JP3442615B2 - 基板加熱方法 - Google Patents

基板加熱方法

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    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder

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  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ICを基板に実装
するIC実装方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電気製品の小型軽量化のため、電子回路
基板上への電子部品の実装は高密度化、ファイン化が進
められている。電子部品の主力である半導体部品におい
ては、従来はパッケージ形態が主流であったが、近年に
なって裸の半導体ICチップを直接基板に接合する、い
わゆるフリップチップ実装技術の進展により、電子回路
基板の一層の小型軽量化が実現できるようになった。
【0003】フリップチップ実装を行う際に用いる実装
設備内には、基板を保持、固定するステージ部分があ
り、このステージ上に置かれた基板上にICが供給、実
装される。一枚の基板上に一個のICが実装されるケー
スは稀であり、多くの場合一枚の基板には複数個のIC
が実装される。一般に、基板は複数個取りとなってお
り、一枚の基板が格子状に区切られており、各々の格子
の中にICが同じ個数づつ実装され、すべての格子に所
定の個数のICが実装されたあとで分割され、ICが搭
載された各格子があらためて1つの電子回路基板もしく
は電子部品となる。
【0004】ICを基板にフリップチップ実装すると
き、基板とICの接合部分に接合のためのエネルギーを
加える必要があり、多くの場合加熱手段が用いられる。
実装の流れとしては、室温でICを装着し後工程でリフ
ローなどにより一括加熱する方法が一般的ではあるが、
洗浄レスや工程の簡素化などの理由から装着と同時に接
合部分を加熱することが必要な場合がある。たとえば、
スズ(Sn)を接合材料として洗浄レスで実装する場合
は、装着と同時に熱を加えなければならない。この場
合、実際には、基板、ICのどちらかもしくは双方を加
熱することにより、接合部分に熱を与える。基板を加熱
する場合は、基板をセットするステージをヒーターによ
り加熱し、ICを加熱する場合は、ICを基板上に搬送
・装着する吸着ツール等をヒーターにより加熱する。ス
テージは多くの場合その構造上、あるいは生産性向上の
ため、ステージ全体を常時加熱する。一方、IC加熱に
パルスヒート法を用いると、接合時のみかつ基板上の接
合箇所のみを加熱することが可能である。
【0005】図3に従来のフリップチップ実装の概要が
示されている。図3において、40はステージ、41は
基板、42、43、44、45、46は接合材料、4
7、48、49はICチップ、50は吸着ツールであ
る。図3の例では、基板上にあらかじめ接合材料として
メッキにより供給されたスズバンプ42、43、44、
45、46が設けられており、この上にICチップを実
装する。実装の順序は、接合箇所42、43、44、4
5、46の順番である。ICチップが実装される前に、
まず100℃〜150℃程度に加熱されたステージ40
上に基板41がセットされる。ここで、ステージ40は
その全体が常時加熱されており、基板41のセット前か
ら実装が完了し、基板が取り外されるまで温度は常に一
定である。ステージ40にセットされた基板41上に吸
着ツール50により搬送されたICチップが装着され
る。図3は、ICチップ47、48はすでに実装済み
で、ICチップ49が実装されているときの様子を示し
ている。ICチップ上の電極には接合のためのバンプが
形成されており、吸着ツール50の内部にヒーターを組
み込み、加熱することによりIC側からも接合部分を加
熱し接合効率を向上させ、なおかつ吸着ツール50に超
音波をかけることにより接合する。図3では、たとえば
接合材料42、43は接合を完了しているが、接合材料
44、45、46へのIC実装が完了するまで、ステー
ジ40による加熱が持続されることになり、熱による劣
化が進行する。また一方、例えば接合材料46では、接
合材料42、43、44、45への実装が完了し46へ
実装が始まるまでの間、ステージ40による加熱が続け
られるため酸化が進行し、スズメッキ表面が酸化し接合
品質が劣化する。以上のように、従来はステージ40全
体を常時加熱する基板加熱方法が用いられており、実装
時以外すなわち実装されるまでと実装後の時間帯におい
ても、不要な熱が接合部分に加えられることになり、実
装品質に悪影響をおよぼす結果となる。
【0006】
【本発明が解決しようとする課題】前述した通り、従来
の基板加熱方法では、一枚の基板上へ複数個実装する場
合、IC実装がすべて完了するまで常時加熱される。し
たがって、一つの接合箇所に、実装時のみならずそれ以
外の時間帯すなわち実装されるまでと実装後も、基板が
ステージに取りつけられてから取り外されるまでの間、
常時熱が加わり続けることになる。接合材料が酸化され
やすい物質、たとえばスズ(Sn)やはんだ(Sn・P
bの合金)である場合や、接合材料と接合母材(IC、
基板の電極)間で拡散などの反応が生じやすい組合せの
場合は、実装する時以外に必要以上の加熱を行うことは
好ましくない。その一例として、基板上の電極がスズめ
っきバンプである場合、実装までの待ち時間の間にスズ
表面が酸化されて接合品質に悪影響を与え、また接合後
の加熱により接合部分に熱ストレスが加わり、信頼性低
下の原因となる。
【0007】ICのフリップチップ実装においては、I
Cと基板の接合の高品質化・高信頼性化が要求されてい
る。本発明は、基板とICのフリップチップ接合におい
て、上記要求を実現できるようなIC実装方法を提供す
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明は、IC実装箇所のみ、かつ実装時のみ基板を加
熱するものである。これにより接合材料の酸化や接合後
の熱ストレスが低減でき、接合の高品質化・高信頼性化
が可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、ICを基板に実装する際に、ICが実装される箇所
のみを加熱し、順次ICを基板に実装するIC実装方法
であり、実装済みのICチップや未実装の接合部分は加
熱されないので、これらの部分における劣化は進行せ
ず、接合の高品質化および高信頼性化を果たす作用を有
する。
【0010】請求項2に記載の発明は、ICが複数個実
装される基板を保持するステージ内に、個別に加熱ヒー
ターが組み込まれた複数個の加熱ツールを有し、IC実
装時に実装部分の加熱ヒーターのみを加熱し、順次IC
を基板に実装するIC実装方法であり、加熱ヒーターが
組み込まれた加熱ツールにより、基板を局時および局所
的に加熱を行うことができる作用を有する。
【0011】請求項3に記載の発明は、ICが複数個実
