JP3408971B2 - フリップチップ実装用キャリア - Google Patents
フリップチップ実装用キャリアInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フリップチップ実
装用のキャリアに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ＩＣチップ実装には基板等に対する実装
方法によってワイヤーボンディング方式やピングリッド
アレイ方式等種々の方式が実用化されているが、集積度
の向上に伴って入出力信号数、接続端子数は大幅に増加
してきている。最近では全ての端子がバンプの形でＩＣ
チップの一つの面に集められ、基板に実装されるフリッ
プチップ実装が多用されている。 【０００３】図１はＩＣチップを示す正面図であり、図
２はＩＣチップの金属バンプ形成面を示す底面図であ
る。図３はフリップチップ実装を説明する模式図であ
る。ＩＣチップ１は、その一つの面に信号入出力端子で
ある金属バンプ２が複数形成されて成るものである。基
板３にはＩＣチップ１に形成された金属バンプ２に対応
した電極パッド４が形成されており、それぞれが正確に
位置あわせされて加圧と加熱により電気的接続が行われ
る。 【０００４】図４は従来のフリップチップ実装用のキャ
リアを示す斜視図である。５はフリップチップ実装用キ
ャリアであり、座ぐり等により形成した凹部６を有する
ものである。前記凹部６は、基板３のサイズに対応する
寸法で形成されており、実装工程において、基板３を所
定の位置に搭載するためのものである。図示しないが、
基板の固定方法としては棒状のピンを所定の位置に設
け、基板側には棒状のピンに対応する穴を穿っておき、
棒状のピンを基板の穴に通して固定する方法や、板バネ
を用いて基板を挟んで固定する方法等がある。前記キャ
リア５は金属のみで構成されたもので、ＳＵＳ材、イン
バー材等の材質が用いられている。ＳＵＳ材やインバー
材を用いるのは、実装工程において繰り返し使われるキ
ャリアの強硬性、耐久性、耐熱性を確保するためであ
る。 【０００５】図５は図４に示すキャリアに搭載された基
板にＩＣチップを実装する状態を示す一部断面図であ
る。基板３上にはチップの片面に形成された金属バンプ
２に対応する電極パッド４が設けられている。ＩＣチッ
プ１の金属バンプ２は金（Ａｕ）等で山状に形成されて
おり、基板３の電極パッド４は半田等で形成されてなる
ものである。ＩＣチップ１と基板３は、金属バンプ２と
電極パッド４がそれぞれ正確な位置に合わされ、加圧・
加熱機１２により、加圧と同時に加熱されて接続され
る。例えば、ＩＣチップの外形寸法が４〜５ｍｍ角で、
厚さ０．１８ｍｍ程度のものであれば、加熱温度を２８
０℃で２０秒間保持することにより金属バンプ２と電極
パッド４が溶融接合される。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】一般に、ワイヤーボン
ディング方式やフリップチップ方式に用いられるキャリ
アはＳＵＳ材やインバー材等の金属のみで構成されてい
る。ＳＵＳ材やインバー材は放熱性が良いため、これら
の材質で構成されたキャリアを用いて実装する場合、基
板電極パッドとＩＣチップの金属バンプ間が接触した瞬
間、熱は基板を通じてキャリアへ急速に拡散してしま
い、基板の温度が上昇せず金属バンプと基板電極パッド
の十分な合金化温度に達しない。このため接続がうまく
行かず、導通不良や接合強度低下の原因になっていた。
上記問題を解決するために保持時間を長く設定すれば良
いが、長時間保持することによるチップへの悪影響、生
産効率の低下など、別の問題を発生させてしまう。 【０００７】本発明は、フリップチップ実装における実
装用キャリアにおいて、従来の金属キャリアの強硬性、
耐久性、耐熱性を損なわず、ＩＣチップと基板の接合が
効率よく良好に行えるフリップチップ実装用キャリアを
提供しようとするものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】電極パッドの形成された
基板が実装用キャリアに配置搭載され、前記基板の電極
パッドとＩＣチップに形成された金属バンプとの接続が
行われるフリップチップ実装用キャリアにおいて、前記
基板の搭載部が断熱材で構成されて成るフリップチップ
実装用キャリアとする。 【０００９】 【発明の実施の形態】図６は本発明の一実施形態のフリ
