JPH104099A - Method and apparatus for forming bumps - Google Patents

Method and apparatus for forming bumps

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JPH104099A
JPH104099A JP8157081A JP15708196A JPH104099A JP H104099 A JPH104099 A JP H104099A JP 8157081 A JP8157081 A JP 8157081A JP 15708196 A JP15708196 A JP 15708196A JP H104099 A JPH104099 A JP H104099A
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JP
Japan
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mask
solder
opening
bump
forming
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JP8157081A
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Michiko Ono
美智子 小野
Toshio Yamamoto
俊夫 山本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of forming bumps at a high production efficiency with more reduced number of steps than that in the conventional plating method of forming the bumps. SOLUTION: The method of forming solder bumps 27 on electrode pads 3a of a semiconductor chip 3 comprises step 1 of placing a mask 25 having holes 26 facing electrode pads 3a and heating the mask 25 at a temp. higher than the m.p. of a solder 12 for forming solder bumps 27, step 2 of feeding the solder 12 heated at its m.p. onto the pads 3a through the holes 26 of the mask 25, step 3 of squeegeeing the mask 25 with the solder 12 and step 4 of removing the mask from the chip 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばBGA、
ベア・チップ等のチップ部品の電極パッドにバンプを形
成するバンプ形成方法及びその装置に関する。
The present invention relates to a BGA,
The present invention relates to a method and an apparatus for forming a bump on an electrode pad of a chip component such as a bare chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体チップの電極パッドにはんだバン
プを形成する方法は、従来めっき方法が一般的である。
しかし、めっき方法は、電極パッドのみにはんだ膜が形
成されるように、電極パッド以外の配線パターンを保護
するレジストパターンを化学プロセスにより形成する必
要がある。
2. Description of the Related Art A conventional plating method is generally used for forming solder bumps on electrode pads of a semiconductor chip.
However, in the plating method, it is necessary to form a resist pattern for protecting a wiring pattern other than the electrode pads by a chemical process so that a solder film is formed only on the electrode pads.

【0003】一方、他のバンプ形成方法として、クリー
ムはんだ印刷法がある。この方法は、図8に示すよう
に、メタルマスクAを基板B上に形成された電極(図示
せず。)上に密接して載置させ、このメタルマスクA上
のクリームはんだSによりスキージングすることによ
り、電極上にバンプDを形成するものである。このよう
なバンプDは、加熱によるリフロー処理により半球状に
成形される。
On the other hand, as another bump forming method, there is a cream solder printing method. In this method, as shown in FIG. 8, a metal mask A is closely placed on an electrode (not shown) formed on a substrate B, and squeezing is performed by a cream solder S on the metal mask A. By doing so, the bumps D are formed on the electrodes. Such a bump D is formed in a hemispherical shape by a reflow process by heating.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
めっき方法によるバンプ形成方法を実施するためには、
電極パッド以外の配線パターンを保護する厚膜レジスト
パターンを塗布し、電極パッド部分の開口パターンを露
光、現像によって形成する工程とめっき工程からなる化
学プロセスであり、工程数が多くなる上、高価な設備が
必要となるという問題がある。
However, in order to carry out the bump forming method by the conventional plating method,
A chemical process consisting of a process of applying a thick resist pattern that protects the wiring pattern other than the electrode pads, exposing and developing the opening pattern of the electrode pads, and a plating process. There is a problem that equipment is required.

【0005】他方、クリームはんだ印刷法によるバンプ
形成は、メタルマスクAの開口位置精度、開口寸法、開
口部断面形状、開口部内壁の平滑性、メタルマスクAの
基板Bへの密着性、スキージゴム硬度、スキージ平坦
度、スキージ耐摩耗性、スキージ速度制御、クリームは
んだSのメタルマスクAの開口部への充填性、版抜け
性、印刷後の形状安定性(耐ダレ性)等の諸点で問題を
有しており、バンプのピッチが0.5mm以下の場合に
も、バンプ形成を高精度かつ安定しておこなうことはす
こぶる困難であった。
On the other hand, the bump formation by the cream solder printing method involves the opening position accuracy of the metal mask A, the opening size, the sectional shape of the opening, the smoothness of the inner wall of the opening, the adhesion of the metal mask A to the substrate B, the squeegee rubber hardness. , Squeegee flatness, squeegee abrasion resistance, squeegee speed control, filling of cream solder S into opening of metal mask A, plate dropout, shape stability after printing (drip resistance), etc. Even when the pitch of the bumps is 0.5 mm or less, it is extremely difficult to perform the bump formation with high accuracy and stability.

