JP3348830B2 - Solder bump bonding apparatus and solder bump bonding method - Google Patents
Solder bump bonding apparatus and solder bump bonding methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子や表面
実装回路部品等の電子部品を搭載したキャリア配線板の
アウター接続端子とパッケージや配線基板等の被接続体
の接続端子とを電気的・機械的に接続するはんだバンプ
ボンディング装置およびはんだバンプボンディング方法
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrical connection between an outer connection terminal of a carrier wiring board on which electronic components such as a semiconductor element and a surface mount circuit component are mounted and a connection terminal of a connected body such as a package or a wiring board. The present invention relates to a solder bump bonding apparatus and a solder bump bonding method for mechanical connection.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、半導体素子を搭載したキヤリア
配線板１のアウターリード４´を、被接続体の一つであ
る配線基板３１の接続端子３２に接続する装置およびそ
のボンディング方法を示す第１の従来例である。図５
（ａ）は、キヤリア配線板１に半導体素子３をインナー
リードボンディングした状態を示す斜視図であり、図５
（ｂ）は、キャリア配線板１と配線基板３１を配置した
装置の断面略図である。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows an apparatus for connecting outer leads 4 'of a carrier wiring board 1 on which a semiconductor element is mounted to connection terminals 32 of a wiring board 31, which is one of the objects to be connected, and a bonding method therefor. This is a first conventional example. FIG.
FIG. 5A is a perspective view showing a state in which the semiconductor element 3 is bonded to the carrier wiring board 1 by inner lead bonding.
(B) is a schematic cross-sectional view of an apparatus in which the carrier wiring board 1 and the wiring board 31 are arranged.
【０００３】本第１の従来例のボンディング装置は、Ｔ
ＡＢテープキャリアのアウターリードのボンディングに
対応した装置で、キヤリア配線板１の保持ツール１０´
とパルスヒートツール１５が独立しており、それぞれキ
ヤリア配線板１の保持ツール１０´は真空吸着機構１３
に、また、パルスヒートツール１５はパルスヒートシス
テム１４に連結されている。一方、被接続体の保持ステ
ージ２３はステージ定加熱システム３０に連結されてい
る。[0003] The first prior art bonding apparatus has a T
An apparatus corresponding to bonding of outer leads of an AB tape carrier, and a holding tool 10 'for the carrier wiring board 1.
And the pulse heat tool 15 are independent, and the holding tool 10 ′ of the carrier wiring board 1 is
In addition, the pulse heating tool 15 is connected to the pulse heating system 14. On the other hand, the holding stage 23 of the connected object is connected to the stage constant heating system 30.
【０００４】被接続体の保持ステージ２３は、一般に形
状が大きく熱容量が大きいため、設定温度に達するのに
比較的長時間を要する。[0004] The holding stage 23 of the connected body generally has a large shape and a large heat capacity, so that it takes a relatively long time to reach the set temperature.
【０００５】そこで、本第１の従来例の装置を用いたボ
ンディングの手順は、まず、保持ステージ２３を昇温さ
せて一定温度に保ち、その上で、半導体素子３をインナ
ーリードボンディング部５´でインナーリードボンディ
ングしたキヤリア配線板１を保持ツール１０´に吸着さ
せ、アウターリード４´と配線基板３１の接続端子３２
を位置合わせし接触させる。[0005] Therefore, the bonding procedure using the apparatus of the first conventional example is as follows. First, the temperature of the holding stage 23 is raised and maintained at a constant temperature, and then the semiconductor element 3 is connected to the inner lead bonding section 5 '. The carrier wiring board 1 to which the inner lead bonding is performed is sucked by the holding tool 10 ′, and the outer leads 4 ′ and the connection terminals 32 of the wiring board 31 are attached.
Align and contact.
【０００６】次いで、パルスヒートツール１５によって
アウターリード４´を押圧しながら加熱しボンディング
する。Next, the outer leads 4 'are heated and bonded while being pressed by the pulse heat tool 15.
【０００７】この場合、アウターリード４´と配線基板
３１の接続端子３２には予めはんだコートが施されてあ
り、パルスヒートツール１５の加熱によつてはんだが溶
融して接続がなされる。In this case, the outer leads 4 ′ and the connection terminals 32 of the wiring board 31 are previously coated with solder, and the solder is melted by heating of the pulse heat tool 15 to make connection.
【０００８】本従来例では、キヤリア配線板１の保持と
加熱が別々のツールにより行われるため、両ツールを含
めた上部ツール構造が大形とならざるを得ず、適用でき
るキヤリア配線板１の寸法は、１０ｍｍ角程度が下限界
である。従つて、主に高周波用途として使用される５〜
８ｍｍ程度の寸法の小さいキヤリア配線板１には、本従
来例の装置を適用するには困難を伴う。また本従来例の
装置は、キヤリア配線板１の保持と加熱が分離独立した
ツールとなつているため、下面にアウターリード４´が
配置された、はんだバンプ接続形態のキヤリア配線板１
では、加重と加熱の均等調整が困難である。In this conventional example, since the holding and heating of the carrier wiring board 1 are performed by different tools, the upper tool structure including both tools must be large, and the applicable carrier wiring board 1 cannot be used. The lower limit of the dimension is about 10 mm square. Therefore, it is mainly used for high frequency applications.
It is difficult to apply the conventional device to the carrier wiring board 1 having a small size of about 8 mm. In addition, since the device of the conventional example is a tool in which holding and heating of the carrier wiring board 1 are separated and independent, the carrier wiring board 1 in the solder bump connection form in which the outer leads 4 ′ are arranged on the lower surface.
In such a case, it is difficult to uniformly adjust the weight and the heating.
【０００９】さらに本従来例の装置は、保持ツール１０
´の吸着面が平面であるため、後述する半導体素子や表
面実装回路部品を両面に接続搭載した形態のキヤリア配
線板１には適用できない。[0009] Further, the device of the prior art includes a holding tool 10
Since the suction surface of ´ is a flat surface, it cannot be applied to the carrier wiring board 1 in which a semiconductor element and a surface mount circuit component described later are connected and mounted on both surfaces.
【００１０】本第１の従来例の装置によつてボンディン
グ作業する場合には、予め保持ステージ２３を加熱して
おく必要があり、被接続体は保持ステージ２３上に配置
すると同時に熱ストレスが加えられるため、被接続体へ
の熱的ダメージを避けるために保持ステージ２３の温度
はあまり高く設定できない。従って、それを補うために
キャリア配線板１側のパルスヒートツール１５の温度
は、はんだコートしたはんだの融点より大幅に高い温度
に設定しないと確実なボンディングができなくなる。ま
た、本従来例の装置によつてフラックスを使用してボン
ディング作業する場合には、被接続体側に予めフラック
ス塗付しておくと、保持ステージ２３の熱により、位置
合わせしている間にフラックスの活性作用が低下する恐
れがある。When the bonding operation is performed by the apparatus of the first conventional example, it is necessary to heat the holding stage 23 in advance, and the connected object is placed on the holding stage 23 and heat stress is applied at the same time. Therefore, the temperature of the holding stage 23 cannot be set too high in order to avoid thermal damage to the connected body. Therefore, unless the temperature of the pulse heat tool 15 on the carrier wiring board 1 side is set to a temperature much higher than the melting point of the solder coated with solder to compensate for this, reliable bonding cannot be performed. In the case of performing a bonding operation using a flux by the conventional apparatus, if the flux is applied in advance to the connected object side, the flux of the flux is adjusted during the alignment by the heat of the holding stage 23. There is a possibility that the activity of the compound may decrease.