ップチップ実装用キャリアを示す分解斜視図である。７
は押さえ板で、基板搭載用の穴（搭載用枠）８を有して
いる。９は断熱材、１０はベース板である。ベース板１
０は断熱材９を設置するための溝部１１を有している。
前記断熱材の材質は、金属より熱伝導率が低く、実際の
使用温度に耐えられるガラスクロスにエポキシ樹脂を含
浸させたものやエンジニアリングプラスチック、プラス
チックフィルム等を用いると良い。 【００１０】本発明のフリップチップ実装用キャリア
は、ベース板１０の溝部１１に断熱材９を設置し、その
上に押さえ板７を載せて適当な箇所をスポット溶接等に
より接合して構成されるものである。押さえ板７に形成
された基板搭載用の枠８は、断熱材９の丁度上面に合わ
せられている。このため、基板３が基板搭載用枠８に沿
って搭載された時、基板３の底面が断熱材９に接する。
搭載される基板の固定は、ピン固定、板バネ固定等で容
易に行える。 【００１１】図７は本発明の一実施形態のフリップチッ
プ実装用キャリアを用いてフリップチップ実装を行う状
態を示す一部断面図である。ベース板１０、断熱材９、
押さえ板７によって構成されたフリップチップ実装用キ
ャリアの基板搭載用の枠８に沿って基板３が搭載され、
基板３上の電極パッド４とＩＣチップ１のバンプ２がそ
れぞれ合わされる。そして加圧・加熱機１２により加圧
と同時に加熱され、基板３の電極パッド４とＩＣチップ
１のバンプ２が電気的に溶融接合される。 【００１２】例えば、ＩＣチップのサイズが４〜５ｍｍ
角で、厚さ０．１８ｍｍ程度のものを実装する場合、前
記実装における加圧、加熱の条件は、実装荷重が０．２
８０ｋｇｆ、加圧速度が０．０５０ｍｍ／ｓｅｃ程度、
設定温度は２８０℃で昇温時間２ｓｅｃ、保持時間２０
ｓｅｃ程度で十分に行える。上述のキャリアを用いれ
ば、基板３の真下の断熱材９により放熱を防ぐことがで
き、接合部の温度を十分に上昇させることができるの
で、接合性が高められる。 【００１３】 【発明の効果】キャリアに断熱材を設け、該断熱材上に
基板を搭載してフリップチップ実装するようにしたので
接合部の温度上昇効率が良くなり、バンプと基板側電極
の接合が良好になる。よって導通不良、接合強度低下な
どの問題がなくなった。
装用のキャリアに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ＩＣチップ実装には基板等に対する実装
方法によってワイヤーボンディング方式やピングリッド
アレイ方式等種々の方式が実用化されているが、集積度
の向上に伴って入出力信号数、接続端子数は大幅に増加
してきている。最近では全ての端子がバンプの形でＩＣ
チップの一つの面に集められ、基板に実装されるフリッ
プチップ実装が多用されている。 【０００３】図１はＩＣチップを示す正面図であり、図
２はＩＣチップの金属バンプ形成面を示す底面図であ
る。図３はフリップチップ実装を説明する模式図であ
る。ＩＣチップ１は、その一つの面に信号入出力端子で
ある金属バンプ２が複数形成されて成るものである。基
板３にはＩＣチップ１に形成された金属バンプ２に対応
した電極パッド４が形成されており、それぞれが正確に
位置あわせされて加圧と加熱により電気的接続が行われ
る。 【０００４】図４は従来のフリップチップ実装用のキャ
リアを示す斜視図である。５はフリップチップ実装用キ
ャリアであり、座ぐり等により形成した凹部６を有する
ものである。前記凹部６は、基板３のサイズに対応する
寸法で形成されており、実装工程において、基板３を所
定の位置に搭載するためのものである。図示しないが、
基板の固定方法としては棒状のピンを所定の位置に設
け、基板側には棒状のピンに対応する穴を穿っておき、
棒状のピンを基板の穴に通して固定する方法や、板バネ
を用いて基板を挟んで固定する方法等がある。前記キャ
リア５は金属のみで構成されたもので、ＳＵＳ材、イン
バー材等の材質が用いられている。ＳＵＳ材やインバー
材を用いるのは、実装工程において繰り返し使われるキ
ャリアの強硬性、耐久性、耐熱性を確保するためであ
る。 【０００５】図５は図４に示すキャリアに搭載された基
板にＩＣチップを実装する状態を示す一部断面図であ
る。基板３上にはチップの片面に形成された金属バンプ
２に対応する電極パッド４が設けられている。ＩＣチッ
プ１の金属バンプ２は金（Ａｕ）等で山状に形成されて
おり、基板３の電極パッド４は半田等で形成されてなる
ものである。ＩＣチップ１と基板３は、金属バンプ２と
