JP2837145B2 - チップ部品と基板との接続方法および接続装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上の配線導体への
チップ部品の溶融金属による接続方法および接続装置に
関し、更に詳しくは、半田バンプ等溶融金属バンプを利
用したＩＣ、ＬＳＩ等チップ部品の基板上への高密度に
接続するためのチップ部品と基板との接続方法および接
続装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣ、ＬＳＩ等チップ部品の小型
化、高集積化および多ピン化に伴い、基板に対するこれ
らチップ部品の高密度接続技術の確立が不可欠となって
いる。

【０００３】従来より、セラミック基板、ガラス基板、
エポキシ樹脂基板等に形成された配線導体へのＩＣ等チ
ップ部品の接続方法としては、半田バンプを利用したリ
フローによるセルフアライメント接続法が一般に用いら
れている。この方法では、チップ部品の接続パッド上も
しくは基板上に形成された配線導体上に予めほぼ球形の
半田バンプが形成され、基板の配線導体上に半田バンプ
を介してチップ部品を載せた状態で基板を介して半田バ
ンプが加熱され、溶融した半田バンプの表面張力の作用
でチップ部品が配線導体上に位置決めされる。一方、フ
ィルム基板上へのＩＣ等チップ部品の接続方法として
は、金バンプと錫メッキパターンとを高温高圧下で熱圧
着させる熱圧着法またはワイヤボンディング法が一般に
用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】リフロー方式の接続方
法では、半田バンプはチップ部品の自重による加圧力を
受けるため、図５(a) に示すように、チップ部品１の接
続パッド２上の半田バンプ３は溶融時に基板（図示省
略）上の配線導体４とチップ部品１上の接続パッド２と
の間で樽状に押しつぶられた状態で冷却固化される。こ
のため、隣接するバンプ３，３同士が接触してブリッジ
を形成する危険性が高くなる。バンプ３，３同士の接触
を回避するためには接続パッド２および配線導体４の配
線ピッチ間隔を広げる必要があるため、高密度接続化が
困難となっている。

【０００５】また、チップ部品と基板とを半田等の溶融
金属で接続した構造においては、温度サイクル負荷をか
けたときのチップ部品と基板との熱膨張係数の差に起因
した熱疲労の問題を考える必要があるが、リフロー方式
の接続法で形成される樽状の接続半田３は横断面積に対
する接続高さ比が小さいため、熱疲労による導通不良が
早期に発生しやすく、高信頼性の確保が困難となってい
る。

【０００６】さらに、基板上に接続したＩＣ、ＬＳＩ等
チップ部品は、導体表面の酸化防止、絶縁性確保、耐衝
撃性向上等の目的で一般に樹脂で封止されるが、リフロ
ー方式の接続法で形成される樽状の接続半田３は上述し
たように横断面積に対する接続高さ比が小さいため、チ
ップ部品１と基板との間のギャップへの樹脂の回り込み
が悪くなり、該ギャップ内に気泡や空隙が残って十分な
封止効果が得られなくなるという問題が生じている。

【０００７】一方、上述した熱圧着法においては、配線
ピッチ間隔が１００μｍ程度の高密度接続が可能である
が、ＩＣ、ＬＳＩ等チップ部品に高温高圧によるダメー
ジを与える危険性があり、また金バンプを用いるためコ
ストが高くなる欠点がある。さらに高精度高剛性の装置
が必要で、３００ピン以上の多ピン同時接続となると加
圧荷重が大きすぎて実現困難になるという問題がある。
また、図５(b) に示すように、チップ部品１上の接続パ
ッド２と基板（図示省略）上の配線導体４とを接続する
金バンプ５は高圧下で板状もしくは膜状に押しつぶされ
るため、温度サイクル負荷をかけたときのチップ部品１
と基板との熱膨張係数の差に起因した熱疲労や、樹脂に
よる封止の点についてはリフロー方式の接続法と同様の
問題が生じている。

