JP4811655B2 - Different diameter ball mounting jig and different diameter ball mounting method - Google Patents
Different diameter ball mounting jig and different diameter ball mounting method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4811655B2 JP4811655B2 JP2006185765A JP2006185765A JP4811655B2 JP 4811655 B2 JP4811655 B2 JP 4811655B2 JP 2006185765 A JP2006185765 A JP 2006185765A JP 2006185765 A JP2006185765 A JP 2006185765A JP 4811655 B2 JP4811655 B2 JP 4811655B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diameter
- ball
- small
- balls
- jig
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、異径ボールを被搭載体の所定箇所に搭載するための治具及び搭載方法に係わり、特に電子部品のバンプ形成に用いられる微小な半田ボールに対し好適な治具及び搭載方法に関する。 The present invention relates to a jig and a mounting method for mounting different-diameter balls on a predetermined portion of a mounted body, and more particularly to a jig and a mounting method suitable for a small solder ball used for bump formation of an electronic component. .
近年、携帯端末機器やノート型パソコンなどの電子機器は、高速化と高機能化及び軽量化、小型化と薄型化が進み、それらに内蔵される半導体部品や半導体部品を実装する基板に対しては、その小型化、薄型化と接続端子数の増加という相反する性能が要求されている。その要求に応ずるものとして、電極に半田ボールを搭載して接続端子(以下半田バンプとも言う)を形成したBGA(Ball Grid Array)型又はFC(Flip Chip)型の半導体部品や半導体部品実装用の基板がある。一般に前記半田バンプは、電極に半田ペーストもしくはフラックスを印刷する印刷工程と、半田ペーストもしくはフラックスが印刷された電極に半田ボールを搭載する半田ボール搭載工程と、その半田ボールを加熱し溶解するリフロー工程を経て形成される。 In recent years, electronic devices such as portable terminal devices and notebook computers have been increased in speed, functionality, and weight, and have been reduced in size and thickness. With respect to semiconductor components incorporated therein and substrates on which semiconductor components are mounted, Are required to have the contradictory performance of miniaturization and thinning and an increase in the number of connection terminals. In order to meet this requirement, BGA (Ball Grid Array) type or FC (Flip Chip) type semiconductor components or semiconductor component mountings in which solder balls are mounted on electrodes to form connection terminals (hereinafter also referred to as solder bumps) There is a substrate. Generally, the solder bump includes a printing process for printing solder paste or flux on the electrode, a solder ball mounting process for mounting solder balls on the electrode on which the solder paste or flux is printed, and a reflow process for heating and melting the solder balls. It is formed through.
BGA型又はFC型の半導体部品は、ウエハ上に多数形成された状態で前記処理が行なわれた後切出して提供されることが多く、一般にチップと呼ばれている。生産性を高めるためウエハのサイズは年々大きくなっており、1枚のウエハから得られるチップの数は数万個にも及ぶ場合がある。しかし、チップの種類も多種であり、1枚のウエハから同一仕様のチップだけを多数製造するよりも、異なった仕様のチップを各々所定数製造する方がチップ製造上効率的となる場合がある。また、同一チップ上に大きさの異なった半田バンプを形成することが要求される場合もある。このためには、1枚のウエハに大きさの異なった2種以上の半田ボールを所定の配列となるように搭載することが望まれる。 BGA type or FC type semiconductor parts are often provided after being cut out after being processed in a state where a large number of BGA type or FC type semiconductor parts are formed on the wafer, and are generally called chips. In order to increase productivity, the size of a wafer is increasing year by year, and the number of chips obtained from one wafer may reach tens of thousands. However, there are various types of chips, and it may be more efficient in manufacturing a chip to manufacture a predetermined number of chips having different specifications than to manufacture a large number of chips having the same specifications from a single wafer. . In some cases, it is required to form solder bumps of different sizes on the same chip. For this purpose, it is desirable to mount two or more kinds of solder balls having different sizes on a single wafer so as to have a predetermined arrangement.