【0006】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、化学プロセスを用い
ることなく、電極パッドにはんだバンプを簡単にしかも
高精度に形成することができるバンプ形成方法及びその
装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a bump capable of easily and accurately forming a solder bump on an electrode pad without using a chemical process. An object of the present invention is to provide a forming method and an apparatus therefor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は前記目的を達
成するために、請求項1は、チップ部品に設けられた複
数の電極パッドにはんだバンプを形成するパンプ形成方
法において、 複数の開口を有するマスクを前記各開口
を対となる前記電極パッドに対向させて載置するととも
に前記マスクを前記はんだバンプとなるはんだの融点よ
り高温度に加熱する第1の工程と、第1の工程後にはん
だの融点より高温に加熱された前記マスクの開口から前
記電極パッド上に溶融温度に加熱された前記はんだを供
給する第2の工程と、前記第2の工程後に前記マスクの
開口から前記はんだが供給されたマスク上をスキージン
グする第3の工程と、前記第3の工程後に前記チップ部
品から前記マスクを取り外す第4の工程とを具備するこ
とを特徴とするバンプ形成方法。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for forming a solder bump on a plurality of electrode pads provided on a chip component. A first step of mounting the mask having the openings facing the pair of electrode pads and heating the mask to a temperature higher than the melting point of the solder to be the solder bumps; A second step of supplying the solder heated to the melting temperature from the opening of the mask heated to a temperature higher than the melting point of the solder on the electrode pad; and supplying the solder from the opening of the mask after the second step. And a fourth step of removing the mask from the chip component after the third step. Method.

【0008】請求項2は、請求項1のチップ部品は、半
導体チップであることを特徴とする。請求項3は、請求
項1のチップ部品は、半導体チップと、この半導体チッ
プを搭載した基板とからなることを特徴とする。
[0008] A second aspect of the present invention is characterized in that the chip component of the first aspect is a semiconductor chip. A third aspect of the present invention is characterized in that the chip component of the first aspect includes a semiconductor chip and a substrate on which the semiconductor chip is mounted.

【0009】請求項4は、チップ部品に設けられた複数
の電極パッドにはんだバンプを形成するパンプ形成装置
において、前記チップ部品を前記電極パッドを上向きに
して載置するチップ部品保持手段と、前記電極パッドに
対向する複数の開口を有するマスクと、前記マスクに設
けられた各開口とこれら各開口に対応する前記電極パッ
ドとを位置決めするとともに前記はんだバンプとなるは
んだの融点より高温度に前記マスクを加熱するマスク加
熱手段を有するマスク位置決め手段と、前記はんだバン
プとなるはんだを収容して溶融温度に加熱するシリンジ
及びこのシリンジの一端部に設けられ前記溶融温度に加
熱されたはんだを前記開口から電極パッド上に供給する
ニードルを有するはんだ供給手段と、前記シリンジを保
持して前記ニードルを前記はんだを供給すべき電極パッ
ドと対向する位置に位置決めするシリンジ位置決め手段
と、前記ニードルにより前記開口からはんだが供給され
たマスク上をスキージングするスキージング手段とを具
備したことを特徴とする。請求項5は、請求項4のマス
ク位置決め手段は、はんだの融点より高温度にマスクを
加熱するマスク加熱手段を有していることを特徴とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the pump forming apparatus for forming solder bumps on a plurality of electrode pads provided on a chip component, a chip component holding means for mounting the chip component with the electrode pads facing upward, A mask having a plurality of openings opposed to the electrode pads, positioning the openings provided in the mask and the electrode pads corresponding to the openings, and setting the mask to a temperature higher than the melting point of the solder to be the solder bumps; Mask positioning means having a mask heating means for heating the solder serving as the solder bump, and heating the syringe to a melting temperature and a solder provided at one end of the syringe and heated to the melting temperature from the opening. Solder supply means having a needle for supplying on an electrode pad; and the need while holding the syringe. And a squeezing means for squeezing the mask supplied with solder from the opening by the needle. . A fifth aspect of the present invention is characterized in that the mask positioning means of the fourth aspect has a mask heating means for heating the mask to a temperature higher than the melting point of the solder.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図1〜図4は第1の実施形態を
示す。図1は、バンプ形成方法を示し、図2は、バンプ
形成装置の全体構成を示す。図3は、バンプ形成装置の
うちシリンジ10部分の要部拡大図を示す。図4は、マ
スク位置決め手段40を示す。まず、図2に基づいてバ
ンプ形成装置を説明すると、1はテーブルであり、この
テーブル1の一部には載置台2が設けられ、この載置台
2の上面にはチップ部品としての半導体チップ3が搭載
されている。テーブル1上にはXYステージを構成する
X軸レール4が設けられ、このX軸レール4にはX方向
に移動自在なX軸駆動部5が設けられている。X軸駆動
部5にはY軸レール6が設けられ、このY軸レール6に
はY方向に移動自在なY軸駆動部7が設けられている。
さらに、Y軸駆動部7にはZ軸レール8が設けられ、こ
のZ軸レール8にはZ方向に移動自在なZ軸駆動部9が
設けられている。そして、Z軸駆動部9にはシリンジ1
0が搭載され、このシリンジ10はテーブル1上をX・
Y方向に移動自在であると共に、テーブル1に対して上
下動自在である。しかして、X軸レール4、X軸駆動部
5、Y軸レール6、Y軸駆動部7、Z軸レール8、Z軸
駆動部9は、シリンジ位置決め手段を構成している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment. FIG. 1 shows a bump forming method, and FIG. 2 shows an overall configuration of a bump forming apparatus. FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the syringe 10 in the bump forming apparatus. FIG. 4 shows the mask positioning means 40. First, a bump forming apparatus will be described with reference to FIG. 2. Reference numeral 1 denotes a table. A mounting table 2 is provided on a part of the table 1, and a semiconductor chip 3 as a chip component is provided on an upper surface of the mounting table 2. Is installed. An X-axis rail 4 constituting an XY stage is provided on the table 1, and an X-axis drive unit 5 movable in the X direction is provided on the X-axis rail 4. The X-axis drive unit 5 is provided with a Y-axis rail 6, and the Y-axis rail 6 is provided with a Y-axis drive unit 7 that is movable in the Y direction.
Further, the Y-axis driving section 7 is provided with a Z-axis rail 8, and the Z-axis rail 8 is provided with a Z-axis driving section 9 which is movable in the Z direction. The syringe 1 is provided in the Z-axis drive unit 9.
0 is mounted, and this syringe 10
It is movable in the Y direction and is vertically movable with respect to the table 1. Thus, the X-axis rail 4, the X-axis driving unit 5, the Y-axis rail 6, the Y-axis driving unit 7, the Z-axis rail 8, and the Z-axis driving unit 9 constitute syringe positioning means.