【００１１】図６は、半導体素子３を搭載したキヤリア
配線板１を被接続体の一つであるパッケージ２１内には
んだバンプボンディングする第２の従来例である。図６
（ａ）は、キヤリア配線板１に半導体素子３をインナー
バンプボンディングした状態を示す斜視図であり、図６
（ｂ）は、キヤリア配線板１とパッケージ２１を配置し
た装置の断面略図である。なお、図５と同じ部分には同
じ符号を付してある。FIG. 6 shows a second conventional example in which the carrier wiring board 1 on which the semiconductor element 3 is mounted is solder-bump-bonded in a package 21 which is one of the objects to be connected. FIG.
FIG. 6A is a perspective view showing a state in which the semiconductor element 3 is bonded to the carrier wiring board 1 by inner bump bonding.
(B) is a schematic cross-sectional view of an apparatus in which the carrier wiring board 1 and the package 21 are arranged. The same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.
【００１２】本第２の従来例のボンディング装置は、本
来、半導体素子３をＭＣＭ基板等の微細配線基板にバン
プボンディングするための装置であるが、半導体素子３
の吸着ツールに加熱機能を有していることから、小形の
キヤリア配線板１のはんだバンプボンディングに対して
適用したものである。The second conventional bonding apparatus is an apparatus for bump bonding the semiconductor element 3 to a fine wiring substrate such as an MCM substrate.
Since the suction tool has a heating function, it is applied to solder bump bonding of a small-sized carrier wiring board 1.
【００１３】本第２の従来例の装置の保持ステージ２３
も、一般に形状が大きいために設定温度に達するのに比
較的長時間を要する。そこで、ボンディング作業に先立
つて保持ステージ２３を予め加熱し一定温度にしておく
必要がある。The holding stage 23 of the second prior art apparatus
However, it generally takes a relatively long time to reach the set temperature due to its large size. Therefore, it is necessary to heat the holding stage 23 to a constant temperature before the bonding operation.
【００１４】ボンディングの手順は、まず、半導体素子
３をインナーバンプボンディングしたキヤリア配線板１
を保持ツール１０に吸着させ、アウター接続端子４のは
んだバンプ６とバッケージ２１の接続端子２２を位置合
わせし加圧接触させる。次いで、保持ツール１０と連結
されたパルスヒートシステム１４によつてキヤリア配線
板１全体を加熱し、はんだバンプ６を溶融させてボンデ
ィングする。The bonding procedure is as follows. First, the carrier wiring board 1 in which the semiconductor element 3 is subjected to inner bump bonding
Is held by the holding tool 10, the solder bumps 6 of the outer connection terminals 4 and the connection terminals 22 of the package 21 are aligned and brought into pressure contact. Next, the entire carrier wiring board 1 is heated by the pulse heating system 14 connected to the holding tool 10, and the solder bumps 6 are melted and bonded.
【００１５】本第２の従来例の装置では、保持ツール１
０の吸着面が平面であるため、パルスヒートシステム１
４での加熱時に、半導体素子３のインナーバンプボンデ
ィング部５も、はんだバンプ６の融点以上の温度まで上
昇する。そのため、半導体素子３のインナーバンプボン
ディング部５に使用するはんだ材は、はんだバンプ６の
加熱接続処理温度より高い融点の材料でなければならな
い。In the second prior art apparatus, the holding tool 1
0 is a flat surface, so that the pulse heating system 1
At the time of heating at 4, the inner bump bonding portion 5 of the semiconductor element 3 also rises to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder bump 6. Therefore, the solder material used for the inner bump bonding portion 5 of the semiconductor element 3 must be a material having a melting point higher than the heating connection processing temperature of the solder bump 6.
【００１６】また、第１の従来例と同様に、半導体素子
３や表面実装回路部品を両面に接続搭載した形態のキヤ
リア配線板には適用できない。Further, similarly to the first conventional example, the present invention cannot be applied to a carrier wiring board in which a semiconductor element 3 and a surface mount circuit component are connected and mounted on both sides.
【００１７】[0017]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、第１
の従来例の装置では、キヤリア配線板１を保持し加熱す
る上部ツール構造が大形となり、寸法の小さいキヤリア
配線板には適用できず、また、はんだバンプ接続形態の
キヤリア配線板への加重と加熱の均等調整が困難となる
という欠点がある。SUMMARY OF THE INVENTION As described above, the first
In the prior art apparatus, the upper tool structure for holding and heating the carrier wiring board 1 is large and cannot be applied to a small-sized carrier wiring board. There is a drawback that it is difficult to adjust the heating evenly.
【００１８】さらに第１の従来例の装置は、保持ツール
１０´の吸着面が平面であるため、半導体素子３や表面
実装回路部品２を両面に接続搭載した形態のキヤリア配
線板には適用できないという欠点がある。Further, the device of the first conventional example cannot be applied to a carrier wiring board in which the semiconductor element 3 and the surface mount circuit component 2 are connected and mounted on both sides since the holding tool 10 'has a flat suction surface. There is a disadvantage that.
【００１９】第２の従来例の装置では、保持ツール１０
の吸着面が平面であるために、第１の従来例と同様に、
半導体素子３や表面実装回路部品を両面に接続搭載した
形態のキヤリア配線板に適用できないという欠点ばかり
でなく、半導体素子３のインナーバンプボンディング部
に使用するはんだ材は、アウター接続端子４のはんだバ
ンプ６を加熱接続する時に同時溶融しないように、常
に、はんだバンプ６のはんだ材より高融点の材料を用い
なければならず、従つて、アウター接続端子４のはんだ
バンプボンディングに先立つインナーバンプボンディン
グ作業を高温下で行わなければならないという問題があ
る。In the second conventional apparatus, the holding tool 10
Since the adsorption surface of is flat, as in the first conventional example,
Not only is it not applicable to a carrier wiring board in which the semiconductor element 3 and the surface mount circuit component are connected and mounted on both sides, but the solder material used for the inner bump bonding portion of the semiconductor element 3 is the solder bump of the outer connection terminal 4. In order not to melt at the same time when heating and connecting the solder bumps 6, a material having a higher melting point than the solder material of the solder bumps 6 must always be used. There is a problem that it must be performed at a high temperature.