これに係わる技術としては、特許文献1に示すものが開示されている。これは、大きさの異なる2種以上の半田ボールをプリント板に供給する方法であって、大半田ボールと小半田ボールをそれぞれ位置決めする大パッド用孔と小パッド用孔を有し、大パッド用孔の周囲に小半田ボールが大半田ボール用孔に入るのを防ぐ畝部又は段部を形成したマスクを用い、このマスクをプリント板上の所定位置に載せて、小半田ボールを小半田ボール用孔に供給した後、小パッド用孔に対応する位置に設けたガス抜き孔と前記畝部又は段部をよけて設けた抜き孔とを有するマスクカバーで前記マスクを覆い、大半田ボールを抜き孔を介して大パッド用孔に供給する、というものである。
特許文献1の技術は、リフロー工程が一回で済み、プリント板に対する熱履歴を減少することができるという効果がある。ところで、半田ボールを電極に供給する方法として、吸着方式と振込み方式が知られている。特許文献1には供給方法は明示されていないが、マスクを用いることから振込方式であることがわかる。振込み方式は、マスク上に供給された半田ボールを、スキージを移動させたりマスクを傾斜させたりして移動させ、マスク表面に形成された貫通孔に落下させる方式であり、吸着方式のようにボールを吸引力で保持しないため、吸引に係わるミッシングトラブルがなく、かつ吸引回路等複雑な設備構成も不要であり、多数の微小なボールを高密度で供給するには優れた方式である。しかし、特許文献1の方法は、小半田ボールを小パッド用孔に供給するためにマスク上を移動させる時、大パッド用孔周囲に畝部又は段部(約0.4mm程度と説明されている)が形成されていても、大パッド用孔は開口したままであり、小半田ボールが段部を乗越えて入ってしまう可能性が大きく、半田ボール供給の信頼性に問題がある。
The technique of
また、マスク及びマスクカバーは、ガス抜き孔が形成されていることやパッドにはフラックスが塗布されていないことから、リフロー時には装着されたままであることがわかり、熱負荷を受けて変形や破損し易い。特に、半田ボールが例えば直径100μm以下というように微小となると、マスクやマスクカバーの厚さは数十μmと極めて薄くなり、熱変形が避け難い。このため、パッド用孔位置がずれたり、プリント板等と密接できなくなったりし、半田ボールを位置精度良く供給することができなくなる。 In addition, the mask and mask cover have a vent hole, and the pad is not coated with flux. Therefore, it can be seen that the mask and mask cover remain attached during reflow, and they are deformed or damaged by heat load. easy. In particular, when the solder ball is as small as, for example, a diameter of 100 μm or less, the thickness of the mask or mask cover is extremely thin, such as several tens of μm, and it is difficult to avoid thermal deformation. For this reason, the position of the pad hole is displaced or cannot be in close contact with the printed board or the like, and the solder balls cannot be supplied with high positional accuracy.
本発明は、大きさの異なる微小ボールを、ウエハや基板等被搭載体の電極等被搭載部に信頼性及び精度高く搭載するとともに、熱負荷を受けることのない治具及び搭載方法を提供することを目的としている。 The present invention provides a jig and a mounting method in which microballs having different sizes are mounted on a mounted portion such as an electrode of a mounted body such as a wafer or a substrate with high reliability and accuracy and are not subjected to a thermal load. The purpose is that.
本発明者は、マスクを用いた振込み方式による微小ボールの供給について長年研究開発を行ない、対象とするボールの直径とマスクの厚さ及び貫通孔の関係について知見を得、特許出願も行なっている。本発明はその知見をふまえてなしたものである。
本発明の異径ボール搭載用治具は、大径ボールと小径ボールとを一括して被搭載体の所定位置に搭載するための異径ボール搭載用治具であって、前記大径ボールと小径ボールを保持するための有底の大径ボール用凹部と小径ボール用凹部とが形成された治具本体と、治具本体に当接され貫通孔を介して前記大径ボールと小径ボールとを前記大径ボール用凹部と小径ボール用凹部とに振込むマスクとを備え、前記大径ボール用凹部及び小径ボール用凹部は、一括搭載すべき前記大径ボールと小径ボールの配列と直径に合わせて形成されるとともに、保持された前記大径ボールと小径ボールの頂部が同一高さになるように前記大径ボールと小径ボールの直径に合わせた深さに形成されていることを特徴としている。本発明の異径ボール搭載用治具は、保持した大径ボール及び小径ボールを被搭載体に当接して転写、搭載するもので、前記大径ボール用及び小径ボール用凹部及び貫通孔は対応する被搭載部のパターンと裏表が逆のパターンになるように形成される。
The present inventor has conducted research and development for many years on the supply of microballs by a transfer method using a mask, has obtained knowledge about the relationship between the diameter of the target ball, the thickness of the mask, and the through hole, and has also filed a patent application. . The present invention has been made based on this knowledge.
Different diameter ball mounting jig of the present invention, collectively the large ball and small ball a different diameter ball mounting jig for mounting a predetermined position of the mounting member, and the large-diameter ball and the jig body and the bottomed recess for the large-diameter balls and the recesses for the small-diameter balls for holding the small-diameter ball is formed, in contact with the jig body and the large-diameter ball and small ball through a through hole the a mask transfer money to said recess for large diameter concave portions and small-diameter ball for a ball, the large-diameter ball recesses and the recesses for the small diameter ball, move the array and the diameter of the large-diameter balls and the small-diameter ball to be collectively mounted And the depth of the large diameter ball and the small diameter ball are adjusted to the same height so that the tops of the held large diameter ball and the small diameter ball have the same height. . The jig for mounting different-diameter balls of the present invention transfers and mounts the held large-diameter balls and small-diameter balls in contact with the mounted body, and the large-diameter ball and small-diameter ball recesses and through-holes are compatible. It is formed so that the pattern of the mounted portion to be reversed and the back and front patterns are reversed.