【０００８】ワイヤボンディング法はボンディングを１
本ずつ行うため、ボンディング作業に長時間を要する。
したがって、多ピンチップ部品の接続には適していな
い。

【０００９】上記従来技術の問題点に鑑み、本発明の目
的は、配線ピッチ間隔の短縮化による高密度接続が可能
で、高信頼性のチップ部品と基板との接続構造を低コス
トで実現できるチップ部品と基板との接続方法および接
続装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のチップ
部品と基板との接続方法の特徴は、溶融金属バンプを介
したチップ部品と配線導体との当接時に溶融金属バンプ
と配線導体とを位置合わせし、同一位置において前記溶
融金属バンプに所定の加圧力を加えて全ての溶融金属バ
ンプと配線導体とが接触状態となるようにし、前記加圧
力を減圧もしくは無加圧状態にし、溶融金属バンプを溶
融温度に加熱して溶融金属バンプと配線導体とを接続す
る点にある。そして、このような構成を採用したことに
より、基板の反りや配線導体の高さのばらつきを気にし
たり、溶融バンプの高さを予めそろえることが不要とな
り、配線ピッチ間隔の短縮化による高密度接続が可能で
低コストで信頼性の高いチップ部品と基板との接続構造
を得ることができる。

【００１１】請求項２に記載のチップ部品と基板との接
続方法の特徴は、請求項１において、溶融金属の溶融時
にチップ部品と基板とのギャップを溶融前の溶融金属バ
ンプの高さ寸法以上に微少移動させるようにした点にあ
る。そして、このような構成を採用したことにより、ボ
ンディングツールとチップ部品との位置合わせを良好に
行なえるし、寸法精度をさらに高めることができる。

【００１２】請求項３に記載のチップ部品と基板との接
続方法の特徴は、請求項１または請求項２において、基
板が可撓性のフィルム基板である点にある。そして、本
発明によれば、基板が剛性を有しないフィルム状のもの
であっても、安定的な高密度接続が可能となる。

【００１３】請求項４に記載のチップ部品と基板のため
の接続装置の特徴は、チップ部品と基板のうちの一方を
保持するボンディングステージと、チップ部品と基板の
うちの他方を押圧し、チップ部品上または基板上の配線
導体上に形成された溶融金属バンプを介してチップ部品
と基板上の配線導体とを当接させるボンディングツール
と、前記ボンディングツールが、溶融金属バンプと基板
上の配線導体とが全て接触状態となるように所定の加圧
力を加える加圧機構と、溶融金属バンプと基板上の配線
導体とをすべて接触状態としたままで、溶融金属バンプ
の加熱前に、前記加圧機構の加圧力を、減圧もしくは無
加圧状態とする減圧機構と、前記減圧機構による前記加
圧機構の加圧力の減圧もしくは無加圧状態を保持するロ
ック機構と、前記ロック機構が作動状態にあるときにチ
ップ部品および基板のうちの少なくとも一方を介して溶
融金属バンプを溶融温度まで加熱する加熱部と、前記ボ
ンディングステージまたは前記ボンディングツールが、
ボンディングツールと前記チップ部品との位置合わせの
ためにチップ部品をＸ軸およびＹ軸方向に移動させる調
整機構と、前記溶融金属バンプの溶融時にチップ部品と
基板との間のギャップを溶融前の溶融金属バンプの高さ
以上に調節するためにチップ部品または基板をＺ軸方向
に微少移動させる微調整機構とを備えている点にある。
そして、このような構成を採用したことにより、基板の
反りや配線導体の高さのばらつきを気にしたり、溶融バ
ンプの高さを予めそろえることが不要となり、配線ピッ
チ間隔の短縮化による高密度接続が可能で低コストで信
頼性の高いチップ部品と基板との接続構造を得ることが
できる。

【００１４】

【実施の形態】図１から図４までは本発明の接続方法お
よび接続装置により製造されたチップ部品と基板との接
続構造の一実施の形態を示したものである。

【００１５】はじめに図１および図２を参照すると、こ
の実施の形態では基板としてフィルム基板１１が使用さ
れており、フィルム基板１１上には配線導体１２が形成
されている。所望パターン形状の配線導体１２を形成す
る方法としては、特に限定はされないが、予め銅箔を接
着剤１３でフィルム基板１１上に接着形成した後、マス
クを介して銅箔をエッチングする方法を採用することが
できる。また、配線導体１２の表面には予め半田等の溶
融金属メッキを施しておくことが好ましい。