装される基板を保持するステージ内に、基板の直下で上
下および前後左右に移動可能な加熱ツールを有し、前記
加熱ツールが基板の実装部分に移動して基板に接触する
ことにより、ICの実装時に実装部分のみを加熱し、順
次ICを基板に実装するIC実装方法であり、基板の直
下で上下および前後左右に移動可能な加熱ツールによ
り、請求項2記載の発明と同様、基板の局時および局所
的加熱を行うことができる作用を有する。請求項4に記
載の発明は、ICが複数個実装される基板を個別に保持
する複数の固定加熱ツールと、基板の実装部分にICを
装着するツールとを備え、IC実装時に実装部分の固定
加熱ツールのみを加熱し、順次ICを基板に実装するI
C実装装置であり、IC実装部分の固定加熱ツールのみ
を加熱し、実装済みのICや未実装のICは加熱されな
いので、これらの部分の劣化は進行せず、高品質のIC
実装を実現できるIC実装装置を提供することができ
る。 請求項5に記載の発明は、ICが複数個実装される
基板の直下で上下および前後左右に移動可能な移動加熱
ツールと、基板の実装部分にICを装着するツールとを
備え、IC実装時に移動加熱ツールが移動して実装部分
のみを加熱し、順次ICを基板に実装するIC実装装置
であり、請求項4に記載の発明と同様に、高品質のIC
実装を実現できるIC実装装置を提供することができ
る。
【0012】以下、本発明の実施の形態について、図1
および図2を用いて説明する。 (実施の形態1) 図1に、本発明の実施の形態におけるIC実装の概要が
示されている。図1において、1、2、3、4、5はス
テージ機能を兼ねた固定加熱ツールである。6は基板、
7、8、9、10、11は接合材料で、従来例と同様ス
ズメッキバンプである。12、13、14はICチッ
プ、15はIC搬送・装着用の吸着ツールである。ここ
で加熱ツール1〜5にはそれぞれ個別にヒーターが組み
込まれており、各々単独で通電加熱することが可能であ
る。実装の流れとしては、まず、室温状態の加熱ツール
1〜5上に基板6がセットされる。基板がセットされた
ときは、まだ加熱ツール1〜5のすべてが通電加熱され
ていない。次に、ICチップが吸着ツール15により基
板上に装着される。たとえば、ICチップ12が装着さ
れるときは、加熱ツール1のみが通電加熱され接合材料
7を加熱し、ICチップ12の実装が完了すると、加熱
ツール1の通電は停止し、加熱を中止する。次に、IC
チップ13を装着するときは、加熱ツール2のみが加熱
されICチップ13の実装が終わると加熱を停止する。
図1は、ICチップ14が実装されている状態を示して
おり、このときは加熱ツール3のみが通電されている。
以上のような方法で実装部分の加熱ツールのみが通電さ
れ、これを繰り返すことによりIC実装が行われる。し
たがって図1の状態では、実装済みのICチップ12、
13の接合材料7、8および未実装の接合材料10、1
1は加熱されないので劣化が進行せず、その結果として
高品質のIC実装が実現できる。 (実施の形態2) 図2には実施の形態2におけるIC実装の概要が示され
ている。図2において、21は上下左右前後に移動可能
移動加熱ツール、22は基板保持用の金具、23は基
板である。24、25、26、27、28は接合材料と
してのスズメッキバンプ、29、30、31はICチッ
プ、32はICチップ搬送・装着用の吸着ツールであ
る。実装の流れとしては、まず、基板23が金具22に
より所定の位置に固定される。次に、ICチップが吸着
ツール32により搬送され、基板上に装着、実装され
る。このとき移動加熱ツール21は実装位置に移動し基
板の実装部分のみを加熱する。たとえばICチップ29
を実装するときは、移動加熱ツールはいったん基板から
離れて接合材料24の直下に移動し、ICチップ29の
装着と同時に上昇し、基板23に接触し接合材料24の
みを加熱する。実装が終わると移動加熱ツール21は基
板から離れた位置で待機する。次に、ICチップ30を
実装するときも、同様の動作で装着と同時に接合材料2
5の直下の基板表面を接触加熱し、実装が終わると基板
から離れ待機する。図2はICチップ31が実装されて
いる状態を示しており、このあと接合材料27、28上
へのICチップの実装も同様にして行われる。以上のよ
うなIC実装方法でICチップを実装すれば、実施の形
態1と同様、実装時に実装分のICチップの接合材料の
みを加熱するので、それ以外の部分の熱による劣化が防
止でき、結果として高品質なIC実装が実現できる。
【0013】なお、上記の実施の態様においては、加熱
ツールはICチップが実装される箇所のみを加熱してい
るが、これに限定されず実装箇所の周辺まで加熱するこ
ともできる。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、実装時に
実装部分のみを局所的に加熱することにより、実装済み
のICや未実装の接合部分は加熱されず、これらの部分
における熱による劣化の進行は防止され、高品質なIC
実装を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるIC実装方法およびIC実装装置
の概要図である。
【図2】本発明による他のIC実装方法およびIC実装
装置の概要図である。
【図3】従来のIC実装方法およびIC実装装置の概要
図である。
【符号の説明】 1、2、3、4、5、21 基板加熱ツール 6、23、41 基板 7、8、9、10、11、24、25、26 接合材料 27、28、42、43、44、45、46 接合材料 12、13、14、29、30、31、47、48、4
9 ICチップ 15、32、50 吸着ツール 22 基板固定金具 40 ステージ
───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 21/52 H05K 13/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ICフリップチップ実装におい
    て、ICが複数個実装される基板を保持するステージ内
    に、個別に加熱ヒーターが組み込まれた複数個の加熱ツ
    ールを設け、IC実装時に実装部分の加熱ヒーターのみ
    を通電して局所的に加熱し、順次ICを基板に実装する
    ことを特徴とする基板加熱方法。
  2. 【請求項2】 半導体ICフリップチップ実装におい
    て、ICが複数個実装される基板を保持するステージ内
    に、基板の直下で上下および前後左右に移動可能な加熱
    ツールを設け、前記加熱ツールが基板の実装部分に移動
    して基板に接触することにより、ICの実装時に実装部
    分のみを局所的に加熱し、順次ICを基板に実装するこ
    とを特徴とする基板加熱方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101440345B1 (ko) 2013-05-06 2014-09-15 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 반도체 패키지 제조용 스테이지 블럭 및 이를 이용한 반도체 칩 부착 방법