前記本発明において、前記大径ボール用凹部及び小径ボール用凹部は、保持された前記大径ボールと小径ボールの頂部が前記治具本体表面より突出する深さに形成されていることを特徴としている。
また、前記本発明において、前記マスクの厚さは、前記大径ボール用凹部及び小径ボール用凹部に保持された前記大径ボールと小径ボールの前記治具本体表面からの突出寸法と略同一寸法であることが望ましい。前記大径ボール用凹部及び小径ボール用凹部において、直径が最小のボールを保持する小径ボール用凹部を、保持された最小ボールの上半球以上が突出するように浅く形成すると、その分マスク厚さを大きくすることができて好ましい。
また、前記本発明において、前記マスクは、前記大径ボール用凹部の配置パターンに対応し大径ボールが挿通可能な貫通孔が形成された大径ボール用マスクと前記小径ボール用凹部の配置パターンに対応し前記小径ボールが挿通可能な貫通孔が形成された小径ボール用マスクとで構成され、更に前記大径ボール用マスクには、前記冶具本体に当接されたときに前記小径ボール用凹部の配置パターンに対応し前記小径ボールが接触しない逃げ孔が形成された構成とすることができる。
In the present invention, the large-diameter ball recesses and the recesses for the small diameter ball, as wherein the held top portion of the large-diameter balls and the small-diameter balls are formed to a depth to protrude from the jig body surface Yes.
Further, in the above present invention, the thickness of the mask, projection dimension substantially the same dimension from the jig body surface of said large-diameter balls and the small-diameter ball held in the large-diameter recessed portion and the concave portion for small diameter ball for a ball It is desirable that In the large-diameter ball recess and the small-diameter ball recess, when the small-diameter ball recess for holding the ball with the smallest diameter is shallowly formed so that the upper hemisphere or more of the held smallest ball protrudes, the mask thickness is increased accordingly. Can be increased.
Further, in the present invention, the mask corresponds to the arrangement pattern of the large-diameter ball recess, and the arrangement pattern of the large-diameter ball mask formed with a through-hole through which the large-diameter ball can be inserted and the small-diameter ball depression The small-diameter ball mask is formed with a through-hole through which the small-diameter ball can be inserted, and the large-diameter ball mask has a concave portion for the small-diameter ball when abutted against the jig body. It is possible to adopt a configuration in which an escape hole corresponding to the arrangement pattern is formed in which the small-diameter ball does not contact.
また、前記本発明において、さらに、前記大径ボール用マスクの上に配設されて、前記逃げ孔を塞ぐ薄板状の蓋を備えているようにしてもよい。
また、前記本発明において、前記治具本体には、保持した大径ボール及び小径ボールを被搭載体に搭載する際に、大径ボール及び小径ボールを被搭載体に押付ける押付け手段が配設されているようにしてもよい。これにより、大径ボールを被搭載部に確実に当接することができる。押付け力として磁力を用いることができ、治具本体の反凹部形成面に磁性部材を固着するとともに、ボール転写時に、被搭載体を挟んでマグネットが配置されるような装置構成とするとよい。この場合、治具本体は非磁性材料で形成される。
Further, in the above invention, further, the disposed above the large-diameter mask balls, it may be provided with a thin plate-like lid for closing the relief hole.
Further, in the present invention, wherein the jig main body, a large ball and the small-diameter balls held when mounting the mountable member, means pressing push the large-diameter balls and the small-diameter ball mountable member disposed You may be made to do. As a result, the large-diameter ball can be reliably brought into contact with the mounted portion. A magnetic force can be used as the pressing force, and it is preferable that the magnetic member be fixed to the surface of the jig body that is opposite to the concave portion and that the magnet is disposed with the mounted body interposed between the balls when transferring the ball. In this case, the jig body is made of a nonmagnetic material.
また、本発明の異径ボール搭載方法は、大径ボールと小径ボールとを一括して被搭載体の所定位置に搭載するための異径ボール搭載方法であって、小径ボールを小径ボール用マスクを用いて治具本体の小径ボール用凹部に振込んだ後、大径ボールを大径ボール用マスクを用いて冶具本体の大径ボール用凹部に振り込む振込み工程と、治具本体の小径ボール用凹部と大径ボール用凹部に保持された小径ボール及び大径ボールと被搭載体の対応する被搭載部とを当接する工程と、治具本体と被搭載体を分離して治具本体に保持されていた小径ボールと大径ボールとを被搭載体に一括して転写する工程と、を有することを特徴としている。
また、本発明の異径ボール搭載方法は、前記振込み工程の前に、治具本体の大径ボール用凹部及び小径ボール用凹部に仮固定剤を塗布する工程を有することが好ましい。これにより、振込まれた大径ボール及び小径ボールが離脱することを防止することができる。
Also, different diameter ball mounting method of the present invention, collectively the large ball and the small-diameter ball Lumpur a different diameter ball mounting method for mounting a predetermined position of the mounting member, the small-diameter ball Lumpur after elaborate vibration concave portion for small ball of the jig body by using a mask for small-sized ball, a step narrowing vibration transfer money into the recess for the large-diameter ball jig body large-diameter balls by using a mask for a large diameter ball, Osamu and a small diameter ball and large ball held in the concave portion and the recess for the large ball diameter balls fixings body and step corresponding to the mountable portion in contact with the mountable member, the jig body and mountable isomer separation It is characterized by having a step of collectively transferred mountable body a small diameter ball and large ball that is held in the jig body and.
Also, different diameter ball mounting method of the present invention, prior to the transfer step, it is preferable to have a step of applying the temporary fixing agent in the recess and the recess for the small ball diameter balls jig body. Thereby, it is possible to prevent the transferred large-diameter ball and small-diameter ball from separating.
