate while vacuum-adsorbing the balls by the array carrying means. Therefore, it is possible to properly arrange a large number of extremely small balls. Further, by adsorbing a ball group for a plurality of semiconductor chips in advance, the tact time for mass production can be significantly reduced, the cost can be reduced, and continuous operation can be performed if there are two arrayed substrates.
This makes it possible to mass-produce the film carrier with ball bumps, and to easily and inexpensively bump bumps on the electrode pads of the semiconductor chip.

【0049】更に、配列基板にて金属ボールを吸着する
際に、その吸引系統を2系統で構成することにより、適
正な吸引機能を発揮させ、また配列基板に超音波振動を
付与することにより該配列基板に余分な金属が付着する
のを完全に防止することができる等の利点を有してい
る。
Further, when a metal ball is adsorbed on the array substrate, the suction system is constituted by two systems so that an appropriate suction function is exhibited, and by applying ultrasonic vibration to the array substrate, the suction system is provided. This has the advantage that extra metal can be completely prevented from adhering to the array substrate.

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

【図1】本発明の実施例における装置全体の構成を示す
概略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing a configuration of an entire apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例におけるボール配列機構による
ボール配列動作を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a ball arranging operation by a ball arranging mechanism in the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例におけるフィルムキャリアのリ
ードへのボール接合を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing ball bonding to a lead of a film carrier in an example of the present invention.

【図4】本発明の実施例における半導体チップの電極パ
ッドへのボール接合を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing ball bonding to an electrode pad of a semiconductor chip in an example of the present invention.

【図5】本発明の別の実施例における2系統の吸引系統
を有する配列基板及びそのボール吸着ステージの構成例
を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a configuration example of an array substrate having two suction systems and a ball suction stage thereof in another embodiment of the present invention.

【図6】(A)は図5のK−K線に沿う断面図、(B)
は図5のL−L線に沿う断面図である。
6A is a cross-sectional view taken along the line KK of FIG. 5, FIG.
FIG. 6 is a sectional view taken along line LL in FIG. 5.

【図7】本発明の別の実施例における余剰ボール除去手
段を備えた上記配列基板及びそのボール吸着ステージの
構成例を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a configuration of the array substrate provided with surplus ball removing means and a ball suction stage thereof in another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の別の実施例における上記余剰ボール除
去手段を備えた上記配列基板及びそのボール吸着ステー
ジの変形例を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a modified example of the array substrate provided with the surplus ball removing means and a ball suction stage thereof in another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の別の実施例における上記余剰ボール除
去手段を備えた上記配列基板及びそのボール吸着ステー
ジの変形例を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a modified example of the array substrate provided with the surplus ball removing means and a ball suction stage thereof in another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の別の実施例における上記余剰ボール
除去手段を備えた上記配列基板及びそのボール吸着ステ
ージの変形例を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modified example of the array substrate provided with the surplus ball removing means and a ball suction stage thereof in another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の別の実施例におけるボール配列機構
によるボール配列動作を示す概略図である。
FIG. 11 is a schematic view showing a ball arranging operation by a ball arranging mechanism in another embodiment of the present invention.

【図12】本発明の別の実施例における半導体チップの
電極パッドへのボールの接合を示す概略図である。
FIG. 12 is a schematic view showing bonding of a ball to an electrode pad of a semiconductor chip according to another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の更に別の実施例における配列基板の
構成例を示す平面図である。
FIG. 13 is a plan view showing a configuration example of an array substrate according to still another embodiment of the present invention.

【図14】本発明の更に別の実施例に係るウェハを示す
平面図である。
FIG. 14 is a plan view showing a wafer according to still another embodiment of the present invention.

【図15】本発明の更に別の実施例における配列基板及
びそのボール吸着ステージの構成例を示す断面図であ
る。
FIG. 15 is a sectional view showing a configuration example of an array substrate and a ball suction stage thereof in still another embodiment of the present invention.

【図16】本発明の更に別の実施例におけるボール配列
機構によるボール配列動作を示す概略図である。
FIG. 16 is a schematic view showing a ball arranging operation by a ball arranging mechanism in still another embodiment of the present invention.

【図17】本発明の更に別の実施例におけるウェハの電
極パッドへのボールの接合を示す概略図である。
FIG. 17 is a schematic view showing bonding of a ball to an electrode pad of a wafer according to still another embodiment of the present invention.