【００１６】図１および図４に示すように、ＩＣ、ＬＳ
Ｉ等のチップ部品２１は接続パッド２２を有しており、
接続パッド２２と配線導体１２とが鼓状に中央部がくび
れた形状とされた半田バンプ２３を介して接続されてい
る。半田バンプ２３は予めチップ部品２１の接続パッド
２２上または基板１１上の配線導体１２上に融着形成さ
れたものであり、接続パッド２２上または配線導体１２
上への形成時に表面張力の作用でほぼ球形をなすもので
あるが、配線導体１２上で加熱溶融された後、チップ部
品２１と基板１１との間のギャップ調整により、ここで
は略鼓状に引き伸ばされた状態で冷却固化されている。
一例としてバンプ径が７０〜８０μｍの半田バンプ２３
を使用する場合、チップ部品２１と基板１１との間のギ
ャップを半田バンプ２３の溶融時に２０〜３０μｍまた
はそれ以上増大させることにより、半田バンプ２３を略
鼓状に形成することができる。

【００１７】上記実施の形態の接続構造においては、半
田バンプ２３がチップ部品２１と基板１１との間で溶融
された後に鼓状をなして固化しているので、隣接する接
続パッド２２，２２間もしくは配線導体１２，１２間が
半田バンプ２３，２３同士の接触により短絡する危険性
がなくなる。実験では、上記構成を採用することによ
り、配線ピッチ間隔が１００μｍ以下の場合であっても
高い接続信頼性が得られることが確認された。また、同
一面積の半田バンプを樽状に押しつぶして固化させた場
合に比べて半田の横断面積に対する接続高さ比が増大す
るので、熱疲労による導通不良の発生を制御することが
できる。また、チップ部品２１と基板１１との間のギャ
ップを増大させることができるので、図３に示すよう
に、チップ部品２１の接続後にチップ部品２１を樹脂２
４で封止する場合には、該ギャップ内への樹脂２４の回
り込みが容易になり、完全封止が可能になる。

【００１８】なお、上記実施の形態では溶融金属バンプ
として半田バンプを用いたが、半田と同程度の低融点合
金からなる他の合金バンプを用いてもよい。また、半田
バンプ２３はチップ部品２１と基板１１の配線導体１２
との間で直胴状をなして固化されていてもよい。さら
に、基板としては上述したフィルム基板の他、セラミッ
ク基板、ガラス基板、エポキシ等樹脂基板を用いること
ができる。

【００１９】図６は本発明に従うチップ部品と基板との
接続方法の一実施の形態を示す工程説明図である。な
お、同図において基板１１上の配線導体１２は誇張的に
図示されているが、例えば銅箔からなる配線導体１２の
厚みは２０〜３０μｍ程度となる。図６を参照すると、
この実施の形態では、チップ部品２１の接続パッド２２
上に形成された半田バンプ２３をフィルム基板１１上の
配線導体１２上で加熱し溶融させた後に冷却し固化させ
ることにより、チップ部品２１上の接続パッド２２と基
板１１上の配線導体１２とが半田を介して接続される
が、半田バンプ２３の溶融時にチップ部品２１と基板１
１との間のギャップが溶融前の半田バンプ２３の高さ寸
法以上に調節されることを特徴としている。

【００２０】更に詳しく説明すると、この実施の形態で
は、まずフィルム基板１１が背後から加圧され（工程
(a) ）、その加圧力によってフィルム基板１１上の全て
の配線導体１２がチップ部品２１の接続パッド２２上に
形成されている略球形の半田バンプ２３に圧接される
（工程(b) ）。上述したように、配線導体１２の表面に
は予め半田等の低融点金属メッキを施しておくことが好
ましい。加圧工程において、半田バンプ２３の頂部には
所定の加圧力が加えられ、これにより、半田バンプ２３
の高さばらつきをなくすことができる。

【００２１】次に、半田バンプ２３に加えられていた加
圧力が減圧されもしくは無加圧状態とされた後、半田バ
ンプ２３が溶融温度まで加熱されることにより、半田バ
ンプ２３が溶融される（工程(c) ）。

【００２２】この加熱工程において、半田バンプ２３は
基板１１またはチップ部品２１の少なくとも何れか一方
を介して加熱されるが、上述したように、予め全ての半
田バンプ２３が同一高さに揃えられているので、全ての
半田バンプ２３が均一に加熱され、均一な温度で溶融さ
れることとなる。また、この実施の形態では、半田バン
プ２３が加圧工程を経て溶融されるので、リフロー方式
の半田接続では必要とされるフラックスを省略しても、
半田バンプ２３を配線導体１２に対し確実に接合させる
ことができる。

