JPH1092880A - Particle arranger and particle transfer method using this - Google Patents

Particle arranger and particle transfer method using this

Info

Publication number
JPH1092880A
JPH1092880A JP26562796A JP26562796A JPH1092880A JP H1092880 A JPH1092880 A JP H1092880A JP 26562796 A JP26562796 A JP 26562796A JP 26562796 A JP26562796 A JP 26562796A JP H1092880 A JPH1092880 A JP H1092880A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
particle
particles
mask plate
bumps
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.)
Pending
Application number
JP26562796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Kuwazaki
聡 桑崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP26562796A priority Critical patent/JPH1092880A/en
Priority to US08/929,057 priority patent/US6063701A/en
Publication of JPH1092880A publication Critical patent/JPH1092880A/en
Priority to US09/481,389 priority patent/US6247640B1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3478Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the omission in transfer in the case of performing the bump formation in TAB(tape automatic bonding) or flip chip bonding, by transfer method. SOLUTION: A stage 1 consisting of porous material is arranged close to a mask plate 7 fixed horizontally, and the bumps Bp housed one by one in the openings 7a of the mask board 7 are arranged on the particle arrangement face on the stage 1. At this time, exhaust performed from the rear of the stage 1 and the minute projection 2a made at the particle arrangement face limit the shifting of the bumps Bp. After collecting superfluous bumps, using a squeeze 9, the stage 1 is lowered and separated from the mask board 7. When the stage 1 is lowered by inclining the stage 1, the dislocation of the bump Bp due to air flow turbulence is prevented. Subsequently, the stage 1 is shifted to other place, and the arranged bumps Bp are transferred onto the leads on a TAB tape or the pad electrodes of the LSI chip.

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】本発明は、半導体チップの電
極パッドやTAB(テープ自動ボンディング)テープの
リードの末端にハンダ・バンプを正確かつ効率良く転写
することを可能とする粒子配列装置、およびこれを用い
た粒子転写方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particle arranging apparatus capable of accurately and efficiently transferring solder bumps to an electrode pad of a semiconductor chip or an end of a lead of a TAB (tape automatic bonding) tape, and a particle arranging apparatus. And a particle transfer method using

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体チップの電極パッドと外部リード
との電気的接続法としては、ワイヤ・ボンディング,T
AB,フリップチップ・ボンディングの3方式が代表的
である。このうち、TAB方式とフリップチップ・ボン
ディング方式では、電気的接続の媒体としてハンダ・バ
ンプ(以下、バンプと称する。)が必要である。すなわ
ち、TAB方式では半導体チップの電極パッドとTAB
テープ上に形成されたフィルム状のリードとの間にバン
プが介在され、フリップチップ・ボンディング方式では
半導体チップの電極パッドと実装基板上に形成されたリ
ードとの間にバンプが介在される。
2. Description of the Related Art As an electrical connection method between an electrode pad of a semiconductor chip and an external lead, wire bonding, T
AB and flip chip bonding are typical. Among them, the TAB method and the flip chip bonding method require solder bumps (hereinafter, referred to as bumps) as a medium for electrical connection. That is, in the TAB method, the electrode pads of the semiconductor chip and the TAB
A bump is interposed between a film-shaped lead formed on a tape and a bump is interposed between an electrode pad of a semiconductor chip and a lead formed on a mounting substrate in the flip-chip bonding method.

【0003】上記ハンダ・バンプの形成法としては、半
導体チップの電極パッドの露出部をバリヤメタルで一旦
覆い、このバリヤメタルを被覆するようなハンダ膜のパ
ターンを形成し、リフロー・アニールを行ってハンダ膜
を自身の表面張力を利用してバリヤメタル上で自己整合
的に収縮させる方法、あるいはワイヤ・ボンダを用いて
電極パッド上にバンプをひとつひとつ形成してゆく方法
が、従来より広く採用されてきた。
As a method of forming the solder bump, an exposed portion of an electrode pad of a semiconductor chip is once covered with a barrier metal, a pattern of a solder film is formed so as to cover the barrier metal, and reflow annealing is performed. Conventionally, a method of self-aligning shrinkage on a barrier metal using its own surface tension, or a method of forming bumps one by one on an electrode pad using a wire bonder has been widely used.