【図18】本発明の更に別の実施例における半導体チッ
プの電極パッドへのボールの接合を示す概略図である。
FIG. 18 is a schematic view showing bonding of a ball to an electrode pad of a semiconductor chip according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ボール配列機構 2 基板搬送機構 3 ボール認識手段 4 接合用ステージ 11 ボールストック皿 12 振動発生機 13,113,213 ボール吸着ステージ 14,114,214 貫通吸着孔 15,115,215 ボール配列基板 16 振動発生機 20 フィルムキャリアのリード 30 半導体チップ 31 加熱ツール B ボール Reference Signs List 1 ball arrangement mechanism 2 substrate transport mechanism 3 ball recognition means 4 joining stage 11 ball stock dish 12 vibration generator 13, 113, 213 ball suction stage 14, 114, 214 through suction hole 15, 115, 215 ball array substrate 16 vibration Generator 20 Film carrier lead 30 Semiconductor chip 31 Heating tool B Ball

フロントページの続き (72)発明者 干場 日朗志 川崎市中原区井田1618番地 新日本製鐵 株式会社 先端技術研究所内 (56)参考文献 特開 平4−65130(JP,A) 特開 平3−225832(JP,A)Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Hirata 1618 Ida, Nakahara-ku, Kawasaki-shi Nippon Steel Corporation Advanced Technology Research Laboratory (56) References JP-A-4-65130 (JP, A) JP-A-3 −225832 (JP, A)

