JP3509474B2 - バンプ付きワークのボンディング装置およびボンディング方法 - Google Patents
バンプ付きワークのボンディング装置およびボンディング方法Info
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バンプ付きワーク
のバンプを基板の電極上に搭載して接続するためのバン
プ付きワークのボンディング装置およびボンディング方
法に関するものである。
のバンプを基板の電極上に搭載して接続するためのバン
プ付きワークのボンディング装置およびボンディング方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】フリップチップやＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇ
ｒｉｄ Ａｒｒａｙ）などのバンプ付きワークを基板に
実装する方法として、エポキシ樹脂や異方性導電材など
の熱硬化性ボンドを用いる方法が知られている。この方
法は、バンプ付きワークを基板に搭載し、上方から熱圧
着ツールで押圧することにより、バンプ付きワークと基
板の間に介在する熱硬化性ボンドを熱硬化させ、バンプ
付きワークのバンプを基板の電極に接続するものであ
る。
ｒｉｄ Ａｒｒａｙ）などのバンプ付きワークを基板に
実装する方法として、エポキシ樹脂や異方性導電材など
の熱硬化性ボンドを用いる方法が知られている。この方
法は、バンプ付きワークを基板に搭載し、上方から熱圧
着ツールで押圧することにより、バンプ付きワークと基
板の間に介在する熱硬化性ボンドを熱硬化させ、バンプ
付きワークのバンプを基板の電極に接続するものであ
る。
【０００３】図６は、従来のバンプ付きワークのボンデ
ィング装置の部分正面図である。基台１の上面には基板
２が載せられている。基板２の電極３上には半田プリコ
ート部１０が形成されている。バンプ付きワーク４は、
バンプ５を基板２の電極３に位置合わせして搭載されて
おり、バンプ付きワーク４を熱圧着ツール６で上方から
押圧することにより半田プリコート部１０を溶融させ、
またバンプ付きワーク４と基板２の間に介在する熱硬化
性ボンド９を熱硬化させてバンプ付きワーク４を基板２
上にボンディングしている。７は熱圧着ツール６のホル
ダであって、熱圧着ツール６を加熱させるためのヒータ
８が内蔵されている。
ィング装置の部分正面図である。基台１の上面には基板
２が載せられている。基板２の電極３上には半田プリコ
ート部１０が形成されている。バンプ付きワーク４は、
バンプ５を基板２の電極３に位置合わせして搭載されて
おり、バンプ付きワーク４を熱圧着ツール６で上方から
押圧することにより半田プリコート部１０を溶融させ、
またバンプ付きワーク４と基板２の間に介在する熱硬化
性ボンド９を熱硬化させてバンプ付きワーク４を基板２
上にボンディングしている。７は熱圧着ツール６のホル
ダであって、熱圧着ツール６を加熱させるためのヒータ
８が内蔵されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】熱硬化性ボンド９は、
バンプ付きワーク４を通じて伝達されるヒータ８の伝熱
により加熱されて硬化し、また半田プリコート部１０の
半田は同伝熱で加熱されて溶融する。ところが上記従来
方法では、一般に熱硬化性ボンド９の熱硬化温度（一般
に１５０℃程度）よりも半田の溶融温度（一般には１８
３℃程度）の方が高いことから、半田プリコート部１０
が溶融してバンプ５が溶融した半田プリコート部１０内
に十分に沈み込む前に、熱硬化性ボンド９が先に熱硬化
してしまいやすく、その結果、バンプ５は溶融した半田
プリコート部１０に十分に沈み込んで電極３に十分に半
田付けされず、バンプ５と電極３が電気的に接続不良に
なりやすいという問題点があった。
バンプ付きワーク４を通じて伝達されるヒータ８の伝熱
により加熱されて硬化し、また半田プリコート部１０の
半田は同伝熱で加熱されて溶融する。ところが上記従来
方法では、一般に熱硬化性ボンド９の熱硬化温度（一般
に１５０℃程度）よりも半田の溶融温度（一般には１８
３℃程度）の方が高いことから、半田プリコート部１０
が溶融してバンプ５が溶融した半田プリコート部１０内
に十分に沈み込む前に、熱硬化性ボンド９が先に熱硬化
してしまいやすく、その結果、バンプ５は溶融した半田