電極パッド４がそれぞれ正確な位置に合わされ、加圧・
加熱機１２により、加圧と同時に加熱されて接続され
る。例えば、ＩＣチップの外形寸法が４〜５ｍｍ角で、
厚さ０．１８ｍｍ程度のものであれば、加熱温度を２８
０℃で２０秒間保持することにより金属バンプ２と電極
パッド４が溶融接合される。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】一般に、ワイヤーボン
ディング方式やフリップチップ方式に用いられるキャリ
アはＳＵＳ材やインバー材等の金属のみで構成されてい
る。ＳＵＳ材やインバー材は放熱性が良いため、これら
の材質で構成されたキャリアを用いて実装する場合、基
板電極パッドとＩＣチップの金属バンプ間が接触した瞬
間、熱は基板を通じてキャリアへ急速に拡散してしま
い、基板の温度が上昇せず金属バンプと基板電極パッド
の十分な合金化温度に達しない。このため接続がうまく
行かず、導通不良や接合強度低下の原因になっていた。
上記問題を解決するために保持時間を長く設定すれば良
いが、長時間保持することによるチップへの悪影響、生
産効率の低下など、別の問題を発生させてしまう。 【０００７】本発明は、フリップチップ実装における実
装用キャリアにおいて、従来の金属キャリアの強硬性、
耐久性、耐熱性を損なわず、ＩＣチップと基板の接合が
効率よく良好に行えるフリップチップ実装用キャリアを
提供しようとするものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】電極パッドの形成された
基板が実装用キャリアに配置搭載され、前記基板の電極
パッドとＩＣチップに形成された金属バンプとの接続が
行われるフリップチップ実装用キャリアにおいて、前記
基板の搭載部が断熱材で構成されて成るフリップチップ
実装用キャリアとする。 【０００９】 【発明の実施の形態】図６は本発明の一実施形態のフリ
ップチップ実装用キャリアを示す分解斜視図である。７
は押さえ板で、基板搭載用の穴（搭載用枠）８を有して
いる。９は断熱材、１０はベース板である。ベース板１
０は断熱材９を設置するための溝部１１を有している。
前記断熱材の材質は、金属より熱伝導率が低く、実際の
使用温度に耐えられるガラスクロスにエポキシ樹脂を含
浸させたものやエンジニアリングプラスチック、プラス
チックフィルム等を用いると良い。 【００１０】本発明のフリップチップ実装用キャリア
は、ベース板１０の溝部１１に断熱材９を設置し、その
上に押さえ板７を載せて適当な箇所をスポット溶接等に
より接合して構成されるものである。押さえ板７に形成
された基板搭載用の枠８は、断熱材９の丁度上面に合わ
せられている。このため、基板３が基板搭載用枠８に沿
って搭載された時、基板３の底面が断熱材９に接する。
搭載される基板の固定は、ピン固定、板バネ固定等で容
易に行える。 【００１１】図７は本発明の一実施形態のフリップチッ
プ実装用キャリアを用いてフリップチップ実装を行う状
態を示す一部断面図である。ベース板１０、断熱材９、
押さえ板７によって構成されたフリップチップ実装用キ
ャリアの基板搭載用の枠８に沿って基板３が搭載され、
基板３上の電極パッド４とＩＣチップ１のバンプ２がそ
れぞれ合わされる。そして加圧・加熱機１２により加圧
と同時に加熱され、基板３の電極パッド４とＩＣチップ
１のバンプ２が電気的に溶融接合される。 【００１２】例えば、ＩＣチップのサイズが４〜５ｍｍ
角で、厚さ０．１８ｍｍ程度のものを実装する場合、前
記実装における加圧、加熱の条件は、実装荷重が０．２
８０ｋｇｆ、加圧速度が０．０５０ｍｍ／ｓｅｃ程度、
設定温度は２８０℃で昇温時間２ｓｅｃ、保持時間２０
ｓｅｃ程度で十分に行える。上述のキャリアを用いれ
ば、基板３の真下の断熱材９により放熱を防ぐことがで
き、接合部の温度を十分に上昇させることができるの
で、接合性が高められる。 【００１３】 【発明の効果】キャリアに断熱材を設け、該断熱材上に
基板を搭載してフリップチップ実装するようにしたので
接合部の温度上昇効率が良くなり、バンプと基板側電極
の接合が良好になる。よって導通不良、接合強度低下な
どの問題がなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＩＣチップを示す正面図。
【図２】ＩＣチップの金属バンプ形成面を示す底面図。
【図３】フリップチップ実装を説明する模式図。
【図４】従来のフリップチップ実装用のキャリアを示す