Claims (29)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 導電体の微小ボールを収容した容器に微
小振動を与えることにより、前記微小ボールを浮遊させ
る工程と、 少なくとも1つの半導体チップの電極に対応する位置に
吸着孔を有する配列基板の前記吸着孔に、浮遊している
前記微小ボールを配列して担持する工程と、 配列担持された前記微小ボール以外の余分な微小ボール
を除去する工程と、 前記配列基板上に配列担持された前記微小ボールを前記
少なくとも1つの半導体チップの電極に対応する対象部
に一括して転写しバンプを形成する工程と、 を含むことを特徴とするバンプの形成方法。
A step of applying a minute vibration to a container accommodating minute balls of a conductor to float the minute balls; and a method of forming an array substrate having suction holes at positions corresponding to electrodes of at least one semiconductor chip. Arranging and holding the floating micro-balls in the suction holes; removing extra micro-balls other than the array-supported micro-balls; and A step of collectively transferring the microballs to a target portion corresponding to the electrode of the at least one semiconductor chip to form a bump, the method comprising:
【請求項2】 前記導電体は金属であることを特徴とす
る請求項1に記載のバンプの形成方法。
2. The method according to claim 1, wherein the conductor is a metal.
【請求項3】 前記微小ボールの直径が100μm以下
であることを特徴とする請求項1に記載のバンプの形成
方法。
3. The method according to claim 1, wherein the diameter of the minute ball is 100 μm or less.
【請求項4】 配列担持工程において、前記微小ボール
が真空吸引により吸着されることを特徴とする請求項1
に記載のバンプの形成方法。
4. The method according to claim 1, wherein in the arrangement supporting step, the minute balls are sucked by vacuum suction.
3. The method for forming a bump according to 1.
【請求項5】 配列担持工程において、前記配列基板
は、微小ボールを配列担持する面とは反対側の面でボー
ル吸着ステージに保持されていることを特徴とする請求
項1に記載のバンプの形成方法。
5. The bump mounting device according to claim 1, wherein in the arrangement holding step, the arrangement substrate is held on a ball suction stage on a surface opposite to a surface on which the minute balls are arranged and carried. Forming method.
【請求項6】 前記配列基板は、真空吸引により前記ボ
ール吸着ステージに吸着保持されていることを特徴とす
る請求項5に記載のバンプの形成方法。
6. The bump forming method according to claim 5, wherein the array substrate is suction-held on the ball suction stage by vacuum suction.
【請求項7】 前記配列基板を前記ボール吸着ステージ
に吸着するための真空吸引と、前記微小ボールを前記吸
着孔に吸引するための真空吸引とを共通の真空吸引系を
介して行うことを特徴とする請求項6に記載のバンプの
形成方法。
7. A vacuum suction for sucking the arrayed substrates on the ball suction stage and a vacuum suction for sucking the micro balls into the suction holes are performed through a common vacuum suction system. The method of forming a bump according to claim 6.
【請求項8】 前記配列基板を前記ボール吸着ステージ
に吸着するための真空吸引と、前記微小ボールを前記吸
着孔に吸引するための真空吸引とを別の真空吸引系を介
して行い、各真空吸引系が別個に制御可能であることを
特徴とする請求項6に記載のバンプの形成方法。
8. Vacuum suction for sucking the arrayed substrates on the ball suction stage and vacuum suction for sucking the micro balls into the suction holes are performed through separate vacuum suction systems. 7. The method according to claim 6, wherein the suction system is separately controllable.
【請求項9】 配列担持工程において、前記配列基板を
少なくとも1回上下に往復運動させることにより、微小
ボールが前記吸着孔に選択的に吸着するのを促進させる
ようにしたことを特徴とする請求項1に記載のバンプの
形成方法。
9. The arrangement supporting step wherein the arrangement substrate is reciprocated up and down at least once to promote selective adsorption of the minute balls to the adsorption holes. Item 4. The method for forming a bump according to Item 1.
【請求項10】 配列担持工程において、前記配列基板
を水平に微小振動させることにより、余分な微小ボール
の前記配列基板への付着を最小限度に抑制するようにし
たことを特徴とする請求項1に記載のバンプの形成方
法。
10. The arrangement supporting step, wherein the arrangement substrate is finely vibrated horizontally to suppress extra fine balls from adhering to the arrangement substrate to a minimum. 3. The method for forming a bump according to 1.
【請求項11】 前記配列基板を振動させることによ
り、余分な微小ボールを除去するようにしたことを特徴
とする請求項1に記載のバンプの形成方法。
11. The bump forming method according to claim 1, wherein extra fine balls are removed by vibrating the array substrate.
【請求項12】 前記配列基板の振動が超音波振動であ
ることを特徴とする請求項11に記載のバンプの形成方
法。
12. The method according to claim 11, wherein the vibration of the array substrate is an ultrasonic vibration.
【請求項13】 余分な微小ボールの除去工程後であっ
て転写工程の前に、前記配列基板の転写対象領域内にお
いて前記吸着孔の各々に微小ボールが各1個づつ吸着さ
れていることを確認する工程を更に含んでいることを特
徴とする請求項1に記載のバンプの形成方法。
13. A method according to claim 1, wherein, after the step of removing extra minute balls and before the transfer step, one minute ball is sucked into each of the suction holes in the transfer target area of the array substrate. The method of claim 1, further comprising a step of confirming.
【請求項14】 転写工程において、微小ボールをフィ
ルムキャリア、半導体チップ又はプリント回路基板の電
極に転写しバンプを形成することを特徴とする請求項1
及び13のいずれか1項に記載のバンプの形成方法。
14. The method according to claim 1, wherein in the transferring step, the fine balls are transferred to electrodes of a film carrier, a semiconductor chip or a printed circuit board to form bumps.
14. The method of forming a bump according to any one of claims 13 and 13.
【請求項15】 容器内に収容された導電体の微小ボー
ルを浮遊させるように前記容器に微小振動を与える手段
と、少なくとも1つの半導体チップの電極に対応する位
置に吸着孔を有する配列基板の前記吸着孔に、浮遊して
いる前記微小ボールを配列して担持する手段と、配列担
持された前記微小ボール以外の余分な微小ボールを除去
する手段と、前記配列基板上に配列担持された前記微小
ボールを前記少なくとも1つの半導体チップの電極に対
応する対象部に一括して転写しバンプを形成する手段
と、を備えたことを特徴とするバンプの形成装置。