【0004】さらに近年では、上述のように工数やコス
トのかかる直接的な形成方法に代わり、転写バンプ法が
提案されている。これは、専用の転写基板上に電解メッ
キ法によりバンプを形成し、TAB方式ではこのバンプ
をTABテープのリードと位置合わせし、またフリップ
チップ・ボンディング方式ではこのバンプを半導体チッ
プの電極パッドと位置合わせした状態でそれぞれ加熱圧
着を行うことにより、リードや電極パッド上にバンプを
転写する方法である。特にTAB方式は、この転写バン
プ法の提案によって汎用化されたと言っても過言ではな
い。
[0004] In recent years, a transfer bump method has been proposed instead of a direct forming method that requires man-hours and cost as described above. In this method, bumps are formed on a dedicated transfer substrate by electrolytic plating. In the TAB method, the bumps are aligned with the leads of the TAB tape. In the flip chip bonding method, the bumps are aligned with the electrode pads of the semiconductor chip. In this method, the bumps are transferred onto the leads or electrode pads by performing thermocompression bonding in the aligned state. In particular, it is no exaggeration to say that the TAB method has been generalized by the proposal of the transfer bump method.

【0005】しかし、電解メッキ法で形成されたバンプ
はその表面が平坦であるため、個々のバンプの高さが正
確に揃っていないと転写ムラが生ずる問題があった。こ
の問題を解決するための技術として、転写基板上に球形
のバンプを配列させることを前提とした微細金属球の配
列装置が特公平7−27929号公報に開示されてい
る。ただし、電解メッキ法では予めバンプを形成すべき
位置を特定することができるのに対し、球形のバンプは
バラバラの状態で作製される。したがって、球形のバン
プを所定の位置にいかに能率良く配列するかが、上記方
法の成否を決定する。
[0005] However, the bumps formed by the electrolytic plating method have a problem in that transfer unevenness occurs if the heights of the individual bumps are not exactly uniform because the surfaces thereof are flat. As a technique for solving this problem, Japanese Patent Publication No. 7-27929 discloses an arrangement apparatus for fine metal spheres on the premise that spherical bumps are arranged on a transfer substrate. However, in the electrolytic plating method, a position where a bump is to be formed can be specified in advance, whereas a spherical bump is manufactured in a state of being separated. Therefore, how efficiently the spherical bumps are arranged at predetermined positions determines the success or failure of the above method.

【0006】そこで上記の装置では、図20に示される
ように、転写基板50に貫通孔53を設け、この貫通孔
53の開口径を裏面側ではバンプbpの球径よりも小、
上面側ではやや大としておくことにより、この転写基板
50自身に位置決め用の治具の機能を持たせ、かつこの
転写基板50の裏面側を減圧とすることによりバンプb
pを貫通孔53内に吸引固定させている。このときの減
圧操作は、転写基板50とこれを保持するホルダ56と
の間に形成される背面空間57を排気管58を通じて排
気することにより行われる。
Therefore, in the above apparatus, as shown in FIG. 20, a through hole 53 is provided in the transfer substrate 50, and the opening diameter of the through hole 53 is smaller than the spherical diameter of the bump bp on the back side.
By making the upper surface slightly larger, the transfer substrate 50 itself has the function of a positioning jig, and the lower surface of the transfer substrate 50 is evacuated to reduce the bump b.
p is sucked and fixed in the through hole 53. The decompression operation at this time is performed by exhausting a back space 57 formed between the transfer substrate 50 and the holder 56 holding the transfer substrate 50 through an exhaust pipe 58.