【0011】前記シリンジ10は、図3に示すように、
溶融はんだ12を収容する円柱状のはんだ容器10a
と、このはんだ容器10aに内設されたはんだ12の融
点以上に加熱する電熱ヒータ10bと、はんだ容器10
aの下端部にこのはんだ容器10aと同軸に連設された
例えば外径2mmおよび内径30μmの針状をなすニー
ドル10cと、このニードル10cから空気圧の調整に
より適時にかつ適量の溶融はんだ12を吐出させる吐出
制御部10dとからなっている。しかして、この吐出制
御部10dは、後述するコントローラと互いに連携して
後述するバンプ形成を行うよう設けられている。
The syringe 10 is, as shown in FIG.
Cylindrical solder container 10a containing molten solder 12
And an electric heater 10b for heating the solder 12 above the melting point of the solder 12 provided in the solder container 10a;
a needle 10c having a needle shape having an outer diameter of 2 mm and an inner diameter of 30 μm, for example, coaxially connected to the lower end of the solder container 10a, and discharging an appropriate amount of molten solder 12 from the needle 10c in a timely manner by adjusting the air pressure. And a discharge control unit 10d to be operated. The ejection control unit 10d is provided so as to form a bump described later in cooperation with a controller described later.

【0012】また、前記Y軸駆動部7にはカメラホルダ
18が設けられ、このカメラホルダ18には半導体チッ
プ3を認識するための撮像光学系としてのテレビカメラ
19が設けられている。
The Y-axis drive unit 7 is provided with a camera holder 18, and the camera holder 18 is provided with a television camera 19 as an imaging optical system for recognizing the semiconductor chip 3.

【0013】さらに、前記X軸駆動部5、Y軸駆動部7
およびZ軸駆動部9は、これらを独立して駆動するモー
タ等の駆動機構20に接続されており、この駆動機構2
0はコントローラ21に接続されている。コントローラ
21は、駆動機構20を制御する駆動制御部22、電気
ヒータ14を制御し、シリンジ10の温度を例えば20
0℃前後に保持する温度コントローラ23およびニード
ル13とテレビカメラ19中心とのオフセット量を認識
してテレビカメラ19を制御するカメラコントローラ2
4が設けられている。
Further, the X-axis driving unit 5 and the Y-axis driving unit 7
And the Z-axis drive unit 9 are connected to a drive mechanism 20 such as a motor for independently driving them.
0 is connected to the controller 21. The controller 21 controls the drive control unit 22 that controls the drive mechanism 20 and the electric heater 14, and controls the temperature of the syringe 10 by, for example, 20
A temperature controller 23 for maintaining the temperature around 0 ° C. and a camera controller 2 for controlling the television camera 19 by recognizing an offset amount between the needle 13 and the center of the television camera 19.
4 are provided.