【００２０】加えるに、第１の従来例、第２の従来例の
装置はともに、ボンディング作業する場合には、予め保
持ステージ２３を加熱しておく必要があることから、保
持ステージ２３の温度を高く設定できず、ボンディング
の確実性を確保するためにはキヤリア配線板１側の加熱
ツール（パルスヒートツール１５あるいは保持ツール１
０）の温度を、はんだバンプ６の融点より大幅に高い温
度に設定しなければならないという欠点がある。また、
フラックスを使用してボンディング作業する場合には、
被接続体側に予めフラックス塗付しておくと、保持ステ
ージ２３の熱により位置合わせしている間にフラックス
の活性作用が低下するという問題がある。In addition, since both the first and second prior art apparatuses need to heat the holding stage 23 in advance when performing the bonding operation, the temperature of the holding stage 23 is reduced. It cannot be set high, and in order to ensure the reliability of bonding, the heating tool (pulse heating tool 15 or holding tool 1) on the carrier wiring board 1 side must be used.
There is a disadvantage that the temperature of 0) must be set to a temperature significantly higher than the melting point of the solder bump 6. Also,
When bonding using flux,
If a flux is applied to the connected body in advance, there is a problem that the activation action of the flux is reduced during the alignment by the heat of the holding stage 23.
【００２１】本発明は、上記従来技術における欠点およ
び問題を解消するものであり、その目的とするところ
は、第１に、形状寸法が小さく、かつ、半導体素子や回
路部品を両面に接続搭載した形態のキヤリア配線板に適
用できるはんだバンプボンディング装置を提供すること
にある。The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks and problems of the prior art, and has as its object the first object of the present invention is to provide a semiconductor device and circuit parts which are small in size and size and are connected and mounted on both sides. An object of the present invention is to provide a solder bump bonding apparatus which can be applied to a carrier wiring board of an embodiment.
【００２２】第２に、アウター接続端子のはんだバンプ
のはんだ材とインナーバンプボンディング部５のはんだ
材に同一材料が使用できるはんだバンプボンディング装
置とボンディング方法を提供することにある。A second object is to provide a solder bump bonding apparatus and a bonding method in which the same material can be used for the solder material of the solder bumps of the outer connection terminals and the solder material of the inner bump bonding section 5.
【００２３】第３に、ボンディング作業温度を従来より
低くできるはんだバンプボンディング装置とボンディン
グ方法を提供することにある。Third, it is an object of the present invention to provide a solder bump bonding apparatus and a bonding method capable of lowering the bonding operation temperature compared to the conventional one.
【００２４】[0024]
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明のはんだバンプボンディング装置
は、電子部品を両面に搭載可能なキヤリア配線板（１）
のアウター接続端子（４）上に、あるいはキャリア配線
板が接続される被接続体の接続端子（２２）上の少なく
とも一方にはんだバンプ（６）が形成されており、キャ
リア配線板（１）を保持する保持ツール（１０）と前記
被接続体を保持する保持ステージ（２３）とを有し、両
者の接続端子を位置合わせした後に加圧、加熱を施して
電気的・機械的に接続するはんだバンプボンディング装
置であつて、キヤリア配線板（１）の保持ツール（１
０）が、キヤリア配線板（１）の外形寸法に等しいか、
あるいは外形寸法以上の保持面寸法を有し、かつ、キャ
リア配線板（１）に電子部品の搭載エリアに対応する保
持面位置に窪み（１１）を有するとともに、該窪み（１
１）内にキヤリア配線板（１）を真空吸着するための吸
着口（１２）を具備し、さらに、キヤリア配線板（１）
の保持ツール（１０）は、真空吸着機構（１３）および
短時間にはんだ融点以上の温度に昇温できるパルスヒー
トシステム（１４）とに連結され、一方、前記被接続体
の保持ステージ（２３）を、規定温度まで昇温させて一
定温度に保持できる定加熱機能（２５）と、短時間には
んだ融点近傍の温度まで昇温できるパルスヒート機能
（２４）の両機能を持つステージ加熱システム（２６）
を有するものである。In order to achieve the object of the present invention, a solder bump bonding apparatus of the present invention provides a carrier wiring board (1) on which electronic components can be mounted on both sides.
The solder bumps (6) are formed on the outer connection terminals (4) or on at least one of the connection terminals (22) of the object to be connected to the carrier wiring board. Solder that has a holding tool (10) for holding and a holding stage (23) for holding the object to be connected, and solders that are electrically and mechanically connected by applying pressure and heating after aligning their connection terminals. A bump bonding apparatus, comprising: a carrier wiring board (1) holding tool (1);
0) is equal to the outer dimensions of the carrier wiring board (1),
Alternatively, the carrier wiring board (1) has a holding surface dimension equal to or larger than the outer dimension, and has a depression (11) at a holding surface position corresponding to a mounting area of an electronic component, and the depression (1).
1) a suction port (12) for vacuum-sucking the carrier wiring board (1) therein; and further, the carrier wiring board (1).
The holding tool (10) is connected to a vacuum suction mechanism (13) and a pulse heating system (14) that can raise the temperature to a temperature equal to or higher than the solder melting point in a short time, while the holding stage (23) for the connected object. Stage heating system (26) having both functions of a constant heating function (25) that raises the temperature to a specified temperature and keeping it at a constant temperature, and a pulse heating function (24) that can raise the temperature to a temperature near the solder melting point in a short time. )
It has.
【００２５】また、本発明の第１のはんだバンプボンデ
ィング方法は、上記のはんだバンプボンディング装置に
よつて、キヤリア配線板（１）のアウター接続端子
（４）と前記被接続体の接続端子（２２）とを位置合わ
せし、少なくとも一方の接続端子上に形成されたはんだ
バンプ（６）を加圧接触させた後に、前記被接続体の保
持ステージ（２３）をはんだ融点以下の近傍温度まで加
熱し、一定時間保持した後に、キヤリア配線板（１）の
保持ツール（１０）をはんだ融点以上の温度に加熱し
て、はんだバンプ（６）を溶融接続するものである。Further, according to a first solder bump bonding method of the present invention, an outer connection terminal (4) of a carrier wiring board (1) and a connection terminal (22) of the object to be connected are provided by the above solder bump bonding apparatus. ) And the solder bumps (6) formed on at least one of the connection terminals are brought into pressure contact with each other, and then the holding stage (23) of the object is heated to a temperature close to or lower than the solder melting point. After holding for a certain time, the holding tool (10) of the carrier wiring board (1) is heated to a temperature equal to or higher than the solder melting point to melt-connect the solder bumps (6).
【００２６】さらに、本発明の第２のはんだバンプボン
ディング方法は、上記のはんだバンプボンディング装置
によつて、キヤリア配線板（１）のアウター接続端子
（４）と前記被接続体の接続端子（２２）とを位置合わ
せし、少なくとも一方の接続端子上に形成されたはんだ
バンプ（６）を加圧接触させた後に、前記被接続体の保
持ステージ（２３）をはんだフラックスの活性化温度ま
で加熱し、一定時間保持した後に、キヤリア配線板
（１）の保持ツール（１０）をはんだ融点以上の温度に
加熱するとともに、前記被接続体の保持ステージ（２
３）をはんだ融点以下の近傍温度に加熱して、はんだバ
ンプ（６）を溶融接続するものである。Further, according to the second solder bump bonding method of the present invention, the outer connection terminal (4) of the carrier wiring board (1) is connected to the connection terminal (22) of the object by the solder bump bonding apparatus. ), And press-contact the solder bumps (6) formed on at least one of the connection terminals, and then heat the holding stage (23) of the connected object to the activation temperature of the solder flux. After holding for a predetermined time, the holding tool (10) of the carrier wiring board (1) is heated to a temperature equal to or higher than the solder melting point, and the holding stage (2)
3) is heated to a temperature close to or lower than the melting point of the solder to melt-connect the solder bumps (6).