【００２３】さらに、この実施の形態では、上述したよ
うに、半田バンプ２３に加えられていた加圧力が減圧さ
れもしくは無加圧状態とされた後、半田バンプ２３が溶
融温度まで加熱されるので、半田バンプ２３内の圧縮応
力がきわめて小さいかもしくは圧縮応力の生じていない
状態で半田バンプ２３を溶融させることができる。した
がって、溶融した半田バンプ２３の横への広がりを小さ
くし、隣接する半田バンプ同士が接触しブリッジを形成
する危険性を少なくすることができる。

【００２４】図７は半田バンプ２３に加圧力を加えたま
ま半田バンプ２３を溶融温度まで加熱した場合の例を、
上記実施の形態との比較のために示したものである。こ
の比較例における加圧工程（工程(a) および(b) ）は図
６に示す工程(a) および(b)と同様であるが、この比較
例では、加熱工程（工程(c) ）おいて半田バンプ２３に
加圧力が加えられたまま半田バンプ２３が溶融されるの
で、半田バンプ２３は横に大きく広がり、隣接する半田
バンプとの接触の危険性が高くなることが判る。

【００２５】なお、本発明方法の上記実施の形態におい
て、チップ部品への熱影響を最小限度に抑えるため、加
熱方法としてはパルスヒート加熱を用いることが好まし
い。また、溶融温度までの加熱時間を短縮させるため、
チップ部品２１を予加熱しておくことが好ましい。

【００２６】更に図６を参照すると、本発明方法の上記
実施の形態では、半田バンプ２３が溶融したときに、基
板１１またはチップ部品２１（この実施の形態ではチッ
プ部品２１）が微動されて、チップ部品２１と基板１１
との間のギャップが溶融前の半田バンプ２３の高さ寸法
以上となるように調節され、好ましくは、半田バンプ２
３が略直胴状もしくは弧状をなすようにチップ部品２１
と基板１１との間のギャップが調節される（工程(b)
）。そして、調節されたギャップ寸法を保ったまま、
半田バンプ２３は冷却されて固化される。

【００２７】このように、この実施の形態においては、
半田バンプ２３の溶融時にチップ部品２１と基板１１と
の間のギャップが溶融前の半田バンプ２３の高さ寸法以
上に調節されるので、冷却により固化した半田バンプ２
３は溶融前の最大横断面積よりも小さな最大横断面積を
有することとなる。したがって、隣接する接続パッド２
２，２２間もしくは配線導体１２，１２間が半田バンプ
同士の接触により短絡する危険性がなくなり、配線ピッ
チ間隔の短縮化による高密度接続が可能になる。また、
同一体積の半田バンプを樽状に押しつぶして固化させた
場合に比べて半田の横断面積に対する接続高さ比が増大
するので、耐熱疲労性に優れたチップ部品と基板との接
続構造を低コストで実現することができる。

【００２８】特に、この実施の形態のように、半田バン
プ２３は略直胴状もしくは鼓状をなすようにチップ部品
２１と基板１１との間のギャップを調節した場合、チッ
プ部品２１と基板１１との間で冷却固化される半田バン
プ２３が略直胴状もしくは鼓状をなしたものになるの
で、更に高密度接続が可能で耐熱疲労性に優れたチップ
部品と基板との接続構造を低コストで実現できることと
なる。

【００２９】また、フィルム基板１１が背後から加圧さ
れ、その加圧力によってフィルム基板１１上の全ての配
線導体１２がチップ部品２１の接続パッド２２上に形成
されている略球形の半田バンプ２３に圧接されるので、
フィルム基板１１の反りや配線導体１２に高さのばらつ
きを気にしたり、半田バンプ２３の高さを予めそろえる
ことが不要となり、オープン不良をなくして確実に接続
することができる。