【0007】上記貫通孔53は、実際にはバンプ粒径よ
りも小さな直径d1 を有する開口54を形成した平板5
1と、バンプ粒径よりも大きな直径d2 を有する開口5
5を形成した平板52とを積層することにより形成され
ている。また、貫通孔53の深さは、バンプbpを捕捉
した際に該バンプbpを粒径の1/2以内の高さで突出
させるように設定されており、実際上は2枚の平板5
1,52の厚さt1 ,t2 が最適化されている。このよ
うにして配列されたバンプbpは、たとえばTABテー
プ上のリード上に転写され、さらにこのTABテープが
半導体チップと圧着されることにより、半導体チップの
実装が終了する。
The through-hole 53 is a flat plate 5 having an opening 54 having a diameter d 1 smaller than the particle diameter of the bump.
1 and an opening 5 having a diameter d 2 larger than the bump particle size
5 is formed by laminating the flat plate 52 on which 5 is formed. The depth of the through hole 53 is set so that when the bump bp is captured, the bump bp is projected at a height within 1/2 of the particle size.
The thicknesses t 1 , t 2 of 1,52 have been optimized. The bumps bp arranged in this manner are transferred onto, for example, leads on a TAB tape, and the TAB tape is pressed against the semiconductor chip, thereby completing the mounting of the semiconductor chip.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、バンプは1
個の電極パッドまたは1本のリードにつき1個だけ形成
されるものである。したがって、数十〜百数十もある電
極やリードのたった1カ所でもバンプの転写漏れが起こ
れば、その半導体チップは不良となる。上述の装置で
は、貫通孔53にバンプbpを捕捉したままの状態で転
写を行うので、転写に必要なバンプbpの突出量を確保
するためには、バンプbpの粒径をかなり厳密に制御す
る必要が生ずる。ただし、バンプbpは隣接する電極パ
ッド間あるいはリード間のピッチが狭くなればこれに応
じて微細化されるので、粒径そのものの均一制御はます
ます困難となる。さらに、これに伴ってTABテープの
リードの平面度、ボンディング・ツールの平面度、転写
基板とTABテープとの平行度に関しても要求精度が上
昇し、これらの調整は今後の高密度実装化の進展と共に
極めて難しくなるものと予測される。
By the way, the number of bumps is one.
Only one electrode pad or one lead is formed for each lead. Therefore, if the transfer of bumps occurs even in tens to hundreds of dozens of electrodes or leads, the semiconductor chip becomes defective. In the above-described apparatus, the transfer is performed while the bumps bp are captured in the through holes 53. Therefore, in order to secure the protrusion amount of the bumps bp necessary for the transfer, the particle size of the bumps bp is controlled strictly. A need arises. However, if the pitch between adjacent electrode pads or leads between adjacent electrode pads becomes narrower, the bump bp becomes finer accordingly, so that uniform control of the particle size itself becomes more and more difficult. In addition, the required flatness of the TAB tape leads, the flatness of the bonding tool, and the parallelism between the transfer substrate and the TAB tape have been increased, and these adjustments will be made in the future as high-density mounting progresses. It is expected that it will be extremely difficult.

【0009】そこで本発明は、かかる困難な制御を行っ
たり、著しく装置の精度を高めることなく、より簡便か
つ確実にバンプ、一般的には粒子を転写することが可能
な粒子配列装置、およびこれを用いた粒子転写方法を提
供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a particle arrangement apparatus capable of transferring bumps, generally particles, more easily and reliably without performing such difficult control or significantly increasing the precision of the apparatus. It is an object of the present invention to provide a particle transfer method using the method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の粒子配列装置
は、粒子の供給手段と、多孔質平板からなり粒子配列面
となる一方の主面に粒子の移動を規制するための表面凹
凸を有するステージと、このステージ上における粒子の
配列を規定するために所定のパターンにしたがって形成
された開口を有するマスク板と、粒子を前記粒子配列面
に保持するために、ステージの他方の主面側から粒子を
吸引する吸引手段と、ステージとマスク板の主面同士を
近接/離間自在となすために、該ステージもしくは該マ
スク板の少なくとも一方に接続される駆動手段とを備え
た構成をとることで、上述の目的を達成しようとするも
のである。
According to the present invention, there is provided a particle arrangement device having a particle supply means and a surface having irregularities on one main surface of a porous flat plate, which is a particle arrangement surface, for restricting movement of particles. A stage, a mask plate having an opening formed according to a predetermined pattern to define the arrangement of particles on this stage, and from the other main surface side of the stage to hold particles on the particle arrangement surface. By adopting a configuration including a suction means for sucking particles and a driving means connected to at least one of the stage and the mask plate so that the main surfaces of the stage and the mask plate can be freely approached / separated from each other. The above-mentioned object is to be achieved.