【００２７】また、本発明の第３のはんだバンプボンデ
ィング方法は、上記第１および第２のはんだバンプボン
ディング方法において、電子部品として半導体素子
（３）がキャリア配線板（１）に搭載されており、予
め、被接続体の半導体素子ダイボンディングエリアの底
部に熱硬化型接着剤（２７）を塗布しておき、はんだバ
ンプ（６）の加熱溶融接続と同時に、熱硬化型接着剤
（２７）の加熱硬化による半導体素子（３）のダイボン
ディングを同時に行うものである。According to a third solder bump bonding method of the present invention, in the first and second solder bump bonding methods, the semiconductor element (3) is mounted on the carrier wiring board (1) as an electronic component. In advance, a thermosetting adhesive (27) is applied to the bottom of the semiconductor element die bonding area of the connected object in advance, and the thermosetting adhesive (27) is applied simultaneously with the heat fusion connection of the solder bumps (6). The die bonding of the semiconductor element (3) is simultaneously performed by heat curing.
【００２８】[0028]
【発明の実施形態】本発明のはんだバンプボンディング
装置と、この装置を用いるはんだバンプボンディング方
法においては、保持ツールのキヤリア配線板保持面に窪
みを設けて、該保持面と接する側のキャリア配線板上の
半導体素子や表面実装回路部品と保持ツールが接触しな
いようにするとともに、保持ツールをキヤリア配線板の
外形寸法に等しいか、あるいは外形寸法以上の保持面寸
法にしたものであって、両面搭載形態のキヤリア配線板
に対応できるようになり、キヤリア配線板を吸着させた
場合にアウター接続端子の直上面と保持ツールの保持面
とが密接できるようになる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a solder bump bonding apparatus of the present invention and a solder bump bonding method using the apparatus, a recess is provided in a carrier wiring board holding surface of a holding tool, and a carrier wiring board in contact with the holding surface is provided. The upper semiconductor element or surface-mounted circuit component should not be in contact with the holding tool, and the holding tool should have a holding surface dimension equal to or larger than the outer dimensions of the carrier wiring board. It is possible to cope with the carrier wiring board of the form, and when the carrier wiring board is sucked, the upper surface of the outer connection terminal and the holding surface of the holding tool can be closely contacted.
【００２９】これによつて、保持ツールを加熱昇温させ
た時に、アウター接続端子への均等な伝熱がなされる一
方、半導体素子や表面実装回路部品の搭載部への伝熱は
阻止することができ、インナーバンプボンディング部の
温度が、アウター接続端子のはんだバンプ融点以上に上
昇することがなくなる。従つて、半導体素子のインナー
バンプボンディング部に使用するはんだ材に、アウター
接続端子のはんだバンプ用と同一のはんだ材を使用する
ことが可能となり、アウター接続端子のはんだバンプボ
ンディングに先立つインナーバンプボンディングの作業
温度を下げることができる。Thus, when the temperature of the holding tool is increased by heating, uniform heat transfer to the outer connection terminal is performed, while heat transfer to the mounting portion of the semiconductor element or the surface mount circuit component is prevented. This prevents the temperature of the inner bump bonding portion from rising above the melting point of the solder bump of the outer connection terminal. Therefore, it is possible to use the same solder material as that used for the solder bumps of the outer connection terminals as the solder material used for the inner bump bonding portion of the semiconductor element. The working temperature can be reduced.
【００３０】また、本発明のはんだバンプボンディング
装置においては、被接続体の保持ステージに、定加熱機
能とパルスヒート機能の両機能を持たせたので、被接続
体の温度をアウター接続端子のはんだバンプ融点近傍ま
で短時間に容易に昇温することが可能となるとともに、
温度プロファイルを自在に設定できるようになる。Further, in the solder bump bonding apparatus of the present invention, the holding stage for the object to be connected is provided with both the constant heating function and the pulse heating function. In addition to being able to easily raise the temperature to near the melting point of the bump in a short time,
The temperature profile can be set freely.
【００３１】これによつて、アウター接続端子と被接続
体の接続端子とを位置合わせし、加圧接触させた後に加
熱開始することができるようになり、フラックスを使用
したボンディング作業においては、予めフラックスを塗
付しておいてもフラックスの活性作用を損なうことがな
くなるとともに、位置合わせした後に加熱開始すること
ができるので、被接続体の半導体素子ダイボンディング
エリアに予め熱硬化型接着剤を供給しておくことが可能
となり、半導体素子のダイボンディングがはんだバンプ
ボンディングと同時にできるようになる。This makes it possible to align the outer connection terminal and the connection terminal of the object to be connected, and to start heating after bringing the terminal into pressure contact. Even if the flux is applied, the activation action of the flux is not impaired, and heating can be started after positioning, so the thermosetting adhesive is supplied in advance to the semiconductor element die bonding area of the connected object. It becomes possible to perform the die bonding of the semiconductor element simultaneously with the solder bump bonding.
【００３２】さらに、保持ステージ温度をはんだバンプ
融点以下の極めて近い温度に設定し、短時間で昇温でき
るようになるので、キヤリア配線板側の加熱ツール温度
を従来より低く設定し、はんだバンプボンディング作業
温度を下げることができる。Further, the temperature of the holding stage is set to a temperature very close to the melting point of the solder bumps, and the temperature can be raised in a short time. The working temperature can be reduced.
【００３３】以下、実施例によつて本発明の詳細を説明
する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
【００３４】〔第１実施例〕図１は、本実施例で例示す
るはんだバンプボンディング装置と、その装置を用いた
はんだバンプボンディング方法を示す図であり、被接続
体としてバッケージを用いた例である。図１（ａ）は、
キヤリア配線板１の下面に半導体素子３を、また、上面
に表面実装回路部品２を搭載した状態を示す斜視図であ
り、図１（ｂ）は、キヤリア配線板１とパッケージ２１
を配置した装置の断面略図である。そして、図５，図６
と同じ部分には同じ符号を付してある。[First Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing a solder bump bonding apparatus exemplified in this embodiment and a solder bump bonding method using the apparatus. In this example, a package is used as a body to be connected. is there. FIG. 1 (a)
FIG. 1B is a perspective view showing a state where the semiconductor element 3 is mounted on the lower surface of the carrier wiring board 1 and the surface mount circuit component 2 is mounted on the upper surface.
1 is a schematic cross-sectional view of an apparatus in which is disposed. 5 and 6
The same reference numerals are given to the same parts as.