本発明によれば、多数の大きさの異なる2種以上のボールを短時間に信頼性高く被搭載体に搭載することができる。 According to the present invention, two or more kinds of balls having different sizes can be mounted on a mounted body in a short time with high reliability.
(実施の形態1)
以下、微小な半田ボール(以下、ボールと総称する)を、被搭載体としてのウエハに搭載する場合を例にして説明する。本ウエハ9は、1枚のウエハから半田バンプの大きさが異なる2種類のチップを切出し形成するためのもので、小径ボール31と大径ボール32が所定の電極上に搭載されるとする。図5にウエハ9上に搭載された小径ボール31と大径ボール32の配置を例示する。本発明の搭載用治具は、小径ボール31と大径ボール32を一括してウエハ9に搭載するためのもので、小径ボール31と大径ボール32を所定配列に保持するための治具本体1と、小径ボール31と大径ボール32を治具本体1に振込むためのマスク2を備えている。図1は、治具本体1にマスク2が装着されている状態を示す縦断面図で、図1(a)は小径ボール31を振込む場合を、図1(b)は大径ボール32を振込む場合を示している。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a case where a small solder ball (hereinafter collectively referred to as a ball) is mounted on a wafer as a mounted body will be described as an example. This wafer 9 is for cutting out and forming two types of chips having different solder bump sizes from one wafer, and it is assumed that a small-
治具本体1は、ウエハ9と略同形状の平板状部材で、ガラス、シリコン、ニッケル合金又は銅合金等の電鋳板などを用いることができる。ウエハ9上に搭載されるべき小径ボール31と大径ボール32の配置パターンに対し、表裏が逆のパターンで所定の小径ボール31及び大径ボール32を保持すべく略円柱状或いは略球状、又はこの組合せ形状とされた有底の凹部4が形成されている。凹部4の深さGは、保持された小径ボール31と大径ボール32の頂部高さがほぼ一致するように形成される。当然ながら、小径ボール用凹部41の深さG1は大径ボール用凹部42の深さG2より浅くなる。各凹部4はエッチングで形成するとよく、表面開口部の直径はボールの直径をもとに深さGに応じて設定することができる。例えば、凹部深さG寸法がボール3の半径以上ある場合は、開口部の直径はボールの直径より大きく設定することになるが、直径の(1.1〜1.3)倍程度とするとよい。
The jig
マスク2は、ウエハ9と略同形状の電鋳法で形成したニッケル合金又は銅合金製の平板状部材で、前記治具本体1に形成した凹部4にボール3を振込むための貫通孔5が形成されており、小径ボール用と大径ボール用のものが準備される。マスク2は、治具本体1の凹部4形成面に当接するように装着されるが、マスク2の厚さTは、ボールの直径をdとすると、(T+G)=(0.9〜1.2)dを満足するような値に形成される。すなわち、装着時のマスク2の表面は凹部4に振込まれたボール3の頂部とほぼ一致するようにされる。また、貫通孔5の直径は、(1.1〜1.3)dとなるように形成される。このような寸法関係にすると、凹部4に対象とするボール3を1個だけ信頼性高く振込むことができる。
The
マスク2の厚さTと凹部4の深さGは、前述したように、その合計値がボール直径dをもとにした所定値を満足する限り適宜な値に設定することができるが、マスク2は厚い方が取り扱い易く、また凹部の深さも浅い方が加工し易いことから、一番深さの浅い凹部すなわち小径ボール用凹部41の深さG1を決め、それを基にしてマスク2の厚さTを決めるとよい。小径ボール用凹部41の深さG1は、小径ボール直径d1に対し(0.2〜0.5)d1程度とするとよい。これは、G1が0.2d1より浅くなると、何らかの接触や衝撃等で小径ボール31が跳び出す危険性があるからである。この時、大径ボール用凹部42の深さG2は、G2−G1=d2−d1の関係を満足するような寸法となる。ここで、d2は大径ボール32の直径である。
As described above, the thickness T of the
小径ボール用マスク21は、小径ボール用貫通孔51が、小径ボール用凹部41に相対した位置に、直径が(1.1〜1.3)d1となるように形成される。また、厚さT1は(0.9〜1.2)d1−G1を満足するような値とされる。大径ボール用マスク22は、大径ボール用貫通孔52が、大径ボール用凹部42に相対した位置に、直径が(1.1〜1.3)d2となるように形成されるが、さらに、小径ボール用凹部41に既に保持されている小径ボール31と接触しないように逃げ孔6が形成される。これは、後述するように大径ボール32の振込みを小径ボール31が振込まれた後から行うようにしたためである。逃げ孔6は、前記小径ボール用貫通孔51と同仕様の孔とすればよいが、大径ボール32が引っ掛かったり、小径ボール31が跳び出さない限り大きくしてもよい。厚さT2は(0.9〜1.2)d2−G2を満足するような値とされる。厚さT2は前記厚さT1と同一にする必要はないが、同一とした方が製作面では効率的である。
The small-
次に、前記搭載治具を使用した異径ボールの搭載方法を図2、3をもとに説明する。
図2(a)に示すように、治具本体1の表面に小径ボール用マスク21を接触させて位置決め装着する。これにより小径ボール用凹部41と小径ボール用貫通孔51はほぼ一致する。次に、図2(b)に示すように、小径ボール用マスク21上に小径ボール31を供給し、ブラシで掃くことにより小径ボール31を移動させ、小径ボール用貫通孔51を介して小径ボール用凹部41に振込む。次に、図2(c)に示すように、ブラシで掃く等により残った小径ボール31を小径ボール用マスク1上から除去し、小径ボール用マスク21を取外す。これにより、治具本体1には小径ボール用凹部41だけに小径ボール31が保持される。