【0011】かかる装置を用いて粒子を転写するには、
まずステージとマスク板とを近接かつ平行もしくは略々
平行に保持しながら該マスク板の上から粒子を供給して
該マスク板の開口に粒子を捕捉させ、次にこの開口に捕
捉されなかった余分の粒子を除去し、マスク板とステー
ジとを分離し、ステージ上に配列された粒子を他の平面
へ転写する。
To transfer particles using such an apparatus,
First, particles are supplied from above the mask plate while holding the stage and the mask plate close to each other and parallel or substantially parallel to each other so that the particles are caught in the openings of the mask plate. Are removed, the mask plate and the stage are separated, and the particles arranged on the stage are transferred to another plane.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の基本的な考え方は、粒子
の載置と粒子配列の規定とを各々独立した部材に担当さ
せ、粒子配列時には両部材を近接させ、粒子転写時には
両部材を分離させることにより、粒子の全体を露出させ
た状態で転写可能とすることである。したがって、上記
粒子をバンプとした場合、本発明によれば従来のように
バンプの突出高さ,TABテープのリードの平面度,ボ
ンディング・ツールの平面度をそれほど厳密に調整しな
くても、確実かつ高いスループットをもってバンプを転
写することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The basic concept of the present invention is that the placement of particles and the definition of particle arrangement are performed by independent members, respectively. By separating, the particles can be transferred in a state where the whole particles are exposed. Therefore, when the above particles are used as bumps, according to the present invention, the bump height, the flatness of the TAB tape leads, and the flatness of the bonding tool need not be so precisely adjusted as in the prior art. In addition, bumps can be transferred with high throughput.

【0013】この考え方を具体化する粒子配列装置とし
ては、粒子を載置させるステージと、粒子配列を規定す
るためのマスク板の他に、該ステージもしくは該マスク
板の少なくとも一方に接続される駆動手段が必要であ
る。構成や制御が最も簡単に済むのは、駆動手段をステ
ージにのみ接続し、固定された前記マスク板に対して該
ステージを昇降させるようにした場合である。また、ス
テージ上における粒子の固定は、該ステージを多孔質平
板で構成し、その裏面側から吸引を行うことである程度
は達成されるが、本発明ではさらに、このステージの粒
子配列面に表面凹凸を設けることにより、ステージとマ
スク板とを離間させた場合の粒子の位置ずれを防止す
る。
As a particle arrangement apparatus embodying this concept, in addition to a stage on which particles are placed, a mask plate for defining the particle arrangement, and a drive connected to at least one of the stage and the mask plate Means are needed. The simplest configuration and control is when the driving means is connected only to the stage and the stage is moved up and down with respect to the fixed mask plate. Further, the fixation of the particles on the stage can be achieved to some extent by forming the stage from a porous flat plate and performing suction from the back side thereof. Is provided, the displacement of the particles when the stage and the mask plate are separated from each other is prevented.

【0014】ここで、上記の表面凹凸は、前記粒子配列
面上に微小突起を形成するか、あるいは粒子の粒径より
も小さな網目を有するメッシュを置くことにより付与す
ることができる。上記微小突起は、ランダムなパターン
で形成しても、あるいは規則的パターンにしたがって形
成しても良い。ランダムに形成するための簡便な手法と
しては、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂の溶解液を粒子
配列面に噴霧し、得られた微細な液滴を加熱や紫外線照
射により硬化させることが挙げられる。一方、規則的に
形成する手法としては、フォトレジスト材料のパターニ
ングが最も簡便である。このレジスト・パターニングの
手法によれば、微小突起の配列ピッチと粒子配列ピッチ
との大小関係も自由に設定することができる。微小突起
の配列ピッチが粒子の配列ピッチよりも大きければ、粒
子は隣接する微小突起の間に捕捉され、逆に小さければ
1個の粒子は複数の微小突起に支持される。
Here, the above-mentioned surface irregularities can be provided by forming fine projections on the particle arrangement surface or by placing a mesh having a mesh smaller than the particle diameter of the particles. The minute projections may be formed in a random pattern or may be formed according to a regular pattern. As a simple method for random formation, a solution of a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin is sprayed on a particle array surface, and the obtained fine droplets are cured by heating or ultraviolet irradiation. . On the other hand, the most convenient method for forming a pattern is patterning a photoresist material. According to the resist patterning method, the magnitude relationship between the arrangement pitch of the fine protrusions and the particle arrangement pitch can be set freely. If the arrangement pitch of the microprojections is larger than the arrangement pitch of the particles, the particles are trapped between adjacent microprojections, and if smaller, one particle is supported by the plurality of microprojections.