【0014】さらに、図4に示すように、テーブル1上
には、マスク位置決め手段40が設けられている。この
マスク位置決め手段40は、マスク25の周縁部に連設
されこのマスク25をはんだ12の融点より高温に加熱
する例えば電熱ヒータを本体とするマスク加熱部41
と、このマスク加熱部41を介してマスク25を着脱自
在に保持するとともにマスク25を所定の位置に位置決
めする例えばロボットハンドなどのマスク保持駆動部4
2と、マスク加熱部41及びマスク保持駆動部42を予
め設定された作業プログラムに基づいて制御するマスク
制御部43とからなっている。マスク制御部43は、前
記コントローラ21と互いに連携して後述するバンプ形
成を行うように制御するものである。
Further, as shown in FIG. 4, on the table 1, a mask positioning means 40 is provided. The mask positioning means 40 is connected to the periphery of the mask 25 and heats the mask 25 to a temperature higher than the melting point of the solder 12.
And a mask holding driving unit 4 such as a robot hand for positioning the mask 25 at a predetermined position while detachably holding the mask 25 via the mask heating unit 41.
2 and a mask control unit 43 for controlling the mask heating unit 41 and the mask holding drive unit 42 based on a preset work program. The mask control unit 43 controls to form a bump, which will be described later, in cooperation with the controller 21.

【0015】さらに、テーブル1上には、スキージング
手段25aが設けられている。このスキージング手段
は、スキージ12a(図1参照)と、このスキージ12
aを位置決め駆動してニードル13により開口26から
溶融はんだ12が供給されたマスク25上をスキージン
グして余分のはんだを除去し、はんだバンプ27となる
溶融はんだ12の量を均等化させるスキージ駆動手段1
2b(図2参照)とからなっている。このスキージ駆動
手段12bもコントローラ21の制御信号に従って後述
する処理を行う。
Further, on the table 1, a squeezing means 25a is provided. The squeegee includes a squeegee 12a (see FIG. 1) and a squeegee 12a.
The squeegee drive for positioning and driving the a and squeezing the mask 25 to which the molten solder 12 is supplied from the opening 26 by the needle 13 to remove excess solder and equalize the amount of the molten solder 12 to be the solder bump 27 Means 1
2b (see FIG. 2). The squeegee driving means 12b also performs processing described later according to the control signal of the controller 21.

【0016】また、前記半導体チップ3は、図1に示す
ように、多数の電極パッド3aを有しており、この電極
パッド3aを上向きにして前記載置台2に載置されてい
る。半導体チップ3の上面には前記マスク位置決め手段
40によりマスク25が電極パッド3aの肉厚分の間隙
g(例えば100〜300μm)を介して対向して設け
られる。マスク25は例えばガラス、アルミナあるいは
溶融はんだ12と密着性の悪い金属、例えばタングステ
ン、モリブデン、チタン等からなる板状体で、電極パッ
ド3aを対向する部位には電極パッド3aと略同一形状
の開口26が穿設されている。しかして、開口26は、
電極パッド3aの形状に対応する形状に設けられたもの
で、図5に示すように、一辺が100μm〜200μm
の正方形をなし、かつ、200μm〜400μmのピッ
チで格子状に配設されている。
As shown in FIG. 1, the semiconductor chip 3 has a large number of electrode pads 3a, and is mounted on the mounting table 2 with the electrode pads 3a facing upward. A mask 25 is provided on the upper surface of the semiconductor chip 3 by the mask positioning means 40 so as to face the gap g (for example, 100 to 300 μm) corresponding to the thickness of the electrode pad 3a. The mask 25 is a plate-shaped body made of, for example, glass, alumina, or a metal having poor adhesion to the molten solder 12, for example, tungsten, molybdenum, titanium, or the like. An opening having substantially the same shape as the electrode pad 3a is provided at a portion facing the electrode pad 3a. 26 are drilled. Thus, the opening 26
It is provided in a shape corresponding to the shape of the electrode pad 3a, and as shown in FIG. 5, one side is 100 μm to 200 μm.
Are arranged in a lattice at a pitch of 200 μm to 400 μm.

【0017】なお、図示しないが、この実施形態のバン
プ形成装置には電極パッド3a上にフラックスを自動的
に塗布する装置を具備している。次に、前述のように構
成されたバンプ形成装置を用いて半導体チップ3の電極
パッド3aにこの発明の実施形態のはんだバンプ形成方
法を説明する。
Although not shown, the bump forming apparatus of this embodiment includes an apparatus for automatically applying a flux onto the electrode pads 3a. Next, a method of forming solder bumps on the electrode pads 3a of the semiconductor chip 3 according to the embodiment of the present invention using the bump forming apparatus configured as described above will be described.