【００３０】図８から図１０までは上述した接続方法を
実施するための接続装置の一実施の形態を示したもので
ある。はじめに図８および図９を参照すると、接続装置
はチップ部品２１を保持するボンディングステージ３１
を備えており、ボンディングステージ３１の上方には帯
状のフィルム基板１１がチップ部品２１と向き合った状
態でガイドローラ３２，３３等を介して緊張状態に保持
されている。フィルム基板１１の上方にはフィルム基板
１１を背後から押圧してチップ部品２１の接続パッド２
２上に形成された溶融金属バンプ２３と基板１１上の配
線導体１２とを当接させるボンディングツール３４が設
けられている。

【００３１】ボンディングツール３４は加圧機構をなす
加圧シリンダ３５と、この加圧シリンダ３５の可動ロッ
ド３５ａの先端に設けられたボンディングヘッド３６
と、可動ロッド３５ａをチャッキングしてその移動を停
止させるロック機構３５ｂとを備えており、更に、ボン
ディングツール３４にはボンディングヘッド３６および
フィルム基板１１を介して半田バンプ２３を溶融温度ま
でパルスヒート加熱するためのパルスヒート加熱部３７
が組み込まれている。

【００３２】ボンディングステージ３１はチップ部品２
１を搭載するボンディング台３８と、ボンディング台３
８をボンディングヘッド３６に対しＸ軸方向に位置調整
するためのＸ軸調整機構３９と、ボンディング台３８を
ボンディングヘッド３６に対しＹ軸方向に位置調整する
ためのＹ軸調整機構４０と、半田バンプ２３の溶融時に
チップ部品２１をＺ軸方向に微動させてチップ部品２１
とフィルム基板１１との間のギャップを溶融前の溶融金
属バンプ２３の高さ寸法以上に調節するためのＺ軸微調
整機構４１とを備えている。また、この実施の形態では
ボンディング台３８内にはチップ部品２１を予加熱する
ための予加熱部（図示せず）が組み込まれている。ここ
ではＺ軸微調整機構４１は、パルスモータ４１ａおよび
該モータの回転を直線運動に変換するボールねじ軸・ナ
ット機構（図示せず）を用いたものとなっており、Ｘ軸
・Ｙ軸調整機構３９，４０を介してボンディング台３８
を微動させる機構となっているが、カムの回転を利用し
てｚ軸方向の微動を行わせるものであってもよい。

【００３３】図１０(a) を参照すると、加圧シリンダ３
５の内部は上室と下室とに区画されており、加圧シリン
ダ３５に対する駆動制御系は、加圧空気供給源４２と、
上室に対する加圧空気の給排を制御する第１切換弁４３
と、下室に対する加圧空気の給排を制御する第２切換弁
４４とを備えており、第２切換弁４４は、半田バンプ２
３が溶融温度に加熱される前に加圧シリンダ３５の加圧
力を減圧しもしくは無加圧状態にするための減圧機構を
構成している。

【００３４】次に、図８〜図１０を参照して、図６に示
す接続方法を実施する場合の上記接続装置の作動工程を
説明する。まず、図１０(a) に示すように、第１切換弁
４３を介してシリンダ３５の上室に加圧空気を供給し、
シリンダ３５の下室は大気に開放させる。これにより可
動ロッド３５ａが下降し、フィルム基板１１が可動ロッ
ド先端のボンディングヘッド３６により押圧されて基板
１１上の配線導体１２（図９）がチップ部品２１上の半
田バンプ２３に当接される。そして、図１０(b) に示す
ように、半田バンプ２３には所定加圧力Ｆが加えられ
る。

【００３５】その後、図１０(c) に示すように、第２切
換弁４４を介してシリンダ３５の下室に加圧空気が供給
されることにより、半田バンプ２３に加えられていた加
圧力が減圧されもしくは無加圧状態とされる。そして、
図１０(d) に示すように、可動ロッド３５ａがロック機
構３５ｂによってロックされた状態でパルスヒート加熱
部３７（図８）が通電されることにより、半田バンプ２
３が溶融温度に達するまでパルスヒート加熱される。次
いで、半田バンプ２３が溶融状態となったときに、図１
０(e) に示すように、チップ部品２１がＺ軸微調整機構
４１（図８）により下方に微動されて、チップ部品２１
と基板１１との間のギャップが調整される。こうして半
田バンプ２３は上下方向に引き伸ばされたまま冷却され
固化する。