Next, a method for mounting different diameter balls using the mounting jig will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2 (a), a small-
次に、図2(d)に示すように、治具本体1の表面に大径ボール用マスク22を接触させて位置決め装着する。これにより大径ボール用凹部42と大径ボール用貫通孔52はほぼ一致するとともに、小径ボール用凹部41に保持されている小径ボール31は、逃げ孔6により大径ボール用マスク22と接触することはない。次に、図2(e)に示すように、大径ボール用マスク22上に大径ボール32を供給し、ブラシで掃くことにより大径ボール32を移動させ、大径ボール用貫通孔52を介して大径ボール用凹部42に振込む。この時、移動する大径ボール32が既に保持されている小径ボール31と接触することもあるが、小径ボール31は小径ボール用凹部41に収まっており、さらに大径ボール用マスク22の逃げ孔6で頂部高さまで囲まれているので、小径ボール31が跳び出すことはほとんどない。次いで、図2(f)に示すように、ブラシで掃く等により残った大径ボール32を大径ボール用マスク22上から除去し、大径ボールマスク22を取外す。これにより、治具本体1には小径ボール用凹部41に小径ボール31が、大径ボール用凹部42に大径ボール32が保持され、保持された小径ボール31と大径ボール32の頂部はほぼ同一レベルLとなっている。
Next, as shown in FIG. 2 (d), the large-
次に、図3(a)に示すように、電極91にフラックス92が塗布されたウエハ9を、前記小径ボール31と大径ボール32が保持された治具本体1に対面させ、電極91を対応するボールに合致させるように位置合わせし、矢印方向に移動して当接する。この時、治具本体1に保持されている小径ボール31及び大径ボール32は、頂部がほぼ同一レベルLに揃っているので、全てのボールの頂部はフラックス92と接触することになる。次いで、図3(b)に示すように、治具本体1とウエハ9を当接した状態のまま上下に180度反転した後、治具本体1を矢印で示すように相対的に上昇させ、治具本体1に収まっていたボール3を一括してウエハ9の電極上に転写する。ボール3は、自重及びフラックス92の粘着力により凹部4から信頼性高く分離される。その後、リフローで小径ボール31及び大径ボール32を同時に加熱し半田バンプを形成する。その後、ウエハ9を図5の破線で示すように切断して所定サイズのチップに分離し、1枚のウエハから所定数の2種類のチップを得る。
Next, as shown in FIG. 3A, the wafer 9 in which the
上記の搭載方法の説明では、小径ボール31を治具本体1に振込んだ後で、大径ボール32を治具本体1に振込むとしたが、小径ボール31と大径ボール32との直径差があまりないような場合には、前記の説明とは逆に、大径ボール32を治具本体1に振込んだ後に小径ボール31を治具本体1に振込むようにしてもよい。この順序で行う場合は、後で振込み操作される小径ボール用マスク21に、大径ボール32用の逃げ孔6を形成しておく。この大径ボール用の逃げ孔6は、小径ボール31が入り込んだり、ブラシで除去できないほど引っ掛ることがないよう、大径ボウル用貫通孔52と同じか、やや大きい程度の直径とする。
In the above description of the mounting method, the
また、前述した振込み動作に先立ち、治具本体1の凹部4に振込まれたボールを一時固定する仮固定剤を塗布しておくことが好ましい。仮固定剤を塗布することで、振込まれたボール3が凹部4から離脱することを防止することができる。すなわち、マスク2が取外される時に振込まれたボールに接触したり、先に振込まれたボールが後から振込まれるボールで衝撃を受けたりしても、振込まれたボールが凹部41から跳び出すことを防止することができる。ただし、この仮固定剤は、凹部4のボール3がウエハ9の電極上に一括して搭載される時に転写の妨げにならないものとされ、前記フラックス92より粘着力が弱く好ましくは転写時までに消滅するもの、例えばアルコールのように揮発性で低粘度の液体を用いるとよい。
In addition, prior to the above-described transfer operation, it is preferable to apply a temporary fixing agent that temporarily fixes the ball transferred to the
以上説明したように、本発明では、特許文献1におけるような異径ボールを直接ウエハに搭載する技術に比べ、工程が増えることになるが、被搭載体への搭載時間ははるかに短い。これは、電極に塗布した全てのフラックスにほぼ同時にボールが転写されるということであり、場所によってボール搭載までの時間差が生じることがないので、フラックス形状や粘度の変化に差がなく、ボールを確実に転写させるとともに固定することができる。すなわち、リフロー時にはボールはフラックスでしっかりと被搭載体に固定されているため、本搭載治具で保持しておく必要はない。従って、本搭載用治具は熱による変形や破損などを受けることがなく、長時間にわたり精度が維持され、寿命も長い。また、異径ボールを一旦所定の配列に保持するのに、マスクを用いた振込み方式を用いているので、ボールの大きさや数量に係わらず、ボールの抜けや余分のボール付着という問題がなく、信頼性高く保持することができる。
As described above, in the present invention, the number of steps is increased as compared with the technique of directly mounting the different-diameter balls on the wafer as in
(実施の形態2)