プリコート部１０に十分に沈み込んで電極３に十分に半
田付けされず、バンプ５と電極３が電気的に接続不良に
なりやすいという問題点があった。
【０００５】そこで本発明は、バンプ付きワークのバン
プを基板の電極にしっかり半田付けしてバンプ付きワー
クを基板にボンディングできるバンプ付きワークのボン
ディング装置およびボンディング方法を提供することを
目的とする。
プを基板の電極にしっかり半田付けしてバンプ付きワー
クを基板にボンディングできるバンプ付きワークのボン
ディング装置およびボンディング方法を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１のバンプ付きワ
ークのボンディング装置は、基板を載置する基台と、バ
ンプ付きワークを上方から押圧することによりバンプ付
きワークと基板の間に介在する熱硬化性ボンドをヒータ
からの伝熱により熱硬化させてバンプ付きワークのバン
プを基板の電極に接続させる熱圧着ツールと、基板の電
極に熱を集中させる熱集中手段とを備え、前記熱硬化性
ボンドが熱硬化する前に前記熱集中手段により前記電極
上の半田を溶融させるようにした。
ークのボンディング装置は、基板を載置する基台と、バ
ンプ付きワークを上方から押圧することによりバンプ付
きワークと基板の間に介在する熱硬化性ボンドをヒータ
からの伝熱により熱硬化させてバンプ付きワークのバン
プを基板の電極に接続させる熱圧着ツールと、基板の電
極に熱を集中させる熱集中手段とを備え、前記熱硬化性
ボンドが熱硬化する前に前記熱集中手段により前記電極
上の半田を溶融させるようにした。
【０００７】請求項２のバンプ付きワークのボンディン
グ装置は、前記基台の前記電極の直下に対応する部分を
放熱性の小さい部材で形成し、電極間の直下に対応する
部分を放熱性の大きい部材で形成して前記熱集中手段を
構成した。
グ装置は、前記基台の前記電極の直下に対応する部分を
放熱性の小さい部材で形成し、電極間の直下に対応する
部分を放熱性の大きい部材で形成して前記熱集中手段を
構成した。
【０００８】請求項３のバンプ付きワークのボンディン
グ装置は、基板を載置するヒートブロックと、バンプ付
きワークを上方から押圧することによりバンプ付きワー
クと基板の間に介在する熱硬化性ボンドを熱硬化させて
バンプ付きワークのバンプを基板の電極に接続させる熱
圧着ツールとを備え、前記ヒートブロックの上面の前記
電極に対応する位置に突起を突設して前記熱集中手段を
構成した。
グ装置は、基板を載置するヒートブロックと、バンプ付
きワークを上方から押圧することによりバンプ付きワー
クと基板の間に介在する熱硬化性ボンドを熱硬化させて
バンプ付きワークのバンプを基板の電極に接続させる熱
圧着ツールとを備え、前記ヒートブロックの上面の前記
電極に対応する位置に突起を突設して前記熱集中手段を
構成した。
【０００９】
【発明の実施の形態】上記構成の各発明によれば、熱集
中手段により電極上の半田を溶融させ、バンプを溶融し
た半田中に十分に沈み込ませた後で熱硬化性ボンドを熱
硬化させるので、バンプを電極に十分に半田付けし、バ
ンプ付きワークを基板にしっかりボンディングすること
ができる。
中手段により電極上の半田を溶融させ、バンプを溶融し
た半田中に十分に沈み込ませた後で熱硬化性ボンドを熱
硬化させるので、バンプを電極に十分に半田付けし、バ
ンプ付きワークを基板にしっかりボンディングすること
ができる。
【００１０】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１のバンプ付きワークのボンディング装置の斜視
図、図２，図３は同部分正面図である。
形態１のバンプ付きワークのボンディング装置の斜視
図、図２，図３は同部分正面図である。
【００１１】まず、図１を参照してバンプ付きワークの
ボンディング装置の全体構造を説明する。図１におい
て、１１は基台であり、その上面に基板２が載置されて
いる。基板２の上面の電極３上には熱硬化性ボンド９が
予め塗布されている。２０はトレイであり、バンプ付き
ワーク４が多数個収納されている。６は熱圧着ツールで
あって、ホルダ７に保持されている。熱圧着ツール６は
移動テーブル（図示せず）に駆動されて水平移動や上下
動作を行う。熱圧着ツール６はトレイ２０に収納された
バンプ付きワーク４をピックアップし、基板２上に移送
搭載する。なおバンプ付きワークのボンディング装置と