【００３５】本発明のはんだバンプボンディング装置
は、キヤリア配線板１の保持ツール１０とそれに連絡さ
せた真空吸着機構１３および短時間にはんだ融点以上の
温度に昇温できるパルスヒートシステム１４、規定温度
まで昇温させて一定温度に保持できる定加熱機能２５と
短時間にはんだ融点近傍の温度まで昇温できるパルスヒ
ート機能２４を備えた被接続体の保持ステージ２３とか
ら構成している。The solder bump bonding apparatus of the present invention comprises a holding tool 10 for the carrier wiring board 1, a vacuum suction mechanism 13 connected thereto, a pulse heating system 14 capable of raising the temperature to a temperature above the solder melting point in a short time, and a specified temperature. It comprises a constant heating function 25 capable of raising the temperature and maintaining the same at a constant temperature, and a holding stage 23 of a connected body having a pulse heating function 24 capable of raising the temperature to a temperature near the solder melting point in a short time.
【００３６】キヤリア配線板１の保持ツール１０は、キ
ヤリア配線板１の外形寸法に等しいか、あるいは外形寸
法以上の保持面寸法とし、かつ、キヤリア配線板１に搭
載された半導体素子３や表面実装回路部品２の搭載エリ
アに対応する保持面位置に窪み１１を形成するととも
に、窪み１１内にキヤリア配線板１を真空吸着するため
の吸着口１２を備えている。The holding tool 10 of the carrier wiring board 1 has a holding surface size equal to or larger than the outer size of the carrier wiring board 1 and has a semiconductor element 3 mounted on the carrier wiring board 1 or a surface mount. The recess 11 is formed at a holding surface position corresponding to the mounting area of the circuit component 2, and the recess 11 is provided with a suction port 12 for vacuum-sucking the carrier wiring board 1.
【００３７】はんだバンプボンディング手順は、まず、
半導体素子３をインナーバンプボンディングしたキヤリ
ア配線板１を保持ツール１０に吸着させ、アウター接続
端子４のはんだバンプ６とパッケージ２１の接続端子２
２を位置合わせした後に、保持ツール１０を下降させて
はんだバンプ６と接続端子２２を加圧接触させる。First, the solder bump bonding procedure is as follows.
The carrier wiring board 1 on which the semiconductor element 3 is subjected to inner bump bonding is attracted to the holding tool 10, and the solder bumps 6 of the outer connection terminals 4 and the connection terminals 2 of the package 21 are attached.
After the alignment of 2, the holding tool 10 is lowered to bring the solder bumps 6 and the connection terminals 22 into pressure contact.
【００３８】次いで、図２に例示した第１の温度プロフ
ァイルのように、パッケージ２１を搭載した保持ステー
ジ２３の定加熱機能２５を働かせ（図中のステージ定加
熱ＯＮ）、引き続いてパルスヒート機能２４を働かせて
（図中のステージパルスヒータＯＮ）はんだ融点以下の
近傍温度（図中の被接続体保持ステージ設定温度）まで
加熱し、一定時間保持した後に、キャリア配線板１の保
持ツール１０をパルスヒートシステム１４によって、は
んだバンプ６の融点以上の温度（図中のキヤリア配線板
保持ツール設定温度）に加熱してはんだバンプ６を溶融
しボンディングする。Next, as shown in the first temperature profile illustrated in FIG. 2, the constant heating function 25 of the holding stage 23 on which the package 21 is mounted is activated (stage constant heating ON in the figure), and then the pulse heating function 24 (Stage pulse heater ON in the drawing) to heat to a temperature close to the melting point of the solder (the setting temperature of the connected member holding stage in the drawing), and after holding for a certain time, the holding tool 10 of the carrier wiring board 1 is pulsed. The heating system 14 heats the solder bumps 6 to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder bumps 6 (the set temperature of the carrier wiring board holding tool in the figure) to melt and bond the solder bumps 6.
【００３９】キヤリア配線板１は、保持ツール１０に吸
着させても窪み１１が形成されているため、キャリア配
線板１の上面に搭載された表面実装回路部品２と保持ツ
ール１０が接触することがない。また、保持ツール１０
は、キャリア配線板１の外形寸法に等しいか、あるいは
外形寸法以上の保持面寸法としており、キヤリア配線板
１のアウター接続端子４の直上面と保持ツール１０の保
持面とが密接できる。Since the carrier wiring board 1 is formed with the depressions 11 even if it is attracted to the holding tool 10, the surface mounting circuit component 2 mounted on the upper surface of the carrier wiring board 1 may come into contact with the holding tool 10. Absent. In addition, the holding tool 10
Has a holding surface dimension equal to or greater than the outer dimensions of the carrier wiring board 1, so that the upper surface of the outer connection terminals 4 of the carrier wiring board 1 and the holding surface of the holding tool 10 can be in close contact.
【００４０】これによって、パルスヒートシステム１４
により保持ツール１０を加熱した時、はんだバンプ６へ
の伝熱が確実になされる一方、表面実装回路部品２はパ
ルスヒートシステム１４の設定温度まで上昇することが
なくなり、また、キャリア配線板１は、ポリイミド樹脂
等の熱伝導性の悪い材料で形成されているため、下面に
搭載された半導体素子３ならびにインナーバンプボンデ
ィング部５も、パルスヒートシステム１４の設定温度ま
で上昇することがなくなる。従つて、インナーバンプボ
ンディング部５に使用するはんだ材は高融点材料とする
必要はなく、アウター接続端子４のはんだバンプ６の材
料と同一材料を使用することができる。Thus, the pulse heating system 14
When the holding tool 10 is heated by the above, the heat transfer to the solder bumps 6 is ensured, while the surface mount circuit component 2 does not rise to the set temperature of the pulse heating system 14 and the carrier wiring board 1 Since the semiconductor element 3 and the inner bump bonding portion 5 mounted on the lower surface are not formed from a material having poor thermal conductivity such as polyimide resin, the temperature does not rise to the set temperature of the pulse heat system 14. Therefore, the solder material used for the inner bump bonding portion 5 does not need to be a high melting point material, and the same material as the material of the solder bump 6 of the outer connection terminal 4 can be used.
【００４１】このことは、多種類のはんだ材を準備する
必要がなくなることと、本はんだバンプボンディング作
業以前に実施されるキヤリア配線板１への半導体素子３
のインナーバンプボンディングの作業温度を下げること
を可能とする。This eliminates the necessity of preparing various kinds of solder materials and the semiconductor element 3 on the carrier wiring board 1 which is carried out before the solder bump bonding operation.
The working temperature of the inner bump bonding can be lowered.