【0018】載置台2の所定の位置に半導体チップ3を
電極パッド3aを上向きにして載置する。次に、図1
(a)に示すように、電極パッド3aの上面にフラック
ス(図示せず。)を塗布した後、前記マスク保持駆動部
42によりこの半導体チップ3の上面にマスク25を間
隙gを介して載置するすると共に、マスク25の円形を
なす開口26を電極パッド3aと対応するもの同士対向
位置決めする。このとき、マスク25は、通電されてい
るマスク加熱部41によりはんだ12の融点より高い例
えば200℃程度にまで加熱する。
The semiconductor chip 3 is mounted at a predetermined position on the mounting table 2 with the electrode pads 3a facing upward. Next, FIG.
As shown in FIG. 3A, after a flux (not shown) is applied to the upper surface of the electrode pad 3a, the mask 25 is placed on the upper surface of the semiconductor chip 3 by the mask holding / driving unit 42 via the gap g. At the same time, the circular opening 26 of the mask 25 is positioned so as to face the electrode pad 3a. At this time, the mask 25 is heated by the energized mask heating unit 41 to, for example, about 200 ° C., which is higher than the melting point of the solder 12.

【0019】次に、シリンジホルダ11に溶融はんだ1
2が収容されたシリンジ10をセットし、駆動機構20
によってX軸駆動部5およびY軸駆動部7をX・Y方向
に移動して半導体チップ3に載置されたマスク25上に
シリンジ10およびテレビカメラ18を位置決めする。
Next, the molten solder 1 is placed in the syringe holder 11.
The syringe 10 in which the two are accommodated is set, and the driving mechanism 20 is set.
The X-axis driving unit 5 and the Y-axis driving unit 7 are moved in the X and Y directions to position the syringe 10 and the television camera 18 on the mask 25 mounted on the semiconductor chip 3.

【0020】そして、テレビカメラ18によってマスク
25の開口26の位置を撮像し、このときの画像を取り
込み、この取り込んだ認識画像中の特定の基準点(例え
ば最左最上端の開口26に基づいて、テレビカメラ18
と一定の距離だけオフセットされたニードル13をマス
ク25の開口26に対向させた後、駆動機構20によっ
てZ軸駆動部9によってZ軸方向に移動してシリンジ1
2を下降させ、ニードル13とマスク25の開口26に
接近させる。
Then, the position of the opening 26 of the mask 25 is imaged by the television camera 18, the image at this time is captured, and a specific reference point (for example, based on the leftmost uppermost opening 26) in the captured recognition image. , TV camera 18
After the needle 13 offset by a certain distance from the opening 26 of the mask 25, the syringe 1 is moved by the driving mechanism 20 in the Z-axis direction by the Z-axis driving unit 9.
2 is lowered to approach the needle 13 and the opening 26 of the mask 25.

【0021】前記ニードル13のオフセットは、はんだ
バンプ形成工程前に調整しておく。すなわち、まず、半
導体チップ3と同様の寸法の基板にニードル13から溶
融はんだ12を滴下させる。次に、予め設定されたオフ
セット量だけテレビカメラ18を溶融はんだ12の滴下
位置に移動させる。さらに、溶融はんだ12の滴下位置
とテレビカメラ18との距離をオフセット誤差として求
める。このオフセット誤差が解消されるようにオフセッ
ト量を更新する。以上の操作をオフセット誤差がなくな
るまで繰り返す。
The offset of the needle 13 is adjusted before the solder bump forming step. That is, first, the molten solder 12 is dropped from the needle 13 onto a substrate having the same dimensions as the semiconductor chip 3. Next, the television camera 18 is moved to a dropping position of the molten solder 12 by a preset offset amount. Further, the distance between the drop position of the molten solder 12 and the television camera 18 is obtained as an offset error. The offset amount is updated so that the offset error is eliminated. The above operation is repeated until the offset error disappears.

【0022】なお、テレビカメラ18によるマスク25
の撮像及びオフセット量の更新は、はんだバンプが形成
される半導体チップ3が変わるたびに行う。次に、図1
(b)に示すように、吐出制御部10dによってシリン
ジ10内の溶融はんだ12をニードル13を介して吐出
させると、溶融はんだ12は開口26を介して電極パッ
ド3a上に一定量供給される。この動作を繰り返し行
い、半導体チップ3の多数の電極3aに対して溶融はん
だ12を供給するが、マスク25ははんだの融点より高
温度に加熱されているため、供給されたはんだが凝固さ
れることはなく、電極パッド3a上に盛り上がった状態
に保たれている(図1(b)参照)。
The mask 25 by the television camera 18
Is performed every time the semiconductor chip 3 on which the solder bump is formed changes. Next, FIG.
As shown in (b), when the molten solder 12 in the syringe 10 is discharged through the needle 13 by the discharge control unit 10d, a fixed amount of the molten solder 12 is supplied to the electrode pad 3a through the opening 26. This operation is repeated to supply the molten solder 12 to many electrodes 3a of the semiconductor chip 3. However, since the mask 25 is heated to a temperature higher than the melting point of the solder, the supplied solder may be solidified. However, it is kept in a raised state on the electrode pad 3a (see FIG. 1B).