して、他の移送ツールによりトレイに収納されたバンプ
付きワークを基板上に移送搭載し、熱圧着ツールは上下
動作のみを行ってバンプ付きワークを基板に熱圧着する
方式のものもあり、本発明はこのような方式のものにも
適用できる。
ボンディング装置の全体構造を説明する。図１におい
て、１１は基台であり、その上面に基板２が載置されて
いる。基板２の上面の電極３上には熱硬化性ボンド９が
予め塗布されている。２０はトレイであり、バンプ付き
ワーク４が多数個収納されている。６は熱圧着ツールで
あって、ホルダ７に保持されている。熱圧着ツール６は
移動テーブル（図示せず）に駆動されて水平移動や上下
動作を行う。熱圧着ツール６はトレイ２０に収納された
バンプ付きワーク４をピックアップし、基板２上に移送
搭載する。なおバンプ付きワークのボンディング装置と
して、他の移送ツールによりトレイに収納されたバンプ
付きワークを基板上に移送搭載し、熱圧着ツールは上下
動作のみを行ってバンプ付きワークを基板に熱圧着する
方式のものもあり、本発明はこのような方式のものにも
適用できる。
【００１２】次に、図２を参照して基台１１の構造を説
明する。基台１１は、電極３の直下に対応する部分は例
えばセラミックなどの放熱性の小さい（すなわち熱伝導
性の悪い）素材で形成されたブロック形の部材１１ａか
ら成っており、また電極３間の直下に対応する部分は、
例えば鋼材などの放熱性の大きい（すなわち熱伝導性の
よい）素材で形成された部材１１ｂから成っている。部
材１１ｂには冷却手段としての通気孔１２が穿孔されて
おり、またその下面には放熱用のフィン１３が垂設され
ている。なお通気孔１２には、ファンなどにより空気を
積極的に通すことが望ましい。電極３上にはバンプを半
田付けするための半田として半田プリコート部１０が形
成されている。
明する。基台１１は、電極３の直下に対応する部分は例
えばセラミックなどの放熱性の小さい（すなわち熱伝導
性の悪い）素材で形成されたブロック形の部材１１ａか
ら成っており、また電極３間の直下に対応する部分は、
例えば鋼材などの放熱性の大きい（すなわち熱伝導性の
よい）素材で形成された部材１１ｂから成っている。部
材１１ｂには冷却手段としての通気孔１２が穿孔されて
おり、またその下面には放熱用のフィン１３が垂設され
ている。なお通気孔１２には、ファンなどにより空気を
積極的に通すことが望ましい。電極３上にはバンプを半
田付けするための半田として半田プリコート部１０が形
成されている。
【００１３】このバンプ付きワークのボンディング装置
は上記のような構成より成り、次に動作を説明する。図
１において、熱圧着ツール６はトレイ２０に備えられた
バンプ付きワーク４をピックアップし、基板２の熱硬化
性ボンド９上に搭載する。図２はこのときの状態を示し
ている。図２において、バンプ付きワーク４はヒータ８
からの伝熱により加熱されており、その熱は徐々に熱硬
化性ボンド９と半田プリコート部１０に伝達される。な
お図２において、波線矢印Ｈは伝熱を示している。
は上記のような構成より成り、次に動作を説明する。図
１において、熱圧着ツール６はトレイ２０に備えられた
バンプ付きワーク４をピックアップし、基板２の熱硬化
性ボンド９上に搭載する。図２はこのときの状態を示し
ている。図２において、バンプ付きワーク４はヒータ８
からの伝熱により加熱されており、その熱は徐々に熱硬
化性ボンド９と半田プリコート部１０に伝達される。な
お図２において、波線矢印Ｈは伝熱を示している。
【００１４】図２において、ヒータ８の熱は基台１１に
も伝達され、基台１１も加熱される。ここで、電極３直
下の部材１１ａは放熱性の小さい素材から成るので、部
材１１ａに伝達された熱は部材１１ａの内部にこもり、
電極３上の半田プリコート部１０を集中的に加熱する。
すなわち、部材１１ａはヒータ８からの伝熱を電極３に
集中させる熱集中手段になっている。
も伝達され、基台１１も加熱される。ここで、電極３直
下の部材１１ａは放熱性の小さい素材から成るので、部
材１１ａに伝達された熱は部材１１ａの内部にこもり、
電極３上の半田プリコート部１０を集中的に加熱する。
すなわち、部材１１ａはヒータ８からの伝熱を電極３に
集中させる熱集中手段になっている。
【００１５】一方、電極３間の部材１１ｂは放熱性の大
きい素材から成るので、これに伝達された熱は外部へ積
