JPH10163373A - ハンダ・コンタクト・ボール形成方法 - Google Patents
ハンダ・コンタクト・ボール形成方法Info
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- JPH10163373A JPH10163373A JP32490297A JP32490297A JPH10163373A JP H10163373 A JPH10163373 A JP H10163373A JP 32490297 A JP32490297 A JP 32490297A JP 32490297 A JP32490297 A JP 32490297A JP H10163373 A JPH10163373 A JP H10163373A
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3478—Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
のためのハンダ・コンタクト・ボールを形成する方法を
提供する。 【解決手段】 ハンダ・シート15は、このシート15
の少なくとも一つの面から外に延在したハンダ・エレメ
ント18を有するように形成する。このハンダ・シート
を、その上でハンダ・ボールをコンタクト領域51と電
気的に接続するべき半導体パッケージの上方に置いて位
置合せする。ハンダ・シート15を、1つのハンダ・エ
レメントが各コンタクト領域51の上方となる状態で位
置合せする。パッケージとハンダ・シート15を加熱し
て、ハンダ・シート15上のハンダ・エレメント18を
分離させリフローさせて、各ハンダ・エレメント18の
リフローしたハンダの表面張力により1つのハンダ・ボ
ールを1つのコンタクト領域51の上に形成させる。
Description
関し、特に、半導体デバイス上にボール・グリッド・ア
レイのコンタクトを形成する方法に関するものである。
るより高い性能を満たすため、過去何年にもわたって増
大し続けている。パッケージ・サイズは、同じ高い性能
要求を満たすためどんどん小さくなり、その結果パッケ
ージのピン密度も高くなっている。高いピン密度には、
I/O接続リードのより微細なピッチを必要とする。ボ
ール・グリッド・アレイ(BGA:Ball Grid Array)の
パッケージは、この高密度ピン要求を満足するものであ
り、伝統的なクワッド・フラット・パッケージ(QF
P:Quad Flat Package)に優るBGAの利点のため、現
行のQFPパッケージの置き換えに使用されている。
ィの問題をもち、セルフアライメント能力を有し、そし
てQFPパッケージよりも良い歩留まりを有している。
術として多くの種類のものが利用可能であるが、それら
は全て、そのボール付着のプロセスが複雑であり、また
基板上に均一なボールを得ることが難しい。
基板上に直接ディスペンスするディスペンス機を使用す
ることである。この堆積させたハンダ・ペーストは量が
変化することがあるため、各ハンダ・ボールは、異なっ
た金属含有量を有することがある。したがって、ハンダ
・ボールの高さを制御するのは難しい。ディスペンス方
法の生産性は低いけれど、その主要な問題点は、ボール
の高さが低いことにある。
を付着させることである。これには2つの方法があり、
1つはプラスチック・パッケージ用であり、1つはセラ
ミック・パッケージ用である。共晶ハンダ・ボールは、
プラスチックBGAパッケージに対し使用され、高温ハ
ンダ・ボールは、セラミックBGAパッケージに対し使
用されている。
形成するのに使用される。ワイヤボンダは、基板のリー
ド・パッド上にハンダ・ワイヤをボンディングすること
である。このボンディングをすると、次に、ハンダ・ワ
イヤをリフローさせて、ハンダを溶融させることにより
ボールにする。このプロセスは、生産性が低くまたハン
ダ・ボールの高さが低いという問題がある。
ロセスは、BGAパッケージ上にボールを形成するのに
使われる一般的な方法である。100%のボール配置を
確保するには視覚的検査システムを使わなければならな
い。
ル高またはボール・サイズにするものではなく、またボ
ールが半導体パッケージ上の各所望の位置に確実に置か
れるようにするものでもない。
ッド・アレイ半導体デバイスのためのハンダ・コンタク
ト・ボールを形成する方法に対するものである。ハンダ
・シートは、該ハンダ・シートの少なくとも一つの面か
ら外に延在したハンダ・エレメントを有するように形成
する。このハンダ・シートは、その上でハンダ・ボール