15. A means for applying micro-vibration to said container so as to float micro-balls of a conductive material contained in said container, and an array substrate having suction holes at positions corresponding to electrodes of at least one semiconductor chip. Means for arranging and holding the floating micro-balls in the suction holes, means for removing extra micro-balls other than the array-supported micro-balls, and means for arranging and supporting the micro-balls arranged on the array substrate Means for collectively transferring the micro-balls to a target portion corresponding to the electrode of the at least one semiconductor chip to form a bump, the bump forming apparatus comprising:
【請求項16】 前記導電体は金属であることを特徴と
する請求項15に記載のバンプの形成装置。
16. The bump forming apparatus according to claim 15, wherein the conductor is a metal.
【請求項17】 前記微小ボールの直径が100μm以
下であることを特徴とする請求項15に記載のバンプの
形成装置。
17. The bump forming apparatus according to claim 15, wherein the diameter of the minute ball is 100 μm or less.
【請求項18】 配列担持手段において、前記微小ボー
ルを真空吸引により吸着することを特徴とする請求項1
5に記載のバンプの形成装置。
18. The arrangement carrying means, wherein the micro balls are sucked by vacuum suction.
6. The bump forming apparatus according to 5.
【請求項19】 配列担持手段において、前記配列基板
は、微小ボールを配列担持する面とは反対側の面でボー
ル吸着ステージに保持されていることを特徴とする請求
項15に記載のバンプの形成装置。
19. The bump holding device according to claim 15, wherein in the array holding means, the array substrate is held on a ball suction stage on a surface opposite to a surface on which the micro balls are arrayed and supported. Forming equipment.
【請求項20】 前記配列基板は、真空吸引により前記
ボール吸着ステージに吸着保持されていることを特徴と
する請求項15に記載のバンプの形成装置。
20. The bump forming apparatus according to claim 15, wherein the array substrate is suction-held on the ball suction stage by vacuum suction.
【請求項21】 前記配列基板を前記ボール吸着ステー
ジに吸着するための真空吸引と、前記微小ボールを前記
吸着孔に吸引するための真空吸引とを共通の真空吸引系
を介して行うことを特徴とする請求項20に記載のバン
プの形成装置。
21. A vacuum suction for sucking the arrayed substrates on the ball suction stage and a vacuum suction for sucking the micro balls into the suction holes through a common vacuum suction system. The bump forming apparatus according to claim 20, wherein:
【請求項22】 前記配列基板を前記ボール吸着ステー
ジに吸着するための真空吸引と、前記微小ボールを前記
吸着孔に吸引するための真空吸引とを別の真空吸引系を
介して行い、各真空吸引系が別個に制御可能であること
を特徴とする請求項20に記載のバンプの形成装置。
22. A vacuum suction for sucking the arrayed substrates on the ball suction stage and a vacuum suction for sucking the micro balls into the suction holes are performed through separate vacuum suction systems. 21. The bump forming apparatus according to claim 20, wherein the suction system is separately controllable.
【請求項23】 配列担持手段において、前記微小ボー
ルが前記吸着孔に選択的に吸着するのを促進させるため
に、前記配列基板を少なくとも1回上下に往復運動させ
る手段を備えたことを特徴とする請求項15に記載のバ
ンプの形成装置。
23. The arrangement carrying means, further comprising means for reciprocating the arrangement substrate at least once up and down in order to promote selective adsorption of the micro-balls to the suction holes. The apparatus for forming a bump according to claim 15.
【請求項24】 配列担持手段において、余分な微小ボ
ールの前記配列基板への付着を最小限度に抑制するため
に、前記配列基板を水平に微小振動させる手段を備えた
ことを特徴とする請求項15に記載のバンプの形成装
置。
24. The arrangement carrying means further comprises means for horizontally micro-vibrating the arrangement substrate in order to minimize extra fine balls from adhering to the arrangement substrate. 16. A bump forming apparatus according to claim 15.
【請求項25】 余分な微小ボールの除去手段は、前記
配列基板を振動させて行うように構成されていることを
特徴とする請求項15に記載のバンプの形成装置。
25. The bump forming apparatus according to claim 15, wherein the means for removing extra fine balls is configured to vibrate the array substrate.
【請求項26】 前記配列基板の振動手段は、超音波振
動であることを特徴とする請求項25に記載のバンプの
形成装置。
26. The bump forming apparatus according to claim 25, wherein the vibration means of the array substrate is an ultrasonic vibration.
【請求項27】 請求項25及び26のいずれかに記載
のバンプの形成装置において、 前記配列基板は、配列担持手段によって前記微小ボール
を真空吸着しながら振動されることを特徴とするバンプ
の形成装置。
27. The bump forming apparatus according to claim 25, wherein the array substrate is vibrated while the micro balls are vacuum-adsorbed by array holding means. apparatus.
【請求項28】 余分な微小ボールの除去後、まだ転写
が行われていない配列基板の転写対象領域内において前
記吸着孔の各々に微小ボールが各1個づつ吸着されてい
ることを確認する手段を更に備えていることを特徴とす
る請求項15に記載のバンプの形成装置。
28. A means for confirming that one minute ball is adsorbed to each of the suction holes in a transfer target area of an array substrate on which transfer has not yet been performed after removing an extra minute ball. The bump forming apparatus according to claim 15, further comprising:
【請求項29】 転写手段は、微小ボールをフィルムキ
ャリア、半導体チップ又はプリント回路基板の電極に転
写しバンプを形成するように構成されていることを特徴
とする請求項15、25及び28のいずれか1項に記載
のバンプの形成装置。
29. The transfer device according to claim 15, wherein the transfer means is configured to transfer the minute ball to an electrode of a film carrier, a semiconductor chip or a printed circuit board to form a bump. The bump forming apparatus according to claim 1.
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