本実施の形態2の搭載治具は、前述した実施の形態1の搭載治具が小径ボール用マスク21と大径ボール用マスク22という2種類のマスクを用いるのに対し、1種類のマスク25を用いるという点で異なっている。すなわち、マスク25は、大きさ、厚さや材質は前述した小径ボール用マスク21又は大径ボール用マスク22と同一とされるが、同一面内に小径ボール用貫通孔51と大径ボール用貫通孔52が形成されており、図2(d)で示すマスク22と類似形状である。実施の形態2における搭載治具を用いる場合は、治具本体1にマスク25を装着した後、最初に大径ボール22を振込み、引き続いて小径ボール21を振込むような順序とされる。ここで、小径ボール31と大径ボール32の直径に大きな差があると、大径ボール用貫通穴52に大径ボール22が保持された状態であっても、その隙間に小径ボール21が入り込んだり、引っ掛かってブラシ等の掃引で排除できない恐れがある。逆に、小径ボール21と大径ボール22の直径にあまり差がないと、大径ボール22の下半球が小径ボール用貫通穴51に入り込んでしまう恐れがある。従って、実施の形態2は、マスクの枚数を減らすことができるが、小径ボール21と大径ボール22の大きさが適切な組合せの場合に適用できる。
(Embodiment 2)
In the mounting jig of the second embodiment, the mounting jig of the first embodiment uses two types of masks, that is, a small-
(実施の形態3)
本実施の形態3の搭載治具は、前述した実施の形態1又は2の搭載治具において、振込み対象の貫通孔以外の貫通孔を塞ぐ薄板状の蓋を備えたものである。すなわち、実施の形態1の搭載治具における場合は、図6に示すように、大径ボール用マスク22の逃げ孔6を覆うような薄板状の蓋29が用意される。大径ボール振込み時には、治具本体1に大径ボール用マスク22を装着した後、大径ボール用マスク22上に蓋29をセットし、大径ボール32を振込むようにする。これにより、既に凹部41に保持されている小径ボール31は、大径ボール31やブラシと接触することがなく、凹部41から跳び出すことはない。なお、蓋29は、大径ボール用マスク22に予めネジ止め或いは接着剤等で取り付けられていてもよい。
(Embodiment 3)
The mounting jig according to the third embodiment includes the thin plate-like lid that closes the through holes other than the through holes to be transferred in the mounting jig according to the first or second embodiment. That is, in the case of the mounting jig of the first embodiment, as shown in FIG. 6, a thin plate-
また、実施の形態2の搭載治具における場合は、マスク25の小径ボール用貫通孔51を覆うような薄板状の蓋及び大径ボール用貫通孔52を覆うような薄板状の蓋が用意される。すなわち、大径ボール32を振込むに際しては、マスク25上に小径ボール用貫通孔51を覆う蓋を装着して大径ボール32の振込みを行い、小径ボール32を振込むに際しては、前記蓋を取り除いた後、マスク25に大径ボール用貫通孔52を覆う蓋を装着して小径ボール32の振込みを行う。このように、振込まれるボールに対応する貫通孔だけをマスク上に開口するので、前述したような小径ボール31と大径ボール32の直径差を気にすることなく確実に振込みを行うことができ、振込み順序も自由である。なお、小径ボール31と大径ボール32の直径差によっては、上記蓋のいずれか一方だけを用いるようにしてもよい。なお、既に凹部に保持されているボールを覆うような蓋を用いる場合、保持されているボールと蓋が接触しないように、マスク厚さと凹部深さ寸法は、合計値がボール直径より大きくなるように規定する。
In the case of the mounting jig of the second embodiment, a thin plate-like lid that covers the small-diameter ball through
(実施の形態4)
上記実施の形態1〜3は、本発明の搭載治具が治具本体1とマスク2とからなる構成例を説明したものであるが、実施の形態4は、治具本体1に収まっているボール3をウエハ9の電極上により信頼性高く転写するために、前記構成に加え、治具本体1をウエハ9に押付ける手段を備えたものである。前述したように、本発明に係わる治具本体1は、保持した全ボール3の頂部をほぼ同一レベLに揃うように凹部深さを規定しており、転写時に全てのボール3の頂部がフラックス92と接触するようになっているが、凹部4の深さ誤差やボール3の直径誤差等によっては治具本体1に保持されたボール3の頂部高さにばらつきが生じることもある。図3(a)において、このばらつきがフラックス92の厚さ範囲内であれば特に問題はなく、また厚さ範囲以上でフラックス92と接触しないようなボール3があっても、図3(b)に示すように、治具本体1とウエハ9を当接した状態のまま上下に180度反転し、治具本体1を相対的に上昇させれば、ボール3は自重でフラックス92上に落下するので問題とならない場合が多い。
(Embodiment 4)
In the first to third embodiments described above, a configuration example in which the mounting jig of the present invention is composed of the
しかし、ボール3が小さくなると自重よりも凹部4との付着力の方が勝ることもあり、また、転写において、必ずしも図3(b)に示すように反転させずに、図3(a)の状態から治具本体1とウエハ9を分離させるようにしてもよく、自重作用が期待できない場合も考えられる。実施の形態4の搭載治具は、このような場合にも対応できるもので、治具本体1をウエハ9側に押付けて、治具本体1に収納されているボールをフラックス92に押し当てるものである。この場合、治具本体1を縦弾性係数の小さい材質を使用したり厚さを薄くして所定の柔軟性を有するようにするとともに、治具本体1のほぼ全面に押付け力fが作用するようにすることが重要である。この構成として、例えば図4に示すように、ウエハ載置部(図示せず)に磁石8を装着し、治具本体1の反マスク装着面側のほぼ全面に平板状の磁性部材7を固着した構成をとることができる。これにより、ボール頂部の高さが低いボールがあっても、その部分の治具本体1を撓ませることができ、該ボール3もフラックス92に押し当ててより確実に転写をすることができる。また、押付け力として磁力に代えて、治具本体1の背面を多数のシリンダで支持して空気圧で押付けるようにしてもよい。また、治具本体1の背面を密閉された空気室としここに空気圧を作用させるようにしてもよいし、治具本体1の背面を多数のバネで支持するようにしてもよい。