【0023】しかして、マスク25の開口26のすべて
に溶融はんだ12を吐出し終わると、開口26から盛り
上がっている部分を除去して、マスク25の開口26の
中に充填されている溶融はんだ12の量を均一にするた
めに、図1(c)に示すように、スキージ12aにより
スキージングを行う。このとき、マスク25の温度はは
んだの溶融温度以上に加熱されている。
When the molten solder 12 has been discharged into all of the openings 26 of the mask 25, the portion that is raised from the openings 26 is removed, and the molten solder 12 filled in the openings 26 of the mask 25 is removed. As shown in FIG. 1 (c), squeegee 12a performs squeezing in order to make the amount of the ink uniform. At this time, the temperature of the mask 25 is higher than the melting temperature of the solder.

【0024】さらに、スキージングが終了したマスク2
5を水平に維持したまま、マスク保持駆動部42により
上昇させ、半導体チップ3から離間させる(図1(d参
照)。すると、このマスク加熱部41により加熱されて
いるマスク25の開口26から抜けた溶融はんだ12
は、表面張力により略半球状となった後、冷却凝固し、
はんだバンブ27が形成される(図1(e)参照)。な
お、はんだバンプ27形成後、半導体チップ3をリフロ
ー炉中にて200℃程度にてリフロー処理することによ
り、再度、はんだバンプ27の形状を半球状に成形する
ようにしてもよい。
Further, the mask 2 after the squeezing is completed
5 is kept horizontal and raised by the mask holding / driving section 42 to separate it from the semiconductor chip 3 (see FIG. 1D), whereby the mask 25 is removed from the opening 26 of the mask 25 heated by the mask heating section 41. Molten solder 12
After cooling to a substantially hemispherical shape due to surface tension,
The solder bump 27 is formed (see FIG. 1E). After the formation of the solder bumps 27, the semiconductor chips 3 may be subjected to a reflow process at about 200 ° C. in a reflow furnace, so that the shape of the solder bumps 27 is again formed into a hemispherical shape.

【0025】以上のように、この発明の実施形態のバン
プ形成方法は、半導体チップ3上に位置決めされたマス
ク25の開口26を介して電極パッド3a上にニードル
13から溶融はんだ12を逐一滴下することにより、は
んだバンプ27を形成するようにしているので、従来の
めっき法によるはんだバンプの形成に比べて工程数が少
なくて済み、生産能率が高くなる。また、従来のクリー
ムはんだ印刷法に比べてバンプのピッチが0.5mm以
下の場合にもバンプの形状を高精度に形成することが可
能となる。
As described above, according to the bump forming method of the embodiment of the present invention, the molten solder 12 is dropped one by one from the needle 13 onto the electrode pad 3a through the opening 26 of the mask 25 positioned on the semiconductor chip 3. Thus, since the solder bumps 27 are formed, the number of steps is reduced as compared with the formation of the solder bumps by the conventional plating method, and the production efficiency is increased. Further, even when the pitch of the bumps is 0.5 mm or less as compared with the conventional cream solder printing method, it is possible to form the bumps with higher precision.

【0026】さらに、この発明の実施形態のバンプ形成
装置は、X軸駆動部5、Y軸駆動部7、Z軸駆動部9等
のシリンジ位置決め手段により正確にバンプ形成位置に
位置決めされるシリンジ10に収容された溶融はんだ1
2をニードル13からマスク25の開口26を介して電
極パッド3a上に吐出させるようにしているので、所望
の電極パッド3a上に適量の溶融はんだ12を確実にか
つ能率的に供給することができる。また、マスク25を
加熱するマスク加熱部41を具備しているので、円滑な
はんだバンプ27の形成に寄与することができる。これ
ら諸効果と相俟って、所望形状のはんだバンプ27を確
実かつ能率的に形成することが可能となる。
Further, according to the bump forming apparatus of the embodiment of the present invention, the syringe 10 which is accurately positioned at the bump forming position by the syringe positioning means such as the X-axis driving unit 5, the Y-axis driving unit 7, and the Z-axis driving unit 9. Molten solder 1 contained in
2 is discharged from the needle 13 onto the electrode pad 3a through the opening 26 of the mask 25, so that an appropriate amount of the molten solder 12 can be reliably and efficiently supplied onto a desired electrode pad 3a. . Further, since the mask heating section 41 for heating the mask 25 is provided, it is possible to contribute to the formation of the smooth solder bump 27. Together with these effects, it is possible to form the solder bumps 27 having a desired shape reliably and efficiently.