をコンタクト領域と電気的に接続するべき半導体パッケ
ージの上方に置いて位置合せする。1つのハンダ・エレ
メントが各コンタクト領域の上方となる状態で前記ハン
ダ・シートを位置合せする。前記パッケージとハンダ・
シートを加熱して、前記ハンダ・シート上の前記ハンダ
・エレメントを分離させリフローさせることにより、各
ハンダ・エレメントの前記リフローしたハンダの表面張
力が1つのハンダ・ボールを1つのコンタクト領域の上
に形成させるようにする。
的は、本発明の好適実施例についての以下の説明を、添
付の図面および特許請求の範囲に記載した新規な特徴と
共に検討することにより明らかとなる。
しており、このデバイスは、基板11と、ハンダ・ボー
ル・コンタクト12のアレイを備えている。各ハンダ・
ボールは、ハンダ・ボールの下のコンタクト・ポイント
(図6参照)に付着している。コンタクト・ポイント
は、基板11中に延在して半導体チップ上の素子と接触
するビアとしたり、あるいは、半導体デバイス上のその
他の回路またはコンタクト・パッドと相互接続する基板
上の導体とすることができる。
導体デバイスにおいて使用するハンダ・ボール・コンタ
クトを形成する際に使用するハンダ・プレート15を示
している。ハンダ・プレート15は、チャンネル17で
分離した複数のセグメント16をもつように形成してあ
る。それらセグメント16の各々は、セグメント16の
表面に形成した半球状の半ボールを有している。プレー
ト15は、モールド、スタンピングまたはその他の形成
プロセスにより形成することができる。
あり、ハンダ・プレート20は、各矩形セグメント21
を分離するチャンネル24を有している。各セグメント
21は、セグメント21の両面に半ボール・エレメント
22および23をもっている。
にセグメント化したハンダ・プレート26の側面図であ
る。半ボール・エレメントは、各矩形部27の一方の面
に形成している。
にセグメント化したハンダ・プレート30の側面図であ
る。半ボール・エレメント31は、ハンダ・シート30
の一方の面に形成し、そしてシート30の他方の面に
は、概して直方体のエレメント33を形成している。
グメント化したハンダ・プレート38の側面図である。
半ボール・エレメント39は、ハンダ・シート38の一
方の面に形成し、そしてハンダ・シート38の他方の面
には、円錐状のエレメント41を形成している。
形成したエレメントは、ハンダ・プレートおよびこの上
に形成するエレメントの種々の例の例示として示したも
のである。各ハンダ・シートのセグメント(21,2
7,34および42)の各々は、ハンダ・シート内に形
成した細いチャンネルによって他のセグメントと接続し
ている。これら接続用チャンネルは、以下に述べるハン
ダ・リフロー・プロセスの間においてセグメントの分離
の一助とするため、可能な限り細くしてしかも尚セグメ
ントを互いに保持するようにすべきである。
置した、セグメント16と半ボール18をもつハンダ・
シート15を示している。パッケージ50は、複数のコ
ンタクト領域またはビア51を有し、これらは、パッケ
ージ内の半導体デバイスとの相互接続を提供する。シー
ト15は、パッケージ50の上に配置し、そして位置合
せすることにより、1つのセグメント16を1つのコン
タクト領域51の上に位置決めするようにする。もしハ
ンダ・シート15がエレメント23,33または41の
ような底面上のハンダ・エレメント(図3ないし図6)
をもつ場合、その素子は、コンタクト領域51と接触状
態となる。コンタクト領域51は、ハンダ濡れ可能であ
り、そして各コンタクト領域51の周囲の領域52は、
非ハンダ濡れ可能である。
ボール・コンタクトを形成するプロセス・フロー図であ
る。セグメント化したハンダ・シートは、そのハンダの
少なくとも片面上にハンダ・エレメントを備えるように
形成する(60)。このハンダ・シート15は、ハンダ
・ボール・コンタクトをその上に形成すべき半導体パッ
ケージ50上に置く(61)。ハンダ・シート15は、
半導体基板上に位置合せして(62)、1つのセグメン
ト16と1つのハンダ・エレメント18とがパッケージ
50の1つのコンタクト領域51の上方にくるようにす
る。その後、パッケージ50および位置合せしたセグメ
ント16を加熱することにより(64)、ハンダをリフ
ローさせてそれらセグメント16を分離し、そしてハン
ダの表面張力を利用することにより1つのセグメント1
6とその上のハンダ・エレメント18とから1つのボー
ルを形成することによりハンダ・ボールを形成する(6
5)。
域51に粘着するが、コンタクト領域51を囲む領域5