【００３６】図１１は半田バンプ２３に加圧力を加えた
まま半田バンプ２３を加熱溶融させる場合の工程を、上
記装置による作動工程との比較のために示したものであ
る。図１１(b) 〜(c) に示すように、半田バンプ２３に
加圧力Ｆを加えたまま可動ロッド３５ａをロック機構３
５ｂによってチャッキングすると、チャッキング部より
下方の可動ロッド３５ａ等の内部に圧縮応力が残存する
ため、図１１(d) に示すように、その後シリンダ３５の
下室に加圧空気を供給したとしても、半田バンプ２３に
は残圧負荷ｆが加わることとなり、このため、溶融した
半田バンプ２３は横に大きく広がってしまう。

【００３７】これに対し、本発明の上記実施の形態の接
続装置によれば、図１０(c) および(d) に示すような減
圧もしくは無加圧化を行うことにより、半田バンプ２３
の広がりを防止することができ、隣接する半田バンプ間
のブリッジ形成を防止できるのである。そして、上記実
施の形態装置によれば、上述した図１０(e) の工程を経
ることにより、半田バンプ２３は溶融前の最大横断面積
よりも小さな最大横断面積を有することとなり、好まし
くは直胴状もしくは鼓状に中央部がくびれた柱形状とな
る。したがって、隣接する接続パッド２２間もしくは配
線導体１２間が半田同士の接触により短絡する危険性が
少なくなり、配線ピッチ間隔の短縮化による高密度接続
が可能になる。また、同一体積の半田バンプを樽状に押
しつぶして固化させた場合に比べて溶融金属の横断面積
に対する接続高さ比が増大するので、耐熱疲労性に優れ
たチップ部品と基板との接続構造を低コストで実現する
ことができる。

【００３８】なお、上記実施の形態の本発明の接続装置
ではボンディングステージ３１側にＺ軸方向の微調整機
構４１が備えられているが、代替的にボンディングツー
ル３４側に同様の微調整機構を設けてもよい、また、パ
ルスモータとロードセル等の圧力センサとを用いて加圧
機構および減圧機構を構成してもよく、さらに、フィル
ム基板１１を下からチップ部品２１に向けて押圧するよ
うに、ボンディングステージ３１とボンディングツール
３４を上記実施の形態とは上下反対に位置してもよい。
また、基板としてセラミック基板、ガラス基板、樹脂基
板等を用いる場合、基板をボンディングツールに保持さ
せるとともに、該基板をチップ部品に向けて押圧させる
ように構成してもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明の
チップ部品と基板との接続方法によれば、配線ピッチ間
隔の短縮化による高密度接続が可能で低コストで信頼性
の高いチップ部品と基板との接続構造を得ることができ
る。特に、溶融金属バンプに所定の加圧力を加えて全て
の溶融金属バンプと配線導体とが接触状態となるように
しているので、基板の反りや配線導体に高さのばらつき
を気にしたり、溶融金属バンプの高さを予めそろえるこ
とが不要となり、オープン不良をなくして確実に接続す
ることができる。

【００４０】また、溶融金属の溶融時にチップ部品と基
板とのギャップを溶融前の溶融金属バンプの高さ寸法以
上に微少移動させるようにすれば、ボンディングツール
とチップ部品との位置合わせを良好に行なえるし、寸法
精度をさらに高めることができる。

【００４１】さらに、基板を剛性を有しないフィルム状
のものとしても、安定的な高密度接続が可能となる。

【００４２】一方、本発明のチップ部品と基板のための
接続装置によれば、基板の反りや配線導体の高さのばら
つきを気にしたり、溶融バンプの高さを予めそろえるこ
とが不要となり、配線ピッチ間隔の短縮化による高密度
接続が可能で低コストで信頼性の高いチップ部品と基板
との接続構造を得ることができる。また、微調整機構を
設けているので、ボンディングツールとチップ部品との
位置合わせを特に良好に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の接続方法および接続装置により形成
されるチップ部品と基板との接続構造の一実施の形態を
示す概略側面図。

【図２】 図１に示す接続構造を上方より見た概略平面
図。

【図３】 図１に示す接続構造のチップ部品を樹脂で封
止した例を示す概略側面図。

【図４】 図１に示す接続構造の基板上の配線導体とチ
ップ部品との間の半田接続関係を示す要部斜視図。

【図５】 従来のチップ部品と基板との接続構造におけ
る基板上の配線導体とチップ部品との接続状態を示す要
部斜視図であって、(a) はリフロー方式の半田接続方法
で形成された接続構造例を示し、(b) は金バンプを用い
た熱圧着法で形成された接続状態を示す。

