JPH04254345A - 半導体素子の取り外し方法及び取り外し治具 - Google Patents

半導体素子の取り外し方法及び取り外し治具

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JPH04254345A
JPH04254345A JP1517691A JP1517691A JPH04254345A JP H04254345 A JPH04254345 A JP H04254345A JP 1517691 A JP1517691 A JP 1517691A JP 1517691 A JP1517691 A JP 1517691A JP H04254345 A JPH04254345 A JP H04254345A
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博昭 藤本
Kenzo Hatada
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    • H01L2224/83192Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子をチップの状
態で回路基板に直接実装した場合のチップのリペア技術
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】             近年、電子
機器の小型化、高集積化が急ピッチで進んでおり、これ
にともない半導体素子を回路基板にパッケ−ジレスで直
接実装しようという動きが急速に高まっている。特に最
近では有機材料を用いた方法が主流となりつつあり、そ
の一例としてマイクロバンプボンディング実装技術(M
BB実装技術)がある。
【0003】以下MBB実装技術について説明する。M
BB実装技術は半導体素子と回路基板とを間に介した光
硬化性の絶縁性樹脂により直接接着、接合することをそ
の最大の特徴とする実装技術である。図6にMBB実装
技術の工程断面図を示す。まず図6(a)に示したよう
に絶縁性基板21に配線電極22を形成させた回路基板
23の配線電極22を有する面に光硬化性の絶縁性樹脂
24を塗布する。絶縁性基板21にはガラス等の光透過
性基板を使い、配線電極22にはAl、Au等を用いる
。光硬化性の絶縁性樹脂24にはエポキシ系やアクリル
系の樹脂を用いる。ついで図6(b)に示したように突
起電極26を有する半導体素子25を絶縁性樹脂24の
上から回路基板23に搭載し、半導体素子25の突起電
極26と回路基板23の配線電極22とを位置合わせす
る。突起電極26はめっき等の方法により半導体素子2
5の上にAuを10μm程度予め形成しておく。次に図
3(c)に示したように加圧治具28を用いて半導体素
子25と回路基板23を加圧する。加圧の際、絶縁性樹
脂24は加圧により周囲に押し出され、配線電極22と
突起電極26は接触し、電気的に接続する。この状態の
まま図6(d)に示したように回路基板23の裏面から
UV線を照射し、絶縁性樹脂24を硬化させる。硬化後
は図6(e)に示すように加圧を除去しても突起電極2
6と配線電極22とは、お互いの電極同志を接触させた
まま、絶縁性樹脂24により固定されており両者の電気
的接続は保持される。
【0004】ところが、せっかく上記の方法で半導体素
子25を回路基板23に実装した場合でも、実装した半
導体素子25が不良チップであったり、何らかの必要に
より回路基板23からリペアすることが必要になる場合
がある。この場合は図7に示したような方法で半導体素
子25をリペアする。まず半導体素子25を搭載した回
路基板23を回路基板固定台29に載せる。回路基板固
定台29には回路基板23の厚みだけの段差が設けてあ
り、ここに回路基板23をあてがう。ついで回路基板固
定台に内蔵した加熱ヒ−タ−30を加熱し回路基板を加
熱する。回路基板の加熱により絶縁性樹脂24は軟化し
その接着力は低下する。この状態で半導体素子25に横
方向から力を加え絶縁性樹脂24をせん断し、半導体素
子25を回路基板からリペアする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法では下記のような問題点を有していた。 1)非常に大きな半導体素子をMBB実装技術で回路基
板に実装する場合、その接着面積が大きくなるため、半
導体素子を回路基板からリペアする際にかかるせん断力
が非常に大きくなり、チップリペアが困難となる。また
、実装体の信頼性を高めるために高耐熱性の樹脂を絶縁
性樹脂を用いた場合も同様の理由からチップリペアが困
難となる。 2)回路基板に高密度で半導体素子や他の部品を実装し
た場合、回路基板の中央部の半導体素子は他の半導体素
子や部品がじゃまでチップのリペアが困難となる。  
本発明は上記問題点に鑑み、より低いせん断力でしかも
回路基板中央部でのリペアも可能とする取り外し方法と
その治具を安価で簡略な方法で提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明では、接着剤を用いて半導体素子を接着した回
路基板上の半導体素子を、回路基板の実装面にたいして
水平方向に回転させることにより半導体素子と回路基板
との間に回転モ−メントによる力を与え、半導体素子と