【0027】なお、前記第1の実施形態によれば、半導
体チップの電極パッドにはんだバンプを形成する方法お
よび装置について説明したが、基板に形成された電極パ
ッドにはんだバンプを形成する場合においても適用でき
る。
According to the first embodiment, a method and an apparatus for forming a solder bump on an electrode pad of a semiconductor chip have been described. However, the method and apparatus for forming a solder bump on an electrode pad formed on a substrate are also described. Applicable.

【0028】すなわち、図6に示すように、例えばプラ
スチック・ボールグリッド・アレイ(P−BGA)等の
面配置接合半導体パッケージ30の場合、BGA基板3
1に半導体チップ32が搭載され、この半導体チップ3
2とBGA基板31とはワイヤボンディングによって電
気的に接続されている。さらに、半導体チップ32をB
GA基板31とは樹脂モールド33によって一体に形成
され、半導体パッケージ30が構成されているため、図
7に示すように、半導体パッケージ30を反転してBG
A基板31にマスク25を載置し、BGA基板31に形
成された電極パッド34にマスク25の開口26を対向
させることにより、同様にはんだバンプ35を形成する
ことができる。
That is, as shown in FIG. 6, in the case of a surface-arranged junction semiconductor package 30 such as a plastic ball grid array (P-BGA), the BGA substrate 3
1, a semiconductor chip 32 is mounted, and the semiconductor chip 3
2 and the BGA substrate 31 are electrically connected by wire bonding. Further, the semiconductor chip 32 is
Since the semiconductor package 30 is formed integrally with the GA substrate 31 by a resin mold 33, the semiconductor package 30 is inverted and the BG is formed as shown in FIG.
By placing the mask 25 on the A substrate 31 and making the opening 26 of the mask 25 face the electrode pad 34 formed on the BGA substrate 31, the solder bump 35 can be formed in the same manner.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1〜3
による、バンプ形成方法は、正確に位置決めされたマス
クの開口を介して電極パッド上に溶融はんだを滴下する
ことにより、はんだバンプを形成するようにしているの
で、従来のめっき法によるはんだバンプの形成に比べて
工程数が少なくて済み、生産能率が高くなる。また、従
来のクリームはんだ印刷法に比べてはんだバンプのピッ
チが小さい場合にも、はんだバンプの形状を高精度に形
成することが可能となる。
As described above, claims 1 to 3 of the present invention.
The method of forming a bump by forming a solder bump by dropping molten solder onto an electrode pad through an opening of a mask that is accurately positioned. The number of processes is smaller than that of, and the production efficiency is increased. Further, even when the pitch of the solder bumps is smaller than that of the conventional cream solder printing method, the shape of the solder bumps can be formed with high accuracy.

【0030】請求項4のバンプ形成装置は、シリンジ位
置決め手段により正確にバンプ形成位置に位置決めされ
るシリンジに収容された溶融はんだをニードルからマス
クの開口を介して電極パッド上に吐出させるようにして
いるので、所望の電極パッド上に適量の溶融はんだを確
実にかつ能率的に供給することができる。また、マスク
を加熱するマスク加熱部を具備しているので、開口に吐
出された溶融はんだが急冷凝固することを防止すること
ができ、円滑なはんだバンプの形成に寄与することがで
きる。これら諸効果と相俟って、所望形状のはんだバン
プを確実かつ能率的に形成することが可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, the molten solder contained in the syringe, which is accurately positioned at the bump forming position by the syringe positioning means, is discharged from the needle onto the electrode pad through the opening of the mask. Therefore, it is possible to reliably and efficiently supply an appropriate amount of molten solder on a desired electrode pad. Further, since the mask heating section for heating the mask is provided, it is possible to prevent the molten solder discharged to the opening from being rapidly cooled and solidified, and to contribute to the formation of a smooth solder bump. Together with these effects, it is possible to form solder bumps having a desired shape reliably and efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施形態のバンプ形成方法を
示す縦断側面図。
FIG. 1 is a vertical sectional side view showing a bump forming method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態のバンプ形成装置の全体を示す斜視
図。
FIG. 2 is an exemplary perspective view showing the entire bump forming apparatus of the embodiment;

【図3】図2のシリンジ部の要部を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a main part of the syringe unit of FIG. 2;

【図4】図2のマスク位置決め手段を示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing the mask positioning means of FIG. 2;

【図5】同実施形態のマスクの要部を示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing a main part of the mask of the embodiment.