However, when the ball 3 becomes smaller, the adhesion force to the
以上、本発明の搭載治具を、1枚のウエハに2種類の直径の異なる半田ボールを搭載する例で説明したが、3種類以上の直径の異なる半田ボールを搭載する場合でも適応できることは言うまでもない。また、1枚のウエハから1種のチップだけを形成する場合であっても、チップ内に異なった大きさの半田バンプを形成するような時には適用することができる。また、ウエハに搭載するに限らず、半導体部品を実装する基板に大きさの異なる半田ボールを搭載する場合にも適用することができる。また、ボールは半田ボールに限らず、ハンダメッキされた銅ボールや銀ボールなどを用いることができる。 As described above, the mounting jig of the present invention has been described with an example in which two types of solder balls having different diameters are mounted on one wafer. However, it goes without saying that the mounting jig can be applied even when mounting three or more types of solder balls having different diameters. Yes. Even when only one type of chip is formed from one wafer, it can be applied when solder bumps of different sizes are formed in the chip. Further, the present invention can be applied not only to mounting on a wafer but also to mounting solder balls having different sizes on a substrate on which a semiconductor component is mounted. Further, the balls are not limited to solder balls, and may be soldered copper balls or silver balls.
1…治具本体、 2(21,22,25)…マスク、 3(31,32)…ボール、
4(41,42)…凹部、 5(51,52)…貫通孔、 6…逃げ孔、
7…磁性部材、 29…蓋、 9…ウエハ、 G…凹部深さ、T…マスク厚さ、
d…ボール直径。
DESCRIPTION OF
4 (41, 42) ... concave portion, 5 (51, 52) ... through hole, 6 ... escape hole,
7 ... Magnetic member, 29 ... Lid, 9 ... Wafer, G ... Depth of recess, T ... Mask thickness,
d: Ball diameter.
Claims (8)
前記大径ボールと小径ボールを保持するための有底の大径ボール用凹部と小径ボール用凹部とが形成された治具本体と、治具本体に当接され貫通孔を介して前記大径ボールと小径ボールとを前記大径ボール用凹部と小径ボール用凹部とに振込むマスクとを備え、
前記大径ボール用凹部及び小径ボール用凹部は、一括搭載すべき前記大径ボールと小径ボールの配列と直径に合わせて形成されるとともに、保持された前記大径ボールと小径ボールの頂部が同一高さになるように前記大径ボールと小径ボールの直径に合わせた深さに形成されている
ことを特徴とする異径ボール搭載用治具。 Collectively the large ball and small ball a different diameter ball mounting jig for mounting a predetermined position of the mounting member,
Wherein the jig body and having a bottom diameter ball recess and the recess for small balls to hold the large-diameter balls and the small-diameter ball is formed, the large diameter through the through hole in contact with the jig body and a mask transfer money a ball and a small diameter ball and the recess for large diameter concave portions and small-diameter ball for a ball,
The large-diameter ball recesses and the small-diameter ball recesses are formed in accordance with the arrangement and diameter of the large-diameter balls and small-diameter balls to be mounted together, and the tops of the held large-diameter balls and small-diameter balls are the same. A jig for mounting different-diameter balls, characterized in that the jig is formed to a depth matching the diameters of the large-diameter ball and the small-diameter ball so as to have a height.