【００４２】また、保持ステージ２３にパルスヒート機
能２４を付加したので、保持ステージ２３の温度をはん
だバンプ６の融点以下の極めて近い温度まで短時間で昇
温できるようになる。ボンディングの際には、パッケー
ジ２１をはんだ融点以下の温度範囲内で補助加熱する必
要があり、パッケージ２１の温度は、はんだバンプ６の
融点に近ければ近い程、はんだ融点以上に設定する保持
ツール１０の温度を低くすることができる。従つて、本
発明の保持ステージ２３のパルスヒート機能２４の付加
によつて、キヤリア配線板１の保持ツール１０の温度を
従来より低く設定し、はんだバンプボンディング作業温
度を下げることができる。Since the pulse heating function 24 is added to the holding stage 23, the temperature of the holding stage 23 can be raised to a temperature very close to the melting point of the solder bump 6 in a short time. At the time of bonding, the package 21 needs to be auxiliary-heated within a temperature range equal to or lower than the solder melting point, and the temperature of the package 21 is set to be higher than the solder melting point as the temperature of the package 21 is closer to the melting point of the solder bump 6. Temperature can be lowered. Therefore, by adding the pulse heating function 24 of the holding stage 23 of the present invention, the temperature of the holding tool 10 of the carrier wiring board 1 can be set lower than before, and the solder bump bonding work temperature can be reduced.
【００４３】なお、本実施例では、はんだバンプ６をキ
ャリア配線板１の側に形成してあるがパッケージ２１の
接続端子２２上に形成してあつても、その双方に形成し
てあつても本発明の範疇に入る。また、本実施例では、
被接続体としてパッケージ２１を用いた場合を例示した
が、他の形状のケースや配線基板等にキャリア配線板１
をはんだバンプボンディングする場合も、本発明の範疇
に入ることは言うまでもない。In this embodiment, the solder bumps 6 are formed on the side of the carrier wiring board 1, but may be formed on the connection terminals 22 of the package 21 or on both. It falls within the scope of the present invention. In this embodiment,
Although the case in which the package 21 is used as the connected body has been illustrated, the carrier wiring board 1 is mounted on a case or a wiring board of another shape.
It goes without saying that the present invention also falls within the scope of the present invention when solder bump bonding is performed.
【００４４】〔第２実施例〕図３は、図１で例示したは
んだバンプボンディング装置を用いたはんだバンプボン
ディング方法の第２の実施例であり、フラックスを使用
する場合に適用する第２の温度プロファイルを例示した
ものである。[Second Embodiment] FIG. 3 shows a second embodiment of a solder bump bonding method using the solder bump bonding apparatus illustrated in FIG. 1, and a second temperature applied when a flux is used. It is an example of a profile.
【００４５】キャリア配線板１のはんだバンプ６と、パ
ッケージ２１のフラックスを塗付した接続端子２２とを
位置合わせし加圧接触させた後に、保持ステージ２３の
定加熱機能２５とパルスヒート機能２４によつて、ま
ず、パッケージ２１をフラックス活性化温度下限界を超
える温度（図中のステージプリヒート設定温度）まで昇
温させて一定時間保持する。次いで、パルスヒート機能
２４を再昇温させてはんだ融点以下の近傍温度（図中の
被接続体保持ステージ設定温度）まで加熱すると同時
に、キャリア配線板１の保持ツール１０をパルスヒート
システム１４によって、はんだバンプ６の融点以上の温
度（図中のキャリア配線板保持ツール設定温度）に加熱
してはんだバンプ６を溶融しボンディングする。After the solder bumps 6 of the carrier wiring board 1 and the connection terminals 22 coated with the flux of the package 21 are aligned and brought into pressure contact with each other, the holding stage 23 has a constant heating function 25 and a pulse heating function 24. Therefore, first, the package 21 is heated to a temperature exceeding the lower limit of the flux activation temperature (stage preheat set temperature in the figure) and is held for a certain time. Next, the pulse heating function 24 is again heated to a temperature close to the solder melting point or lower (the setting temperature of the connected object holding stage in the figure), and at the same time, the holding tool 10 of the carrier wiring board 1 is heated by the pulse heating system 14. The solder bump 6 is melted by heating to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder bump 6 (set temperature of the carrier wiring board holding tool in the figure).
【００４６】このように、本発明のはんだバンプボンデ
ィング装置では、キャリア配線板１のはんだバンプ６と
パッケージ２１の接続端子２２とを位置合わせし接触さ
せた後に加熱開始することができ、温度プロファイルを
自在に設定できるため、予めフラックスを塗付しておい
てもフラックスの活性作用を損なうことなく確実なはん
だバンプボンディングが可能となる。As described above, in the solder bump bonding apparatus of the present invention, heating can be started after the solder bumps 6 of the carrier wiring board 1 and the connection terminals 22 of the package 21 are aligned and brought into contact, and the temperature profile can be reduced. Since it can be set freely, even if a flux is applied in advance, reliable solder bump bonding can be performed without impairing the activation action of the flux.
【００４７】〔第３実施例〕図４は、図１で例示したは
んだバンプボンディング装置を用いたはんだバンプボン
ディング方法の第３の実施例であり、はんだバンプボン
ディングと同時に熱硬化型接着剤を使用して半導体素子
のダイボンディングを行う場合を例示したものである。
図４（ａ）は、キヤリア配線板１の下面に半導体素子３
を、また、上面に表面実装回路部品２を搭載した状態を
示す斜視図であり、図４（ｂ）は、キヤリア配線板１と
パッケージ２１を配置した装置の断面略図である。な
お、図１と同じ部分に同じ符号を付してある。[Third Embodiment] FIG. 4 shows a third embodiment of a solder bump bonding method using the solder bump bonding apparatus illustrated in FIG. 1, in which a thermosetting adhesive is used simultaneously with the solder bump bonding. In this case, the semiconductor device is die-bonded.
FIG. 4A shows a semiconductor device 3 on the lower surface of the carrier wiring board 1.
FIG. 4B is a perspective view showing a state in which the surface mount circuit component 2 is mounted on the upper surface, and FIG. 4B is a schematic sectional view of an apparatus in which the carrier wiring board 1 and the package 21 are arranged. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
【００４８】本発明の図１で例示したはんだバンプボン
ディング装置では、キャリア配線板１のはんだバンプ６
とパッケージ２１の接続端子２２を位置合わせし接触さ
せた後に加熱開始すれば良いので、パッケージ２１底部
の半導体素子３のダイボンディングエリアに、予め熱硬
化型接着剤２７を供給しておいても、位置合わせとそれ
に引き続く保持ツール１０の降下、はんだバンプ６の加
圧接触の作業段階では、熱硬化型接着剤２７が硬化する
ことはない。すなわち、位置合わせ後の加熱によつては
じめて硬化するので、はんだバンプ６のボンディングと
半導体素子３のダイボンディングを同時に行うことがで
きる。In the solder bump bonding apparatus illustrated in FIG. 1 of the present invention, the solder bumps 6 on the carrier wiring board 1 are provided.
The heating may be started after the positioning and the contact of the connection terminals 22 of the package 21 are brought into contact with each other, so that the thermosetting adhesive 27 may be supplied in advance to the die bonding area of the semiconductor element 3 at the bottom of the package 21. The thermosetting adhesive 27 does not cure during the alignment, the subsequent lowering of the holding tool 10, and the pressing of the solder bumps 6 at the working stage. That is, since the curing is performed only by heating after the alignment, the bonding of the solder bumps 6 and the die bonding of the semiconductor element 3 can be performed simultaneously.