極的に放熱される。また通気孔１２を通過する空気（波
線矢印参照）の冷却作用やフィン１３の放熱作用と相ま
って、部材１１ｂの温度上昇は抑制される。
きい素材から成るので、これに伝達された熱は外部へ積
極的に放熱される。また通気孔１２を通過する空気（波
線矢印参照）の冷却作用やフィン１３の放熱作用と相ま
って、部材１１ｂの温度上昇は抑制される。
【００１６】以上のことから、部材１１ａ上の電極３上
の半田プリコート部１０は積極的に加熱されるのに対
し、部材１１ｂの温度上昇は抑制される。その結果、図
３に示すように電極３上の半田プリコート部１０がまず
溶融してバンプ５は溶融した半田プリコート部１０内に
十分に沈み込む。そしてその後、熱硬化性ボンド９は熱
硬化温度まで加熱されて硬化する。次いでヒータ８によ
る加熱は中止され、溶融した半田プリコート部１０の半
田は硬化してバンプ５は電極３上に半田付けされる。以
上により一連の作業は終了する。
の半田プリコート部１０は積極的に加熱されるのに対
し、部材１１ｂの温度上昇は抑制される。その結果、図
３に示すように電極３上の半田プリコート部１０がまず
溶融してバンプ５は溶融した半田プリコート部１０内に
十分に沈み込む。そしてその後、熱硬化性ボンド９は熱
硬化温度まで加熱されて硬化する。次いでヒータ８によ
る加熱は中止され、溶融した半田プリコート部１０の半
田は硬化してバンプ５は電極３上に半田付けされる。以
上により一連の作業は終了する。
【００１７】（実施の形態２）図４は、本発明の実施の
形態２のバンプ付きワークのボンディング装置の部分正
面図、図５は同基板とヒートブロックの斜視図である。
基台であるヒートブロック１１Ａの上面には熱集中手段
としての突起１１ｃが突設されている。突起１１ｃは基
板２の電極３に対応する位置に突設されている。ヒート
ブロック１１Ａは、金属やセラミックなどにて形成され
ている。ヒートブロック１１Ａはヒータ８Ａを内蔵して
おり、発熱する。ヒートブロック１１Ａ以外の構成は、
実施の形態１と同じである。
形態２のバンプ付きワークのボンディング装置の部分正
面図、図５は同基板とヒートブロックの斜視図である。
基台であるヒートブロック１１Ａの上面には熱集中手段
としての突起１１ｃが突設されている。突起１１ｃは基
板２の電極３に対応する位置に突設されている。ヒート
ブロック１１Ａは、金属やセラミックなどにて形成され
ている。ヒートブロック１１Ａはヒータ８Ａを内蔵して
おり、発熱する。ヒートブロック１１Ａ以外の構成は、
実施の形態１と同じである。
【００１８】したがってヒートブロック１１Ａの熱は突
起１１ｃを通って基板２の電極３に集中的に伝達され
る。そして電極３上の半田プリコート部１０を積極的に
加熱して溶融させた後、熱硬化性ボンド９を熱硬化させ
る。またバンプ５はバンプ付きワーク４と突起１１ｃに
より上下から強く挟まれるので、バンプ５はより確実に
電極３に半田付けされる。
起１１ｃを通って基板２の電極３に集中的に伝達され
る。そして電極３上の半田プリコート部１０を積極的に
加熱して溶融させた後、熱硬化性ボンド９を熱硬化させ
る。またバンプ５はバンプ付きワーク４と突起１１ｃに
より上下から強く挟まれるので、バンプ５はより確実に
電極３に半田付けされる。
【００１９】
【発明の効果】各発明によれば、熱集中手段により基板
の電極上の半田をまず溶融させてバンプ付きチップのバ
ンプを溶融した半田中に十分に沈み込ませた後、熱硬化
性ボンドを硬化させることができるので、バンプ付きワ
ークのバンプを基板の電極にしっかり半田付けし、バン
プと電極の接続不良の発生を解消できる。
の電極上の半田をまず溶融させてバンプ付きチップのバ
ンプを溶融した半田中に十分に沈み込ませた後、熱硬化
性ボンドを硬化させることができるので、バンプ付きワ
ークのバンプを基板の電極にしっかり半田付けし、バン
プと電極の接続不良の発生を解消できる。
【図１】本発明の実施の形態１のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の斜視図
ンディング装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の部分正面図
ンディング装置の部分正面図
【図３】本発明の実施の形態１のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の部分正面図