2上にはハンダはのらない。オプションとしては、セグ
メント16およびハンダ・エレメント18をコンタクト
領域51の上方に位置合せする前に、ハンダ・フラック
スを各コンタクト領域51に塗布することもできる。
する。 (1) ボール・グリッド・アレイ半導体デバイスのた
めのハンダ・コンタクト・ボールを形成する方法であっ
て、ハンダ・シートを形成するステップであって、該ハ
ンダ・シートは、このハンダ・シートの少なくとも一つ
の面から外に延在したハンダ・エレメントを有する、前
記のステップと、その上でハンダ・ボールをコンタクト
領域と電気的に接続するべき半導体パッケージの上方
に、前記ハンダ・シートを置くステップと、1つのハン
ダ・エレメントが各コンタクト領域の上方となる状態で
前記ハンダ・シートを位置合せするステップと、および
前記パッケージとハンダ・シートを加熱して、前記ハン
ダ・シート上の前記ハンダ・エレメントを分離させリフ
ローさせることにより、各ハンダ・エレメントの前記リ
フローしたハンダの表面張力が1つのハンダ・ボールを
1つのコンタクト領域の上に形成させるようにするステ
ップと、から成るハンダ・コンタクト・ボール形成方
法。
ハンダ・エレメントは、前記ハンダ・シートの2つの面
から外に延在したこと、を特徴とするハンダ・コンタク
ト・ボール形成方法。 (3) 第1項記載の方法であって、前記ハンダ・エレ
メントは、チャンネルによりセグメント化して、各セグ
メントが1つのハンダ・エレメントを含むようにしたこ
と、を特徴とするハンダ・コンタクト・ボール形成方
法。 (4) 第1項記載の方法であって、各ハンダ・ボール
の大きさは、各ハンダ・エレメントのサイズを制御する
ことにより制御すること、を特徴とするハンダ・コンタ
クト・ボール形成方法。 (5) 第1項記載の方法であって、前記ハンダ・エレ
メントを前記コンタクト領域の上方に位置合せする前
に、前記コンタクト領域にハンダ・フラックスを塗布す
るステップを含むこと、を特徴とするハンダ・コンタク
ト・ボール形成方法。 (6) 第3項記載の方法であって、前記ハンダ・シー
トのセグメントは、全て同一のサイズとし、かつ各セグ
メントが1つのハンダ・エレメントを含むようにセグメ
ント化したこと、を特徴とするハンダ・コンタクト・ボ
ール形成方法。
デバイスのためのハンダ・コンタクト・ボールを形成す
る方法であって、セグメント化したハンダ・シートを形
成するステップであって、該セグメント化したハンダ・
シートは、各セグメントに対し1つの割で、このハンダ
・シートの少なくとも一方の面から外に延在したハンダ
・エレメントを有する、前記のステップと、その上でハ
ンダ・ボールをコンタクト領域と電気的に接続するべき
半導体パッケージの上方に、前記ハンダ・シートを置く
ステップと、1つのハンダ・エレメントが各コンタクト
領域の上方となる状態で前記ハンダ・シートを位置合せ
するステップと、および前記パッケージとハンダ・シー
トを加熱して、前記ハンダ・シート上の前記ハンダ・エ
レメントを分離させリフローさせることにより、各ハン
ダ・エレメントの前記リフローしたハンダの表面張力が
1つのハンダ・ボールを1つのコンタクト領域の上に形
成させるようにするステップと、から成るハンダ・コン
タクト・ボール形成方法。
ハンダ・エレメントは、前記ハンダ・シートの2つの面
から外に延在したこと、を特徴とするハンダ・コンタク
ト・ボール形成方法。 (9) 第7項記載の方法であって、前記ハンダ・エレ
メントは、チャンネルによりセグメント化して、各セグ
メントが1つのハンダ・エレメントを含むようにしたこ
と、を特徴とするハンダ・コンタクト・ボール形成方
法。 (10) 第7項記載の方法であって、各ハンダ・ボー
ルの大きさは、各ハンダ・エレメントのサイズを制御す
ることにより制御すること、を特徴とするハンダ・コン
タクト・ボール形成方法。 (11) 第7項記載の方法であって、前記ハンダ・エ
レメントを前記コンタクト領域の上方に位置合せする前
に、前記コンタクト領域にハンダ・フラックスを塗布す
るステップを含むこと、を特徴とするハンダ・コンタク
ト・ボール形成方法。 (12) 第9項記載の方法であって、前記ハンダ・シ
ートのセグメントは、全て同一のサイズとし、かつ各セ
グメントが中央に位置した1つのハンダ・エレメントを
含むようにセグメント化したこと、を特徴とするハンダ
・コンタクト・ボール形成方法。
アレイ半導体デバイスのためのハンダ・コンタクト・ボ
ール12を形成する方法に対するものである。ハンダ・
シート15は、このハンダ・シート15の少なくとも一