回路基板を接着している接着剤をせん断する。前記方法
で半導体素子を取り外すための治具としてはその構成を
、互いに垂直なA面とB面を有するL字型断面の枠体と
、そのL字型断面の枠体に取り付けられたスライド式の
シャフトにより平行移動が可能でかつA面に平行なC面
を有する可動部とからなるコの字型断面のチップホルダ
−と、チップホルダ−に内蔵された加熱ヒ−タ−と、チ
ップホルダ−のB面に垂直に取り付けられた回転軸と、
前記回転軸の支持体とを備えたものとした。
【0007】
【作用】本発明は上記した構成によって、チップホルダ
−のA面とC面との間に半導体素子を挟み込み固定した
状態で、チップホルダ−を加熱ヒ−タ−で加熱しつつ、
B面に垂直に取り付けた回転軸対して回転させることが
可能となり、半導体素子を加熱しつつ回転応力をかける
ことができるようになるため、半導体素子を接着してい
る絶縁性樹脂のせん断応力が多方向に分散し、しかも回
転モ−メントを働かせることができるためせん断応力が
非常に小さくなる。またこれにより回路基板対し垂直な
方向からの半導体素子のリペアが可能となる。
【0008】
【実施例】以下本発明の一実施例の半導体素子取り外し
治具について、図面を参照しながら説明する。
【0009】図1は本発明の実施例における半導体素子
取り外し治具の構成を示すものである。図1において、
1はチップホルダ−、2はL字型断面枠体、3は可動部
、4はA面、5はA面4に垂直なB面、6は枠体2に内
蔵された加熱ヒ−タ−、8は回転軸、9は回転軸の支持
体、10は可動部固定ネジ、12はスライド式のシャフ
ト、20はA面4に平行なC面である。チップホルダ−
1はA面4とB面5の2面が垂直に組合わさったL字型
断面枠体2と、可動部3に分かれ、可動部3はL字型断
面枠体2に取り付けられたスライド式シャフト12によ
りA面4と向かい合わせに取り付けられている。可動部
3はスライド式シャフトによりA面4と向かい合わせの
ままその間隔を平行に移動でき、A面4と可動部3との
間隔を自由に調節できる。また回転軸8はB面5に垂直
に取り付けられ、B面5を水平に保ったままチップホル
ダ−1を自由に回転できる。また加熱ヒ−タ−6はチッ
プホルダ−1のL字型断面枠耐2のB面5に内臓されて
おり、これによりチップホルダ−1のB面5を加熱する
ことができる。
【0010】以上のように構成された半導体素子取り外
し治具について、以下図1及び図2を用いてその動作を
説明する。
【0011】図2〜図5はMBB実装技術で回路基板に
実装した半導体素子を本発明における半導体素子取り外
し用治具によりリペアする場合の工程断面図を示すもの
である。図2において13は半導体素子、14は回路基
板、15は絶縁性樹脂である。
【0012】まず、図2に示すように回路基板14を吸
引チャック付きの回路基板固定台16によりしっかりと
固定する。回路基板固定台16には回路基板14の外形
に合わせて凹部が形成されており、回路基板14をこの
場所にはめ込むことにより回路基板14は回転方向の動
きができなくなる。ついで図3に示すようにチップホル
ダ−1の可動部3を半導体素子13の大きさに合わせて
開き、半導体素子13をA面4とC面20でしっかり掴
み、可動部3を可動部固定ネジ10で固定する。さらに
チップホルダ−1のB面5を内臓の加熱ヒ−タ−6によ
り加熱し、リペアする半導体素子13を暖めて、絶縁性
樹脂15を軟化させる。絶縁性樹脂15が充分軟化した
ら図4に示すようにチップホルダ−1を回転軸8に対し
て×に示すごとくに回転させ、半導体素子13に回転応
力をかける。回転応力によるせん断は半導体素子13に
直接垂直応力をかける場合に比べはるかに少ない応力で
半導体素子13を接着している絶縁性樹脂15をせん断
できるため、半導体素子13が大型チップであったり、
絶縁性樹脂15が高耐熱性を有し軟化しにくい場合でも
簡単に半導体素子13を回路基板14から分離できる。 半導体素子13を回路基板14から分離したらそのまま
回路基板14から垂直に半導体素子13を引き上げる。 これらの一連の作業は回路基板14に対して垂直な方向
から作業を行えるため、回路基板14が多くの部品を混
載していて、横方向からの取り外しが困難な場合でも、
容易に半導体素子13を回路基板14からリペアできる
【0013】以上のように本実施例のよれば、半導体素
子の取り外し治具の構成を、互いに垂直なA面とB面を
有するL字型断面の枠体と、A面に平行で、B面に取り
付けられたスライド式のシャフトによりA面に垂直なま
ま平行移動が可能なC面を有する可動部とからなるコの
字型断面のチップホルダ−と、チップホルダ−に内蔵さ
れた加熱ヒ−タ−と、チップホルダ−のB面に垂直に取
り付けられた回転軸と、前記回転軸の支持体とを備えた
構成とすることにより、半導体素子の回転応力による取
り外しを可能とする。これによりせん断応力を多方向に
分散し、かつ回転モ−メントを働かせることができるの
で半導体素子に垂直応力をかける場合に比べはるかに少
ない応力による半導体素子の取り外しを可能とする。下
表に従来の方法により行った場合と本法で提唱した回転
モ−メントを利用した場合の半導体素子を回路基板から
リペアする際のせん断力の差異を示す。
【0014】
【表1】
【0015】14×13mm□の半導体素子を回路基板