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5760212B2 (ja) 2008-06-12 2015-08-05 株式会社アドウェルズ 実装装置および実装方法
JP2011199184A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Fujifilm Corp 基板実装装置及び基板実装方法
JP6000626B2 (ja) * 2012-05-01 2016-10-05 新光電気工業株式会社 電子装置の製造方法及び電子部品搭載装置
WO2016009557A1 (ja) * 2014-07-18 2016-01-21 富士機械製造株式会社 部品実装装置
WO2016203532A1 (ja) * 2015-06-15 2016-12-22 富士機械製造株式会社 部品実装機
JP6816992B2 (ja) * 2016-08-08 2021-01-20 東レエンジニアリング株式会社 実装装置
JP6863767B2 (ja) * 2017-02-20 2021-04-21 東レエンジニアリング株式会社 実装装置および実装方法
US11574888B2 (en) 2017-12-15 2023-02-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Component joining apparatus, component joining method and mounted structure
JP7373735B2 (ja) * 2017-12-15 2023-11-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 部品接合装置及びその方法と実装構造体
JP7406409B2 (ja) * 2020-03-10 2023-12-27 株式会社Fuji 部品実装機
KR102196378B1 (ko) * 2020-04-13 2020-12-30 제엠제코(주) 반도체 부품 부착 장비

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101440345B1 (ko) 2013-05-06 2014-09-15 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 반도체 패키지 제조용 스테이지 블럭 및 이를 이용한 반도체 칩 부착 방법

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