【0015】上記微小突起やメッシュの少なくとも一部
には、粒子に対する粘着性が付与されていても良い。こ
の付与の手法としては、まず微小突起そのものを粘着性
物質で形成したり、あるいはメッシュに粘着性物質を塗
布することが挙げられる。かかる粘着性物質としては、
シリコン樹脂やアクリル樹脂を使用することができる。
なお、この粘着性を、前記メッシュの中で前記マスク板
の開口の近傍に対応する領域内で選択的に付与し、ステ
ージ周辺部では付与しないようにすると、マスク板の不
要な汚染を防止することができる。
At least a part of the fine projections and the mesh may have adhesion to particles. As a method of this application, first, the minute projection itself is formed of an adhesive substance, or an adhesive substance is applied to a mesh. Such sticky substances include:
Silicon resin or acrylic resin can be used.
In addition, unnecessary adhesion of the mask plate can be prevented by selectively applying this adhesiveness in a region corresponding to the vicinity of the opening of the mask plate in the mesh and not applying the adhesive around the stage. be able to.

【0016】本発明の粒子配列装置では、駆動手段に前
記ステージと前記マスク板の主面同士を互いに平行な位
置関係から微小角度だけ傾斜させるための傾斜機構が備
えられていても良い。この機構は、粒子の配列を終了し
た後にステージとマスク板とを分離する際の急激な空気
の流入を抑制し、粒子の配列の乱れや飛散を防止する上
で極めて有効である。なお、上記マスク板の開口は粒子
1個を捕捉し得る大きさを有し、該粒子としてハンダ・
バンプ形成用の導電粒子を取り扱うようになされると、
極めて実用性の高いバンプ配列装置が提供されることに
なる。
In the particle arrangement device of the present invention, the driving means may be provided with an inclination mechanism for inclining the main surfaces of the stage and the mask plate by a small angle from a positional relationship parallel to each other. This mechanism is extremely effective in suppressing abrupt inflow of air when separating the stage and the mask plate after the arrangement of the particles is completed, and preventing disorder and scattering of the arrangement of the particles. In addition, the opening of the mask plate has a size capable of capturing one particle, and the particles
When it comes to handle conductive particles for bump formation,
An extremely practical bump arrangement apparatus is provided.

【0017】上述のような傾斜機構を備えた本発明の装
置を用いて粒子を他の平面へ転写する際には、該傾斜機
構の動作タイミングにより、2通りの粒子配列方法が可
能となる。その第一は、粒子の配列時にステージとマス
ク板との平行度をやや低下させる方法である。第二は、
粒子の配列はステージとマスク板の双方を平行に保った
状態で行い、双方を離間させる時の少なくとも初期の段
階で平行度をやや低下させ、急激な空気流入の危険が減
少した時点で両者を再び平行な位置関係に戻す方法であ
る。いずれの場合も、駆動手段がステージ側に設けられ
ている場合は、マスク板が水平状態に保たれ、ステージ
側が傾斜されることになる。
When transferring particles to another plane using the apparatus of the present invention having the above-described tilting mechanism, two types of particle arrangement methods are possible depending on the operation timing of the tilting mechanism. The first is a method of slightly reducing the parallelism between the stage and the mask plate during the arrangement of the particles. Second,
Arrangement of particles is performed with both the stage and the mask plate kept parallel, and at the initial stage when separating them, the parallelism is reduced slightly, and when the danger of sudden air inflow is reduced, both are aligned. This is a method of returning to a parallel positional relationship again. In any case, when the driving means is provided on the stage side, the mask plate is kept horizontal and the stage side is inclined.

【0018】なお、本発明の粒子配列方法により配列さ
れた粒子が転写される他の平面とは、リードが形成され
たTABテープ、パッド電極が露出された半導体チッ
プ、あるいはこれらTABテープや半導体チップへのバ
ンプを転写をさらに途中で媒介する中間的な転写部材で
ある。以下、本発明の好適な実施の形態について説明す
る。
The other plane on which the particles arranged by the particle arrangement method of the present invention are transferred is a TAB tape having leads formed thereon, a semiconductor chip having pad electrodes exposed, or a TAB tape or semiconductor chip having these pads exposed. This is an intermediate transfer member that mediates the transfer of the bump to the middle. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

【0019】第1の実施の形態 ここでは、ステージの粒子配列面に紫外線(UV)硬化
樹脂の噴霧飛沫を硬化させた微小突起を形成した粒子配
列装置について、図1を参照しながら説明する。図1
は、固定式のマスク板と移動式のステージとを備えた本
発明の粒子配列装置の模式的断面図である。この装置
は、ステージ1の移動方向を規定するガイド・レール1
0の一端(向かって右側)がバンプ配列部、他端(向か
って左側)がバンプ転写部とされ、図示されない駆動手
段により両者間でステージ1を矢印C方向に往復させる
ことで、ステージ1上へのバンプBpの配列と転写ヘッ
ド16へのバンプの転写とを交互に行うようになされた
ものである。
First Embodiment Here, a description will be given of a particle arrangement apparatus in which fine projections obtained by curing spray droplets of an ultraviolet (UV) curable resin are formed on a particle arrangement surface of a stage with reference to FIG. FIG.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a particle arrangement device of the present invention including a fixed mask plate and a movable stage. This device includes a guide rail 1 for defining a moving direction of the stage 1.
One end (right side) is a bump arrangement portion and the other end (left side) is a bump transfer portion, and the stage 1 is reciprocated in the direction of arrow C between the two by driving means (not shown). The arrangement of the bumps Bp to the transfer head 16 and the transfer of the bumps to the transfer head 16 are performed alternately.

【0020】上記バンプ配列部は、一端がステージ搬出
入のためのゲート12aとして開放された枠体12に包
囲されており、この枠体12の天井側にはマスク・ホル
ダ8に支持されたマスク板7、このマスク板7の上方か
らバンプBpを供給するためのバンプ供給管13、マス
ク板7上で配列されなかった余剰のバンプBpを掻き集
めるためのスキージ9、このスキージ9の動作を矢印A
方向に規定するためのガイド・レール11、およびスキ
ージ9を駆動させるための図示されない駆動手段が組み
込まれている。上記マスク板7は、厚さ約40μmのニ
ッケル板からなり、バンプBpがちょうど1個入る大き
さの開口7aを有している。ここでは、バンプBpの平
均粒径を約40μmとし、開口7aの開口径を約50μ
mとした。なお、マスク板7はここでは水平に固定され
ている。また、上記スキージ9とマスク板7との間のギ
ャップは、余剰バンプを漏れなく掻き集められる様、バ
ンプBpの粒径の1/2以下、すなわちここでは20μ
m以下に設定されている。
The bump arrangement portion is surrounded by a frame 12 having one end opened as a gate 12a for loading and unloading the stage, and a ceiling supported by a mask holder 8 is provided on the ceiling side of the frame 12. The plate 7, a bump supply tube 13 for supplying the bumps Bp from above the mask plate 7, a squeegee 9 for scraping excess bumps Bp not arranged on the mask plate 7, and the operation of the squeegee 9 by arrows. A
A guide rail 11 for defining the direction and a driving means (not shown) for driving the squeegee 9 are incorporated. The mask plate 7 is made of a nickel plate having a thickness of about 40 μm, and has an opening 7a large enough to receive exactly one bump Bp. Here, the average particle diameter of the bump Bp is set to about 40 μm, and the opening diameter of the opening 7a is set to about 50 μm.
m. Here, the mask plate 7 is fixed horizontally. In addition, the gap between the squeegee 9 and the mask plate 7 is 以下 or less of the particle size of the bump Bp, that is, 20 μm in this case, so that the surplus bump can be raked out without leakage.
m or less.

【0021】一方、バンプ転写部には転写ヘッド16が
備えられている。この転写ヘッド16は、露光光学系1
5を内蔵し、またステージ対向面には表面に粘着性塗料
を塗布された石英窓14を備える。上記露光光学系15
は、後述する様にLSIチップの電極パッド上へのバン
プBpの固定をUV硬化接着材を介して行うために備え
られているものであり、接着剤硬化反応のための光エネ
ルギーを供給する露光光源と、この光源からの露光光を
石英窓14へ均一に導くための光ファイバから構成され
ている。この転写ヘッド16は、矢印D方向へ沿って昇
降することにより、ステージ1上に配列されたバンプB
pを石英窓14へ吸着させ、さらに他所へ移動してこの
バンプBpをLSIチップ(図示せず。)上へ転写す
る。
On the other hand, a transfer head 16 is provided in the bump transfer section. The transfer head 16 includes the exposure optical system 1
5 is provided, and a quartz window 14 having a surface coated with an adhesive paint is provided on the surface facing the stage. Exposure optical system 15
Is provided for fixing the bumps Bp on the electrode pads of the LSI chip via a UV-curable adhesive as described later, and is used to supply light energy for an adhesive curing reaction. It is composed of a light source and an optical fiber for uniformly guiding exposure light from the light source to the quartz window 14. The transfer head 16 is moved up and down in the direction of arrow D, so that the bumps B arranged on the stage 1 are moved.
The p is adsorbed on the quartz window 14 and moved to another place to transfer the bump Bp onto an LSI chip (not shown).