【００４９】[0049]
【発明の効果】本発明のはんだバンプボンディング装置
においては、保持ツールのキャリア配線板保持面に、キ
ャリア配線板上の半導体素子や表面実装回路部品と接触
しないように窪みを設けて、アウター接続端子の直上面
と保持ツールの保持面とが密接できるようにしたこと
で、アウター接続端子のはんだバンプボンディング時で
も、インナーバンプボンディング部の温度が、アウター
接続端子のはんだバンプ融点以上に上昇することがなく
なる。従って、半導体素子のインナーバンプボンディン
グ用とアウター接続端子のはんだバンプ用とを同一はん
だ材とすることができ、多種類のはんだ材を準備する必
要がなくなるとともに、インナーバンプボンディング部
に高融点はんだ材を使用しなくて済むので、アウター接
続端子のはんだバンプボンディング作業以前に実施され
るキャリア配線板への半導体素子のインナーバンプボン
ディングの作業温度を下げることができる。According to the solder bump bonding apparatus of the present invention, a recess is provided on the carrier wiring board holding surface of the holding tool so as not to come into contact with a semiconductor element or a surface mount circuit component on the carrier wiring board. The temperature of the inner bump bonding part can rise above the melting point of the solder bumps of the outer connection terminals even during solder bump bonding of the outer connection terminals by making the upper surface of the Disappears. Therefore, the same solder material can be used for the inner bump bonding of the semiconductor element and the solder bump for the outer connection terminal, so that it is not necessary to prepare various kinds of solder materials, and a high melting point solder material is used for the inner bump bonding portion. Since it is not necessary to use the semiconductor device, the working temperature of the inner bump bonding of the semiconductor element to the carrier wiring board, which is performed before the solder bump bonding of the outer connection terminal, can be reduced.
【００５０】また、本発明のはんだバンプボンディング
方法においては、被接続体の保持ステージに、定加熱機
能とパルスヒート機能の両機能を持たせて、保持ステー
ジの温度をはんだバンプの融点以下の極めて近い温度ま
で短時間で昇温できるようにし、アウター接続端子のは
んだバンプと被接続体の接続端子とを位置合わせして接
触させた後に加熱開始するようにしたことによって、以
下のような効果が得られる。Further, in the solder bump bonding method of the present invention, the holding stage of the object to be connected is provided with both the constant heating function and the pulse heating function so that the temperature of the holding stage is extremely lower than the melting point of the solder bump. By allowing the temperature to rise to a close temperature in a short time and starting heating after aligning and contacting the solder bumps of the outer connection terminals and the connection terminals of the connected object, the following effects are obtained. can get.
【００５１】第１に、保持ステージの温度をはんだバン
プの融点以下の極めて近い温度まで短時間で昇温できる
ようしたことで、はんだ融点以上に設定する保持ツール
の温度を従来より低くすることができ、アウター接続端
子のはんだバンプボンディング作業温度を下げることが
できる。First, since the temperature of the holding stage can be raised to a temperature very close to or lower than the melting point of the solder bump in a short time, the temperature of the holding tool set to be higher than the melting point of the solder can be lowered. Thus, the solder bump bonding work temperature of the outer connection terminal can be reduced.
【００５２】第２に、アウター接続端子のはんだバンプ
と被接続体の接続端子とを位置合わせして接触させた後
に加熱開始するようにしたことで、フラックスを使用し
たボンディング作業において、予めフラックスを塗付し
ておいてもフラックスの活性作用を損なうことなく確実
なはんだバンプボンディングが可能となる。Second, since the heating is started after the solder bumps of the outer connection terminals and the connection terminals of the object to be connected are aligned and brought into contact with each other, in the bonding operation using the flux, the flux is previously reduced. Even if it is applied, reliable solder bump bonding can be performed without impairing the activity of the flux.
【００５３】第３に、位置合わせした後に加熱開始する
ことができるので、被接続体の半導体素子ダイボンディ
ングエリアに予め熱硬化型接着剤を供給しておくことが
可能となり、半導体素子のダイボンディングがはんだバ
ンプボンディングと同時にできるようになる。Third, since the heating can be started after the alignment, the thermosetting adhesive can be supplied in advance to the die bonding area of the semiconductor element of the object to be connected. Can be performed simultaneously with solder bump bonding.
【００５４】以上述べたように、本発明のはんだバンプ
ボンディング装置とその装置を用いたはんだバンプボン
ディング方法によれば、従来よりはんだバンプボンディ
ングの作業性が向上するとともに、材料調達や電気使用
量等の面で経済的効果があり、工業的価値は極めて高
い。As described above, according to the solder bump bonding apparatus of the present invention and the solder bump bonding method using the apparatus, the workability of the solder bump bonding is improved as compared with the conventional one, and the material procurement and the amount of electricity used are improved. It has an economic effect in terms of industrial value, and its industrial value is extremely high.
【図１】本発明に係るはんだバンプボンディング装置に
使用するキャリア配線板の斜視図と、装置の一実施例を
示す断面略図である。FIG. 1 is a perspective view of a carrier wiring board used in a solder bump bonding apparatus according to the present invention, and a schematic cross-sectional view showing one embodiment of the apparatus.
【図２】図１のはんだバンプボンディング装置を用いた
第１のはんだバンプボンディング方法に適用する温度プ
ロファイルを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a temperature profile applied to a first solder bump bonding method using the solder bump bonding apparatus of FIG. 1;
【図３】図１のはんだバンプボンディング装置を用いた
第２のはんだバンプボンディング方法に適用する温度プ
ロファィルを示す図である。FIG. 3 is a view showing a temperature profile applied to a second solder bump bonding method using the solder bump bonding apparatus of FIG. 1;
【図４】図１のはんだバンプボンディング装置を用いた
第３のはんだバンプボンディング方法を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a third solder bump bonding method using the solder bump bonding apparatus of FIG. 1;
【図５】従来技術のアウターリードボンディング装置に
使用するキャリア配線板の斜視図と、装置の断面略図で
ある。FIG. 5 is a perspective view of a carrier wiring board used in a conventional outer lead bonding apparatus and a schematic cross-sectional view of the apparatus.
【図６】従来技術のはんだバンプボンディング装置に使
用するキャリア配線板の斜視図と、装置の断面略図であ
る。FIG. 6 is a perspective view of a carrier wiring board used in a conventional solder bump bonding apparatus and a schematic cross-sectional view of the apparatus.