【図６】 本発明のチップ部品と基板との接続方法の一
実施の形態を示す工程説明図。

【図７】 チップ部品と基板との接続方法の比較例を示
す工程説明図。

【図８】 本発明のチップ部品と基板とを接続するため
の接続装置の一実施の形態を示す要部概略斜視図。

【図９】 図８に示す装置でチップ部品上の溶融金属バ
ンプと基板上の配線導体とを圧接させた状態を概略的に
示す一部断面側面図。

【図１０】 図８に示す装置でチップ部品上の溶融金属
バンプと基板上の配線導体とを接続するまでの作業工程
を示す工程説明図。

【図１１】 接続装置の比較例においてチップ部品上の
溶融金属バンプと基板上に配線導体とを接続するまでの
作業工程を示す工程説明図。

【符号の説明】

１１ フィルム基板 １２ 配線導体 ２１ チップ部品 ２２ 接続パッド ２３ 半田バンプ ３１ ボンディングステージ ３４ ボンディングツール ３５ 加圧シリンダ（加圧機構） ３７ パルスヒート加熱部 ４１ Ｚ軸微調整機構 ４３ 第１切換弁 ４４ 第２切換弁（減圧機構）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−10844（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−237426（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−206037（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−156745（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/60 311

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チップ部品上または基板上の配線導体上
   に形成された溶融金属バンプを介してチップ部品と基板
   上の配線導体とを当接させ、溶融金属バンプを加熱し溶
   融させた後に冷却し固化させることにより、チップ部品
   と基板上の配線導体とを溶融金属バンプを介して接続す
   るチップ部品と基板との接続方法において、 前記溶融金属バンプを介した前記チップ部品と前記配線
   導体との当接時に前記溶融金属バンプと前記配線導体と
   を位置合わせし、 同一位置において前記溶融金属バンプに所定の加圧力を
   加えて全ての溶融金属バンプと配線導体とが接触状態と
   なるようにし、 前記加圧力を減圧もしくは無加圧状態にし、 前記溶融金属バンプを溶融温度に加熱して前記溶融金属
   バンプと前記配線導体とを接続することを特徴とするチ
   ップ部品と基板との接続方法。
2. 【請求項２】 前記溶融金属の溶融時にチップ部品と基
   板とのギャップを溶融前の溶融金属バンプの高さ寸法以
   上に微少移動させるようにしたことを特徴とする請求項
   １に記載のチップ部品と基板との接続方法。
3. 【請求項３】 前記基板が可撓性のフィルム基板である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチッ
   プ部品と基板との接続方法。
4. 【請求項４】 チップ部品と基板のうちの一方を保持す
   るボンディングステージと、 チップ部品と基板のうちの他方を押圧し、チップ部品上
   または基板上の配線導体上に形成された溶融金属バンプ
   を介してチップ部品と基板上の配線導体とを当接させる
   ボンディングツールと、 前 記ボンディングツールが、溶融金属バンプと基板上の
   配線導体とが全て接触状態となるように所定の加圧力を
   加える加圧機構と、溶融金属バンプと基板上の配線導体とをすべて接触状態
   としたままで、溶融金属バンプの加熱前に、前記加圧機
   構の加圧力を、減圧もしくは無加圧状態とする減圧機構
   と、 前記減圧機構による前記加圧機構の加圧力の減圧もしく
   は無加圧状態を保持するロック機構と、 前記ロック機構が作動状態にあるときにチップ部品およ
   び基板のうちの少なくとも一方を介して溶融金属バンプ
   を溶融温度まで加熱する加熱部と、 前記ボンディングステージまたは前記ボンディングツー
   ルが、ボンディングツールと前記チップ部品との位置合
   わせのためにチップ部品をＸ軸およびＹ軸方向に移動さ
   せる調整機構と、 前記 溶融金属バンプの溶融時にチップ部品と基板との間
   のギャップを溶融前の溶融金属バンプの高さ以上に調節
   するためにチップ部品または基板をＺ軸方向に微少移動
   させる微調整機構とを備えていることを特徴とするチッ
   プ部品と基板との接続装置。