小径ボールを小径ボール用マスクを用いて治具本体の小径ボール用凹部に振込んだ後、大径ボールを大径ボール用マスクを用いて冶具本体の大径ボール用凹部に振り込む振込み工程と、治具本体の小径ボール用凹部と大径ボール用凹部に保持された小径ボール及び大径ボールと被搭載体の対応する被搭載部とを当接する工程と、治具本体と被搭載体を分離して治具本体に保持されていた小径ボールと大径ボールとを被搭載体に一括して転写する工程と、
を有することを特徴とする異径ボール搭載方法。 Collectively the large ball and the small-diameter ball Lumpur a different diameter ball mounting method for mounting a predetermined position of the mounting member,
After elaborate vibration concave portion for small diameter ball jig body small diameter ball Lumpur using a mask for small-sized ball, transfer money to the large-diameter ball recess of jig body large-diameter balls by using a mask for large diameter ball vibration and write process, the step and the corresponding mountable portion of the small-diameter ball and large ball and the mounting body that is held in the recess concave portion and the large ball diameter balls jig body abuts, and the jig body and transferring collectively the small ball and large ball that is held in the jig body by separating the mounting member to be mounted member,
A method for mounting different-diameter balls, comprising:
The transfer before the step, different diameter ball mounting method according to claim 7, further comprising a step of applying the temporary fixing agent in the recess and the recess for the small ball diameter balls jig body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006185765A JP4811655B2 (en) | 2006-07-05 | 2006-07-05 | Different diameter ball mounting jig and different diameter ball mounting method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006185765A JP4811655B2 (en) | 2006-07-05 | 2006-07-05 | Different diameter ball mounting jig and different diameter ball mounting method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008016611A JP2008016611A (en) | 2008-01-24 |
JP2008016611A5 JP2008016611A5 (en) | 2009-04-23 |
JP4811655B2 true JP4811655B2 (en) | 2011-11-09 |
Family
ID=39073355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006185765A Expired - Fee Related JP4811655B2 (en) | 2006-07-05 | 2006-07-05 | Different diameter ball mounting jig and different diameter ball mounting method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4811655B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100962370B1 (en) * | 2008-04-02 | 2010-06-10 | 삼성전기주식회사 | Solder ball attachment jig and method for manufacturing semiconductor device using the same |
JP5889160B2 (en) * | 2012-10-17 | 2016-03-22 | 三菱電機株式会社 | Manufacturing method of electronic equipment |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02238693A (en) * | 1989-03-11 | 1990-09-20 | Fujitsu Ltd | Solder supplying method |
JP3904326B2 (en) * | 1998-05-13 | 2007-04-11 | 富士通株式会社 | Electronic device having bumps formed thereon and method of manufacturing the electronic device |
JPH0957432A (en) * | 1995-08-21 | 1997-03-04 | Ibiden Co Ltd | Carrier for feeding solder |
JPH10247700A (en) * | 1997-03-05 | 1998-09-14 | Canon Inc | Electronic part, mounting method thereof and mask |
JPH118468A (en) * | 1997-06-16 | 1999-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Mounting method of electronic component |
-
2006
- 2006-07-05 JP JP2006185765A patent/JP4811655B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008016611A (en) | 2008-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4393538B2 (en) | Magnetic solder ball arrangement apparatus and arrangement method | |
JP4219951B2 (en) | Solder ball mounting method and solder ball mounting substrate manufacturing method | |
JP2006287215A (en) | Mask for arranging conductive ball and device for arranging conductive balls using the same | |
JP4607390B2 (en) | Solder ball suction mask and manufacturing method thereof | |
US7866534B2 (en) | Conductor ball mounting apparatus, conductor ball mounting method, mask used for mounting conductor ball, and mask manufacturing method | |
TWI247365B (en) | Apparatus for manufacturing semiconductor devices, method of manufacturing the semiconductor devices, and semiconductor device manufactured by the apparatus and method | |
US7886957B2 (en) | Method of bonding probes and method of manufacturing a probe card using the same | |
JP4271241B2 (en) | Micro ball mounting device | |
TW200830509A (en) | Microelectronic die including solder caps on bumping sites thereof and method of making same | |
JPH10335802A (en) | Ball array jig and its manufacture | |
JP4811655B2 (en) | Different diameter ball mounting jig and different diameter ball mounting method | |
JP5389752B2 (en) | Manufacturing method of electronic component package | |
JP3770496B2 (en) | Method and apparatus for mounting conductive ball | |
JP2007027093A (en) | Connecting member and its manufacturing method as well as connecting member mounting structure having connecting member and its manufacturing method | |
JP4348696B2 (en) | Conductive ball array mask and array device using the same | |
JP2008041751A (en) | Transfer mask for loading heterogeneous kinds of balls | |
JP4655269B2 (en) | Method and apparatus for mounting conductive ball | |
JP4356077B2 (en) | Method and apparatus for mounting conductive ball | |
JP2010278069A (en) | Arranging method of connection terminal | |
KR20110028938A (en) | Printed circuit board and manufacturing method thereof | |
JP2011114089A (en) | Solder ball loading jig, and method of loading solder ball | |
JP2006186051A (en) | Mask for arrangement of fine balls | |
JP4478954B2 (en) | Conductive ball mounting device | |
JP4457354B2 (en) | Conductive ball mounting device and alignment member incorporated in conductive ball mounting device | |
JP2005347673A (en) | Method for mounting conductive ball and its mounting equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090310 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090611 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100716 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110720 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110728 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110810 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140902 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |