JPH0795554B2 - はんだ球整列装置 - Google Patents

はんだ球整列装置

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JPH0795554B2 JP62230406A JP23040687A JPH0795554B2 JP H0795554 B2 JPH0795554 B2 JP H0795554B2 JP 62230406 A JP62230406 A JP 62230406A JP 23040687 A JP23040687 A JP 23040687A JP H0795554 B2 JPH0795554 B2 JP H0795554B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、はんだ球整列装置に係り、特に半導体チップ
の電極上または回路基板の接続パッド上に、予めはんだ
球を整列させて付着させる際に好適なはんだ球整列装置
に関する。
〔従来の技術〕
ICモジュールの組み立てなどでは、一般に電極部にはん
だ球を付着させた半導体チップを回路基板に搭載し、加
熱によりはんだ球を溶融させて半導体チップの電極と回
路基板の接続パッドとを電気的かつ機械的に結合してな
る。なお、はんだ球は回路基板のパッド側に付着させる
ことでもよい。いずれにしても、これを実施する場合、
半導体チップの電極上または回路基板の接続パッド上に
はんだ球を付着させる前工程として、予めはんだ球を整
列させる作業が必要になる。
従来、このようなはんだ球の整列作業は次のようにして
行っていた。まず、半導体チップの電極面または回路基
板の部品搭載面に、該半導体チップの電極位置または回
路基板のパッド位置に対応させて多数の孔を整列形成し
たマスクを置き、このマスク上にはんだ球を供給する。
この状態で、マスクを振動させて、はんだ球をマスクの
孔にいれたり、あるいは真空ピンセットやはけなどの道
具を用い手作業により、はんだ球を一つずつ孔にいれ
る。余分なはんだ球は、はけなどを用いてマスク上から
取り除く。これではんだ球の整列作業が終了し、その
後、このマスクの孔に整列されたはんだ球を、加熱（１
次加熱）により半導体チップの電極または回路基板のパ
ッドに付着させる。
なお、はんだ球による半導体チップ電極と基板上パッド
の接続として関連するものには、例えば特開昭58-35935
号公報が挙げられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術では、静電気によりはんだ球が相互に吸着
したり、はんだ球がはけなどの道具に吸着し、はんだ球
がマスクの孔に容易に入らなかったり、また一旦整列し
たはんだ球が、マスク上の余分なはんだ球を取除く際に
孔から飛び出たりするため、作業の効率が極めて悪いと
いう問題があった。さらに、はんだ球の付着は、はんだ
球を整列させたマスクと半導体チップ等とを同時に加熱
することで行われるが、マスクと半導体チップ等との熱
膨張係数の違いにより、加熱時に位置ずれが発生すると
いう問題があった。
本発明の目的は、短時間に確実にはんだ球を整列せし
め、且つ電極やパッドへの付着の際に位置ずれが生じる
ことのないはんだ球整列装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のはんだ球整列装置は、はんだ球を整列させる貫
通孔を複数整列形成した整列板と、該整列板を固定す
る、開口部の設けられた整列板固定ブロックと、該整列
板固定ブロックの開口部に臨んで接続されたエア吸引ノ
ズルとを具備し、且つ、前記整列板は上下２枚のガラス
板で構成され、下側のガラス板には整列すべきはんだ球
の外径よりも小さな径の第１の貫通孔を整列位置に対応
した位置に設け、上側のガラス板には整列すべきはんだ
球の外径よりも大きな径の第２の貫通孔を前記第１の貫
通孔に対応した位置に設けたことを特徴とするものであ
る。
〔作用〕
整列板上に供給されたはんだ球はエアにより引かれて、
整列板上のはんだ球の外径より大きな径の第２の貫通孔
により確実に引き込まれ、はんだ球の外径より小さな径
の第１の貫通孔上に整列する。この第１の貫通孔は、は
んだ球を吸着して固定すると同時に、正確な整列位置を
保証する役目をはたしている。即ち、整列板上の第２の
貫通孔ではんだ球を確実に引き込ませ、第１の貫通孔
で、該引き込まれたはんだ球の固定と正確な整列位置が
保証される。このはんだ球の整列後、整列板と半導体チ
ップまたは回路基板を加熱して、整列板に整列されたは
んだ球を電極またはパッドに付着させるが、整列板は半
導体チップ等の基材（セラミック）とほぼ同質のガラス
板で構成されているため、加熱により位置ずれが生じる
ことはない。
〔実施例〕
以下、第１図および第２図を参照しながら、本発明のは
んだ球整列装置の一実施例について説明する。
第１図および第２図において、１ははんだ球９を整列さ
せる整列板であり、これは上下２枚のガラス板２、３を
貼り合せたものである。なお、ガラス板２、３の材質は
例えば感光性ガラスである。下側のガラス板２には、整
列すべきはんだ球９の外径より小径の貫通孔（第１の貫
通孔）４が、半導体チップの電極位置や回路基板のパッ
ド位置と対応した整列位置にあけられている。上側のガ
ラス板３には、貫通孔４に対応させて、はんだ球の外径
よりわずかに径が大きな貫通孔（第２の貫通孔）５があ
けられている。６が整列板１を固定する整列板固定ブロ
ックである。この整列板固定ブロック６には開口部７が
設けられ、該開口部７に臨んで、エア吸引ノズル８が接
続されている。このエア吸引ノズル８はチューブなどに
よって真空ポンプなどに接続されるが、それは図中省略
されている。
はんだ球を整列する場合、第１図に示すように、整列板
１を固定ブロック６に固定し、該整列板１上にはんだ球
９を供給する。つぎに、エア吸引ノズル８によりエア吸
引を開始させると、貫通孔４、５を通じて整列板１の表
面のエアが吸引されるため、貫通孔５に、その近傍のは
んだ球９がエアとともに引き込まれ、ついには貫通孔４
に嵌合した状態で吸着保持される。すなわち、はんだ球
の外径より大きな径の上側の貫通孔５は、はんだ球９を
確実に該孔に吸引するための案内孔として働き、この吸
引されたはんだ球９を正確に位置決めして吸着・固定す
るのは、はんだ球の外径より小さな径の下側の貫通孔４
である。
このようにして、整列板１のすべての貫通孔４の位置に
はんだ球９が整列されたなら、例えば第２図に示すよう
に、はけ10によって整列板１の表面をなぞることによ
り、整列板１上の余分なはんだ球を取り除く。この時、
整列済みのはんだ球９はエア吸引により貫通孔４に保持
されているため、該整列済みのはんだ球の飛出しは生じ
ない。また、整列されたはんだ球９は、その上部がわず
かに整列板１の表面から突き出るだけであり、殆どが貫
通孔５の内部に位置することも、整列ずみはんだ球の脱
出を防止する上で効果がある。
このような作業のち、エア吸引を停止し、はんだ球を整
列させた整列板１を固定ブロック６から取外す。これ
で、はんだ球の整列作業は終了する。
なお、この取外し作業中またはその後に、整列板１に衝
撃が加わったり、整列板１が傾いたりすると、はんだ球
９が貫通孔４から外れることがあり得る。しかし、はん
だ球は貫通孔５内に保持されるため、容易に貫通孔４の
位置に戻る。貫通孔５は、このような働きもする。
このようにして整列板１上に整列されたはんだ球９を、
半導体チップの電極や回路基板のパッドに付着する場
合、該はんだ球９の整列された整列板１と相手の半導体
チップや回路基板とを加熱して、はんだ球を電極やパッ
ドに溶融付着させるが、整列板１は半導体チップ等の基
材（セラミック）とほぼ同質のガラス板2,3で構成され
ているため、加熱時、はんだ球の整列位置と電極やパッ
ド位置との位置ずれの発生が防止でき、はんだ球の正確
な付着が実現する。
以上、一実施例について説明したが、本発明は必要に応
じて変形して実施し得るものである。例えば、実施例の
説明においては、エア吸引を停止した状態ではんだ球を
整列板１上に供給するとしたが、エア吸引を行いつつ、
はんだ球を供給してもよい。また、整列板１の構造も適
宜変更し得る。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明のはんだ球整列
装置によれば、多数のはんだ球を容易かつ確実に整列さ
せて、正確に位置決めせしめることができ、さらに、こ
の整列されたはんだ球を半導体チップの電極や回路基板
のパッドに付着させる際、加熱により位置ずれが生じる
こともない、とい顕著な効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施例を説明
するための概略断面図で、第１図ははんだ球をエア吸引
により整列させた状態を示す図、第２図は余分なはんだ
球の除去作業中を示す図である。 １……整列板、２……下側ガラス板、３……上側ガラス
板、４……第１の貫通孔、５……第２の貫通孔、６……
整列板固定ブロック、７……開口部、８……エア吸引ノ
ズル、９……はんだ球。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】はんだ球を整列させる貫通孔を複数整列形
    成した整列板と、前記整列板を固定する、開口部の設け
    られた整列板固定ブロックと、前記整列板固定ブロック
    の開口部に臨んで接続されたエア吸引ノズルとを具備
    し、 且つ、前記整列板は上下２枚のガラス板からなり、下側
    のガラス板には整列すべきはんだ球の外径よりも小さな
    径の第１の貫通孔を整列位置に対応した位置に設け、上
    側のガラス板には整列すべきはんだ球の外径よりも大き
    な径の第２の貫通孔を前記第１の貫通孔に対応した位置
    に設けたことを特徴とするはんだ球整列装置。
JP62230406A 1987-09-14 1987-09-14 はんだ球整列装置 Expired - Lifetime JPH0795554B2 (ja)

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JP62230406A JPH0795554B2 (ja) 1987-09-14 1987-09-14 はんだ球整列装置
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US07/224,355 US4871110A (en) 1987-09-14 1988-07-26 Method and apparatus for aligning solder balls
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