JP4790998B2 - 導電性ボールの配列搭載装置 - Google Patents
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するものである。
前記配列板は、前記導電性ボールを減圧吸着する場合に変形する、30μm以上100μm以下の板厚を有し、
前記配列板の周縁部に当接する弾性体からなるスペーサが前記ウエハ上又は前記ステージ上に配設され、
前記スペーサの高さが、前記ウエハ上に配設される場合には前記電極の厚さと前記導電性ボールの直径の合計よりも大きく、前記ステージ上に配設される場合には前記ウエハの厚さ、前記電極の厚さ、及び前記導電性ボールの直径の合計よりも大きく、
前記スペーサが、前記導電性ボールを前記電極上に搭載する際に、前記配列板の周縁部に当接して変形し、前記配列板を支承するものであることを特徴とする。
ここでまず、本発明方法あるいは装置に係る導電性ボールを使ったバンプ形成工程システムの概要を説明する。図1に示すようにまず、導電性ボールを搭載すべきウェハあるいは基板の検査を行ない、必要に応じて表面等を洗浄する。洗浄されたウェハ等の表面等にスパッタリングやメッキ等により、バンプを形成すべき電極が形成される。
ボール供給装置13においてボールトレー14内の導電性ボールBは、加振機によって跳躍している。図2の点線のようにボール搭載ヘッド12をボールトレー14の所定の高さまで降下させ、その跳躍する導電性ボールBを吸着する。
図7は、第2の実施形態を示している。この第2の実施形態においてスペーサ20は、ウェハWの周縁部上、すなわち電極が設けられていない部分に配置される。この場合、ボール配列板19の周縁部の一部または全部に当接するものであってよい。
図8および図9は、ゴム弾性を有するスペーサ20を用いた例を示している。ボール搭載前のスペーサ20の高さHは、ウェハ厚みとボール径を足した値よりも大きいが、搭載時は荷重によって変形し、適正高さH′となる。なお、この例では導電性ボールBを電極に搭載する際、ボール配列板19の周縁部に当接するスペーサ20を有する。この時、スペーサ20は、第2の実施形態で前述したように導電性ボールBを吸着する際の負圧によるボール配列板19の変形による偏荷重を吸収する。したがって、本実施形態おいてもボール搭載不良を防ぎ、適正かつ効率的に導電性ボールBを配列することができる。この場合、スペーサ20は弾性を有するため、ボール配列板19の水平面を矯正する際に全体としてバランスをとりながら行い、適正なボール配列に有効に寄与する。
ωmax=αβ(pa4/Eh3) (1)
ここに、ωmax;最大撓み(変位量)、αおよびβ;定数、p;単位面積あたりの均一垂直荷重(正圧力)、a;ボール配列板の1/2支持点間距離(2a=最外周にある導電性ボールおよびスペーサ間距離)、E;ヤング率、h;ボール配列板の厚さである。
ボール配列板19の材質を硬質Ni(E=219.2Gpa)、厚さh=100μm、α=0.171、p=1kgf/cm2とする。また、ウェハWに搭載する導電性ボールBの径を100μmφ、ボール配列板19の吸着孔の径を70μmφとすると、ボール搭載時におけるボール配列板19の表面からウェハWの表面までの距離は、吸着孔に導電性ボールBの一部が入り込むので約85μmとなる。スペーサ20は荷重によって高さH′になるまで変形し、導電性ボールBとウェハWの表面が接触するような材質、厚さが適用される。
2a=[ωmaxEh3/αβp]1/4 (2)
たとえば、第1の実施形態におけるスペーサ20は、ステージ10に対して上下に位置調整可能に構成し、その高さHを調節し得るようにしてもよい。このようにスペーサ20を高さ調整可能にすることで、導電性ボールBに対して微妙に作用する偏荷重をつねに的確に吸収することができる。
11 ガイドレール
12 ボール搭載ヘッド
13 ボール供給装置
14 ボール収容容器(ボールトレー)
15 加振機
16 ボール除去機構
17 配列検査用カメラ
18 吸引機構
19 配列板
19a 吸着孔
20 スペーサ
W ウエハ
Claims (4)
- 電気的接続に使用するバンプを形成するための導電性ボールを配列板に吸引配列して、ウエハを載置するステージ上に複数の半導体チップが形成されたウエハを配置し、前記ウエハ上の電極上に前記導電性ボールを一括で搭載する導電性ボールの配列搭載装置であって、
前記配列板は、前記導電性ボールを減圧吸着する場合に変形する、30μm以上100μm以下の板厚を有し、
前記配列板の周縁部に当接する弾性体からなるスペーサが前記ウエハ上又は前記ステージ上に配設され、
前記スペーサの高さが、前記ウエハ上に配設される場合には前記電極の厚さと前記導電性ボールの直径の合計よりも大きく、前記ステージ上に配設される場合には前記ウエハの厚さ、前記電極の厚さ、及び前記導電性ボールの直径の合計よりも大きく、
前記スペーサが、前記導電性ボールを前記電極上に搭載する際に、前記配列板の周縁部に当接して変形し、前記配列板を支承するものであることを特徴とする導電性ボールの配列搭載装置。 - 前記スペーサは、前記配列板の周縁部の一部または全部に当接することを特徴とする請求項1に記載の導電性ボールの配列搭載装置。
- 前記スペーサは、前記ウエハを載置するステージ上で前記ウエハの側近に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の導電性ボールの配列搭載装置。
- 前記スペーサは、前記ウエハの周縁部上に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の導電性ボールの配列搭載装置。
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