１ キヤリア配線板 ２ 表面実装用回路部品 ３ 半導体素子 ４ キヤリア配線板のアウター接続端子 ５ インナーバンプボンディング部 ６ はんだバンプ １０ キヤリア配線板の保持ツール １１ 窪み １２ 真空吸着口 １３ 真空吸着機構 １４ パルスヒートシステム ２１ パッケージ ２２ パッケージの接続端子 ２３ 被接続体の保持ステージ ２４ パルスヒート機能 ２５ 定加熱機能 ２６ ステージ加熱システム ２７ 熱硬化型接着剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carrier wiring board 2 Surface mounting circuit component 3 Semiconductor element 4 Outer connection terminal of carrier wiring board 5 Inner bump bonding part 6 Solder bump 10 Carrier wiring board holding tool 11 Depression 12 Vacuum suction port 13 Vacuum suction mechanism 14 Pulse heat system DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Package 22 Connection terminal of package 23 Holding stage of body to be connected 24 Pulse heating function 25 Constant heating function 26 Stage heating system 27 Thermosetting adhesive
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 25/18 (72)発明者 恒次 秀起 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−67828（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−273673（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−29652（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−213497（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 H01L 23/12 H01L 25/18 H05K 3/34 H05K 13/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01L 25/18 (72) Inventor Hideki Tsuneji 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) References JP-A-62-67828 (JP, A) JP-A-3-273673 (JP, A) JP-A-6-29652 (JP, A) JP-A-8-213497 (JP, A) ( 58) Surveyed fields (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/60 H01L 23/12 H01L 25/18 H05K 3/34 H05K 13/04
Claims (4)
線板（１）のアウター接続端子（４）上に、あるいはキ
ャリア配線板（１）が接続される被接続体の接続端子
（２２）上の少なくとも一方にはんだバンプ（６）が形
成されており、キャリア配線板（１）を保持する保持ツ
ール（１０）と前記被接続体を保持する保持ステージ
（２３）とを有し、両者の接続端子を位置合わせした後
に加圧、加熱を施して電気的・機械的に接続するはんだ
バンプボンディング装置であつて、 キヤリア配線板（１）の保持ツール（１０）が、キヤリ
ア配線板（１）の外形寸法に等しいか、あるいは外形寸
法以上の保持面寸法を有し、かつ、キャリア配線板
（１）に電子部品の搭載エリアに対応する保持面位置に
窪み（１１）を有するとともに、該窪み（１１）内にキ
ヤリア配線板（１）を真空吸着するための吸着口（１
２）を具備し、 さらに、キヤリア配線板（１）の保持ツール（１０）
は、真空吸着機構（１３）および短時間にはんだ融点以
上の温度に昇温できるパルスヒートシステム（１４）と
に連結され、 一方、前記被接続体の保持ステージ（２３）を、規定温
度まで昇温させて一定温度に保持できる定加熱機能（２
５）と、短時間にはんだ融点近傍の温度まで昇温できる
パルスヒート機能（２４）の両機能を持つステージ加熱
システム（２６）を有することを特徴とするはんだバン
プボンディング装置。1. A carrier wiring board (1) on which electronic components can be mounted on both sides, on an outer connection terminal (4), or on a connection terminal (22) of a connected body to which the carrier wiring board (1) is connected. Has a holding tool (10) for holding the carrier wiring board (1) and a holding stage (23) for holding the connected object, and a connection between the two. A solder bump bonding apparatus for electrically and mechanically connecting the terminals by applying pressure and heating after aligning the terminals, wherein the holding tool (10) of the carrier wiring board (1) is provided on the carrier wiring board (1). The carrier wiring board (1) has a recess (11) at a holding surface position corresponding to an electronic component mounting area, and has a holding surface dimension equal to or larger than the outer size. 11 Suction port for vacuum suction carrier wiring board (1) within (1
2), and a holding tool (10) for the carrier wiring board (1).
Is connected to a vacuum suction mechanism (13) and a pulse heating system (14) capable of raising the temperature to a temperature equal to or higher than the solder melting point in a short time. On the other hand, the holding stage (23) of the connected object is heated to a specified temperature. Constant heating function (2)
5) and a stage heating system (26) having both functions of a pulse heating function (24) capable of raising the temperature to a temperature near the solder melting point in a short time.
グ装置によつて、キヤリア配線板（１）のアウター接続
端子（４）と前記被接続体の接続端子（２２）とを位置
合わせし、少なくとも一方の接続端子上に形成されたは
んだバンプ（６）を加圧接触させた後に、前記被接続体
の保持ステージ（２３）をはんだ融点以下の近傍温度ま
で加熱し、一定時間保持した後に、キヤリア配線板
（１）の保持ツール（１０）をはんだ融点以上の温度に
加熱して、はんだバンプ（６）を溶融接続することを特
徴とするはんだバンプボンディング方法。2. The solder bump bonding apparatus according to claim 1, wherein the outer connection terminal (4) of the carrier wiring board (1) and the connection terminal (22) of the connected body are aligned, and at least one of the two is connected. After the solder bumps (6) formed on the connection terminals are brought into contact with each other under pressure, the holding stage (23) of the object to be connected is heated to a temperature close to the melting point of the solder or lower, and is held for a certain period of time. A solder bump bonding method, characterized in that a holding tool (10) of a plate (1) is heated to a temperature equal to or higher than a solder melting point to melt-connect a solder bump (6).
グ装置によって、キヤリア配線板（１）のアウター接続
端子（４）と前記被接続体の接続端子（２２）とを位置
合わせし、少なくとも一方の接続端子上に形成されたは
んだバンプ（６）を加圧接触させた後に、前記被接続体
の保持ステージ（２３）をはんだフラックスの活性化温
度まで加熱し、一定時間保持した後に、キヤリア配線板
（１）の保持ツール（１０）をはんだ融点以上の温度に
加熱するとともに、前記被接続体の保持ステージ（２
３）をはんだ融点以下の近傍温度に加熱して、はんだバ
ンプ（６）を溶融接続することを特徴とするはんだバン
プボンディング方法。3. The solder bump bonding apparatus according to claim 1, wherein the outer connection terminal (4) of the carrier wiring board (1) is aligned with the connection terminal (22) of the object to be connected, and at least one connection is performed. After the solder bumps (6) formed on the terminals are brought into pressure contact with each other, the holding stage (23) of the connected object is heated to the activation temperature of the solder flux, and is held for a certain period of time. The holding tool (10) of (1) is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder, and the holding stage (2) of the object is connected.
3) A method of bonding a solder bump by heating the solder bump (6) to a temperature close to or lower than the melting point of the solder to melt-connect the solder bump (6).
ンプボンディング方法において、電子部品として半導体
素子（３）がキャリア配線板（１）に搭載されており、
予め被接続体の半導体素子ダイボンディングエリアの底
部に熱硬化型接着剤（２７）を塗布しておき、はんだバ
ンプ（６）の加熱溶融接続と同時に、熱硬化型接着剤
（２７）の加熱硬化による半導体素子（３）のダイボン
ディングを同時に行うことを特徴とするはんだバンプボ
ンディング方法。4. The solder bump bonding method according to claim 2, wherein the semiconductor element (3) is mounted on the carrier wiring board (1) as an electronic component.
A thermosetting adhesive (27) is applied in advance to the bottom of the semiconductor element die bonding area of the connected object, and the thermosetting adhesive (27) is heat-cured at the same time as the heating and melting connection of the solder bumps (6). Bump bonding method, wherein the semiconductor device (3) is die-bonded simultaneously.
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|---|---|---|---|
| JP10467398A JP3348830B2 (en) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | Solder bump bonding apparatus and solder bump bonding method |
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| JP10467398A JP3348830B2 (en) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | Solder bump bonding apparatus and solder bump bonding method |
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| JPH11297766A JPH11297766A (en) | 1999-10-29 |
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