斜視図。 【図５】従来のフリップチップ実装用キャリアを用いて
フリップチップ実装を行う状態を示す一部断面図。 【図６】本発明の一実施形態のフリップチップ実装用キ
ャリアを示す分解斜視図。 【図７】本発明の一実施形態のフリップチップ実装用キ
ャリアを用いてフリップチップ実装を行う状態を示す一
部断面図。 【符号の説明】 １ ＩＣチップ ２ 金属バンプ ３ 基板 ４ 電極パッド ５ キャリア ６ 凹部 ７ 押さえ板 ８ 基板搭載用の穴（搭載用枠） ９ 断熱材 １０ ベース板 １１ 溝部 １２ 加圧・加熱機
斜視図。 【図５】従来のフリップチップ実装用キャリアを用いて
フリップチップ実装を行う状態を示す一部断面図。 【図６】本発明の一実施形態のフリップチップ実装用キ
ャリアを示す分解斜視図。 【図７】本発明の一実施形態のフリップチップ実装用キ
ャリアを用いてフリップチップ実装を行う状態を示す一
部断面図。 【符号の説明】 １ ＩＣチップ ２ 金属バンプ ３ 基板 ４ 電極パッド ５ キャリア ６ 凹部 ７ 押さえ板 ８ 基板搭載用の穴（搭載用枠） ９ 断熱材 １０ ベース板 １１ 溝部 １２ 加圧・加熱機
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/60
B65D 85/86
H01L 21/68
H05K 13/02
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 電極パッドの形成された基板を実装用キ
ャリアに配置搭載し、前記基板の電極パッドとＩＣチッ
プに形成された金属バンプとの接続が行われるフリップ
チップ実装用キャリアにおいて、前記基板の搭載部が断
熱材で構成されて成ることを特徴とするフリップチップ
実装用キャリア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13143098A JP3408971B2 (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | フリップチップ実装用キャリア |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13143098A JP3408971B2 (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | フリップチップ実装用キャリア |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11307579A JPH11307579A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3408971B2 true JP3408971B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=15057784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13143098A Expired - Fee Related JP3408971B2 (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | フリップチップ実装用キャリア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3408971B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5314269B2 (ja) * | 2007-11-27 | 2013-10-16 | パナソニック株式会社 | 実装方法およびダイボンド装置 |
| CN109728102B (zh) * | 2018-11-30 | 2021-05-11 | 武汉高芯科技有限公司 | 一种模块化非制冷红外探测器封装方法 |
-
1998
- 1998-04-24 JP JP13143098A patent/JP3408971B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11307579A (ja) | 1999-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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