つの面から外に延在したハンダ・エレメント18を有す
るように形成する。このハンダ・シートは、その上でハ
ンダ・ボール12をコンタクト領域51と電気的に接続
するべき半導体パッケージ50の上方に置いて位置合せ
する。ハンダ・シート15は、1つのハンダ・エレメン
トが各コンタクト領域の上方となる状態で位置合せす
る。パッケージ50とハンダ・シート15を加熱して、
ハンダ・シート15上のハンダ・エレメント18を分離
させリフローさせることにより、各ハンダ・エレメント
18のリフローしたハンダの表面張力が1つのハンダ・
ボール12を1つのコンタクト領域51の上に形成させ
るようにする。
半導体パッケージを示す。
ボールをもつハンダ・プレートを示し、bは、チャンネ
ルの第1実施例を示し、cは、チャンネルの第2実施例
を示す。
の半ボールをもつハンダ・プレートを示す。
半球状の半ボールをもつハンダ・プレートを示す。
半球状の半ボールと、ハンダ・プレートの他方の側の面
上に幾何学的形状のものをもつハンダ・プレートを示
す。
半球状の半ボールと、ハンダ・プレートの他方の側の面
上に形成した円錐状の形状のものをもつハンダ・プレー
トを示す。
ハンダ・プレートを示す。
メント
Claims (1)
- 【請求項1】ボール・グリッド・アレイ半導体デバイス
のためのハンダ・コンタクト・ボールを形成する方法で
あって、 ハンダ・シートを形成するステップであって、該ハンダ
・シートは、このハンダ・シートの少なくとも一つの面
から外に延在したハンダ・エレメントを有する、前記の
ステップと、 ハンダ・ボールをコンタクト領域と電気的に接続するべ
き半導体パッケージの上方に、前記ハンダ・シートを置
くステップと、 1つのハンダ・エレメントが各コンタクト領域の上方と
なる状態で前記ハンダ・シートを位置合せするステップ
と、 前記パッケージとハンダ・シートを加熱して、前記ハン
ダ・シート上の前記ハンダ・エレメントを分離させリフ
ローさせることにより、各ハンダ・エレメントの前記リ
フローしたハンダの表面張力が1つのハンダ・ボールを
1つのコンタクト領域の上に形成させるようにするステ
ップと、から成るハンダ・コンタクト・ボール形成方
法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US3231096P | 1996-11-27 | 1996-11-27 | |
US032310 | 1996-11-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10163373A true JPH10163373A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=21864248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32490297A Pending JPH10163373A (ja) | 1996-11-27 | 1997-11-26 | ハンダ・コンタクト・ボール形成方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10163373A (ja) |
TW (1) | TW357419B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111843276A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-30 | 上海邑和汽车科技有限公司 | 一种无焊膏钎焊工艺及组合焊料 |
-
1997
- 1997-11-25 TW TW086117619A patent/TW357419B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-11-26 JP JP32490297A patent/JPH10163373A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111843276A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-30 | 上海邑和汽车科技有限公司 | 一种无焊膏钎焊工艺及组合焊料 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW357419B (en) | 1999-05-01 |
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