からリペアする場合、回転モ−メントを利用すると絶縁
性樹脂のせん断力は従来の方法の45%に下げられるこ
とがわかる。さらに本法では上下の2方向に力を分散す
ることができるのでせん断に必要な力はさらにその半分
になる。以上のように本発明の方法を用いれば半導体素
子を回路基板からリペアするのに必要な絶縁性樹脂のせ
ん断力を大きく低下できるのである。また本発明の方法
では同時に回路基板に対して垂直な方向から作業をも可
能とするので回路基板が多くの部品を混載している場合
でも容易に半導体素子のリペアをすることが可能となる
【0016】なお、本発明の実施例において、半導体素
子13のチップホルダ−1による固定及びそのせん断の
方向は半導体素子13の2辺のみとしたが、チップホル
ダ−1のクロスする方向に同様の機構を設けて4辺を固
定、せん断しても構わない。
【0017】
【発明の効果】以上のように本発明は、接着剤を用いて
半導体素子を接着した回路基板上の半導体素子を、回路
基板の実装面にたいして水平方向に回転させることによ
り半導体素子と回路基板との間に回転モ−メントによる
力を与え、半導体素子と回路基板を接着している接着剤
をせん断する方法である。また、その取り外し治具の構
成として望ましくは、互いに垂直なA面とB面を有する
L字型断面の枠体と、そのL字型断面の枠体に取り付け
られたスライド式のシャフトにより平行移動が可能でか
つA面に平行なC面を有する可動部とからなるコの字型
断面のチップホルダ−と、チップホルダ−に内蔵された
加熱ヒ−タ−と、チップホルダ−のB面に垂直に取り付
けられた回転軸と、前記回転軸の支持体とを備えた構成
を用いる。本発明によればチップホルダ−等に半導体素
子を挟み込み固定した状態で回転させることが可能とな
り、半導体素子に加熱しつつ回転応力をかけることがで
きるようになるため、半導体素子のせん断応力が多方向
に分散し、しかも回転モ−メントを働かせることができ
るためせん断応力を非常に小さくすることを可能とした
。また同時に回路基板に対して垂直な方向から作業をも
可能とし、回路基板が多くの部品を混載している場合で
も容易に半導体素子のリペアをすることを可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における半導体素子の取り外し
治具の断面図、平面図である。
【図2】MBB実装技術で回路基板に実装した半導体素
子の断面図である。
【図3】図2の素子を治具でリペアする本発明の一実施
例の工程断面図である。
【図4】同工程断面図である。
【図5】同工程断面図である。
【図6】MBB実装技術による半導体実装工程の一実施
例における工程断面図である。
【図7】従来の半導体素子取り外し方法の概略図である
【符号の説明】
1  チップホルダ− 2  L字型断面枠体 3  可動部 4  A面 5  B面 6、30  加熱ヒ−タ− 8  回転軸 9  回転軸の支持体 10  可動部固定ネジ 12  スライド式のシャフト 14  回路基板 15  絶縁性樹脂 13  半導体素子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  接着剤を用いて半導体素子を接着した
    回路基板上の前記半導体素子を、前記回路基板の実装面
    にたいして水平方向に回転させることにより前記半導体
    素子と前記回路基板との間に回転モ−メントによる力を
    働かせ、前記半導体素子と前記回路基板とを接着してい
    る前記接着剤を前記回転モ−メントによりせん断するこ
    とを特徴とする半導体素子の取り外し方法。
  2. 【請求項2】  互いに垂直なA面とB面を有するL字
    型断面の枠体と、前記L字型断面の枠体に取り付けられ
    たスライド式のシャフトにより平行移動が可能でかつ前
    記A面に平行なC面を有する可動部とからなるコの字型
    断面のチップホルダ−と、前記チップホルダ−に内蔵さ
    れた加熱ヒ−タ−と、前記チップホルダ−の前記B面に
    垂直な方向に取り付けられた回転軸と、前記回転軸の支
    持体とを備えたことを特徴とする半導体素子の取り外し
    治具。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08330363A (ja) * 1995-06-01 1996-12-13 Hitachi Chem Co Ltd チップリペア装置
JPH09115967A (ja) * 1995-10-24 1997-05-02 Hitachi Chem Co Ltd Icチップの剥離方法及びその方法に使用する剥離用治具
DE10196082B4 (de) * 2000-04-14 2007-06-14 Namics Corp. FLIP-CHIP-Montageverfahren
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JP2013008789A (ja) * 2011-06-23 2013-01-10 Fujitsu Ltd 表面実装型部品の取り外し方法、表面実装型部品取り外し装置及び半導体パッケージの製造方法

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