【図6】この発明の第2の実施形態のバンプ形成方法に
よる半導体パッケージの説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a semiconductor package according to a bump forming method according to a second embodiment of the present invention.

【図7】同実施形態のバンプ形成方法の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of the bump forming method of the embodiment.

【図8】従来技術の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…半導体チップ(チップ部品) 3a…電極パッド 10…シリンジ 12…溶融はんだ 25…マスク 26…開口 27…はんだバンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Semiconductor chip (chip part) 3a ... Electrode pad 10 ... Syringe 12 ... Molten solder 25 ... Mask 26 ... Opening 27 ... Solder bump

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チップ部品に設けられた複数の電極パッ
ドにはんだバンプを形成するパンプ形成方法において、 複数の開口を有するマスクを前記各開口を対となる前記
電極パッドに対向させて載置するとともに前記マスクを
前記はんだバンプとなるはんだの融点より高温度に加熱
する第1の工程と、 第1の工程後にはんだの融点より高温に加熱された前記
マスクの開口から前記電極パッド上に溶融温度に加熱さ
れた前記はんだを供給する第2の工程と、 前記第2の工程後に前記マスクの開口から前記はんだが
供給されたマスク上をスキージングする第3の工程と、 前記第3の工程後に前記チップ部品から前記マスクを取
り外す第4の工程とを具備することを特徴とするバンプ
形成方法。
In a pump forming method for forming solder bumps on a plurality of electrode pads provided on a chip component, a mask having a plurality of openings is placed with the openings facing the pair of electrode pads. A first step of heating the mask to a temperature higher than the melting point of the solder that will become the solder bump; and a melting temperature on the electrode pad from the opening of the mask heated to a temperature higher than the melting point of the solder after the first step. A second step of supplying the solder that has been heated to above, a third step of squeezing the mask on which the solder has been supplied from the opening of the mask after the second step, and after the third step And a fourth step of removing the mask from the chip component.
【請求項2】 チップ部品は、半導体チップであること
を特徴とする請求項1記載のバンプ形成方法。
2. The bump forming method according to claim 1, wherein the chip component is a semiconductor chip.
【請求項3】 チップ部品は、半導体チップと、この半
導体チップを搭載した基板とからなることを特徴とする
請求項1記載のバンプ形成方法。
3. The bump forming method according to claim 1, wherein the chip component comprises a semiconductor chip and a substrate on which the semiconductor chip is mounted.
【請求項4】 チップ部品に設けられた複数の電極パッ
ドにはんだバンプを形成するパンプ形成装置において、 前記チップ部品を前記電極パッドを上向きにして載置す
るチップ部品保持手段と、 前記電極パッドに対向する複数の開口を有するマスク
と、 前記マスクに設けられた各開口とこれら各開口に対応す
る前記電極パッドとを位置決めするとともに前記はんだ
バンプとなるはんだの融点より高温度に前記マスクを加
熱するマスク加熱手段を有するマスク位置決め手段と、 前記はんだバンプとなるはんだを収容して溶融温度に加
熱するシリンジ及びこのシリンジの一端部に設けられ前
記溶融温度に加熱されたはんだを前記開口から電極パッ
ド上に供給するニードルを有するはんだ供給手段と、 前記シリンジを保持して前記ニードルを前記はんだを供
給すべき電極パッドと対向する位置に位置決めするシリ
ンジ位置決め手段と、 前記ニードルにより前記開口からはんだが供給されたマ
スク上をスキージングするスキージング手段とを具備し
たことを特徴とするバンプ形成装置。
4. A pump forming apparatus for forming solder bumps on a plurality of electrode pads provided on a chip component, wherein: a chip component holding means for placing the chip component with the electrode pad facing upward; A mask having a plurality of openings facing each other, positioning the openings provided in the mask and the electrode pads corresponding to the openings, and heating the mask to a temperature higher than the melting point of the solder to be the solder bumps Mask positioning means having mask heating means, a syringe for containing the solder to be the solder bumps and heating to a melting temperature, and a solder provided at one end of the syringe and heated to the melting temperature is supplied from the opening to the electrode pad through the opening. Solder supply means having a needle for supplying the needle, A bump positioning device comprising: a syringe positioning means for positioning at a position facing an electrode pad to be supplied with solder; and a squeezing means for squeezing a mask supplied with solder from the opening by the needle. Forming equipment.
JP8157081A 1996-06-18 1996-06-18 Method and apparatus for forming bumps Pending JPH104099A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007294954A (en) * 2006-04-21 2007-11-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Filling technology of conductive bonding material

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007294954A (en) * 2006-04-21 2007-11-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Filling technology of conductive bonding material

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