ンディング装置の部分正面図
【図４】本発明の実施の形態２のバンプ付きワークのボ
ンディング装置の部分正面図
ンディング装置の部分正面図
【図５】本発明の実施の形態２の基板とヒートブロック
の斜視図
の斜視図
【図６】従来のバンプ付きワークのボンディング装置の
部分正面図
部分正面図
２ 基板
３ 電極
４ バンプ付きワーク
５ バンプ
６ 熱圧着ツール
８，８Ａ ヒータ
９ 熱硬化性ボンド
１０ 半田プリコート部
１１ 基台
１１Ａ ヒートブロック
１１ａ 放熱性の小さい部材
１１ｂ 放熱性の大きい部材
１１ｃ 突起
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/60 311
Claims (4)
- 【請求項１】基板を載置する基台と、バンプ付きワーク
を上方から押圧することによりバンプ付きワークと基板
の間に介在する熱硬化性ボンドをヒータからの伝熱によ
り熱硬化させてバンプ付きワークのバンプを基板の電極
に接続させる熱圧着ツールと、基板の電極に熱を集中さ
せる熱集中手段とを備え、前記熱硬化性ボンドが熱硬化
する前に前記熱集中手段により前記電極上の半田を溶融
させるようにしたことを特徴とするバンプ付きワークの
ボンディング装置。 - 【請求項２】前記基台の前記電極の直下に対応する部分
を放熱性の小さい部材で形成し、電極間の直下に対応す
る部分を放熱性の大きい部材で形成して前記熱集中手段
を構成したことを特徴とする請求項１記載のバンプ付き
ワークのボンディング装置。 - 【請求項３】前記基台がヒートブロックから成り、この
ヒートブロックの上面の前記電極に対応する位置に突起
を突設して前記熱集中手段を構成したことを特徴とする
請求項１記載のバンプ付きワークのボンディング装置。 - 【請求項４】基板の上面の電極上に塗布された熱硬化性
ボンド上に熱圧着ツールによりバンプ付きワークを塔載
し、ヒータの熱を熱硬化性ボンドと電極上の半田に伝達
してその伝熱によりバンプ付きワークのバンプを電極上
に半田付けするバンプ付きワークのボンディング方法で
あって、 熱硬化性ボンドが前記伝熱により熱硬化する前に、熱集
中手段により電極上の半田を溶融させてバンプを半田内
に沈み込ませ、その後熱硬化性ボンドを熱硬化温度まで
加熱して硬化させ、次いで溶融した半田を硬化させてバ
ンプを電極上に半田付けすることを特徴とするバンプ付
きワークのボンディング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14748897A JP3509474B2 (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | バンプ付きワークのボンディング装置およびボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14748897A JP3509474B2 (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | バンプ付きワークのボンディング装置およびボンディング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10335392A JPH10335392A (ja) | 1998-12-18 |
| JP3509474B2 true JP3509474B2 (ja) | 2004-03-22 |
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ID=15431535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14748897A Expired - Fee Related JP3509474B2 (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | バンプ付きワークのボンディング装置およびボンディング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3509474B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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