【0022】上記ステージ1は、セラミクスに代表され
る多孔質材料から構成されており、その表面には高さ約
10μmの無数の微小突起2aが形成されている。この
微小突起2aは、ステージ1の粒子配列面におけるバン
プBpの移動を規制すると共に、該粒子配列面とマスク
板7との間の密着を防止する役目も果たす。上述の微小
突起2aの高さは、同じ場所に2個以上のバンプBpを
累積させないように設定した。微小突起2aの形成方法
としては様々な方法が考えられるが、ここでは、UV硬
化樹脂を適当な溶媒に溶解した溶液を噴霧器を用いてス
テージ1に吹き付け、形成された溶液の飛沫をUV照射
で硬化させることにより形成した。
The stage 1 is made of a porous material typified by ceramics, and has a surface on which countless minute projections 2a having a height of about 10 μm are formed. The fine protrusions 2a regulate the movement of the bumps Bp on the particle arrangement surface of the stage 1 and also serve to prevent the close contact between the particle arrangement surface and the mask plate 7. The height of the minute projections 2a is set so that two or more bumps Bp are not accumulated in the same place. Various methods are conceivable as a method for forming the microprojections 2a. Here, a solution in which a UV-curable resin is dissolved in an appropriate solvent is sprayed on the stage 1 using a sprayer, and droplets of the formed solution are irradiated by UV irradiation. It was formed by curing.

【0023】上記ステージ1は、その周辺部においてス
テージ・ホルダ3により支持されている。ステージ1の
背面とステージ・ホルダ3との間に形成される背面空間
は排気ユニット6により排気される減圧室4とされてい
る。かかる装置構成によれば、マスク板7の開口7aに
1個ずつ捕捉されたバンプBpは、微小突起2aの上ま
たは間でその動きを規制されると共に、ステージ背面か
ら働く吸引力によってもその動きを制限されることにな
る。なお、上記ステージ・ホルダ3は前述のガイド・レ
ール10に係合された昇降式台座5上に固定されてい
る。すなわち、昇降式台座5を矢印C方向に沿って移動
させることで、ステージ1が移動される。
The stage 1 is supported by a stage holder 3 at a peripheral portion thereof. The back space formed between the back of the stage 1 and the stage holder 3 is a decompression chamber 4 that is evacuated by the exhaust unit 6. According to such an apparatus configuration, the movement of the bumps Bp captured one by one in the openings 7a of the mask plate 7 is restricted on or between the minute projections 2a, and the movement of the bumps Bp is also caused by the suction force acting from the back of the stage. Will be limited. The stage holder 3 is fixed on the elevating pedestal 5 engaged with the guide rail 10 described above. That is, the stage 1 is moved by moving the elevating pedestal 5 along the arrow C direction.

【0024】さらに、上記の昇降式台座5は、矢印B方
向に伸縮可能とされており、粒子配列部に搬入された場
合のステージ1とマスク板7との距離を調節自在とされ
ている。ただし、上記矢印B方向の伸縮量はステージ1
全面にわたって均一でなくても良い。たとえば、アクチ
ュエータを用いてステージ1の一端における伸縮量を
大、他端における伸縮量を小とすることにより、粒子配
列時、もしくは粒子配列後のマスク板7からの離間時に
ステージ1の粒子配列面を水平面から若干傾斜させるこ
とができる。すなわち、矢印E方向に沿ったチルト動作
である。
Further, the elevating pedestal 5 is extendable and contractible in the direction of arrow B, so that the distance between the stage 1 and the mask plate 7 when carried into the particle array portion can be adjusted. However, the amount of expansion and contraction in the direction of the arrow B is the stage 1
It need not be uniform over the entire surface. For example, by using an actuator to increase and decrease the amount of expansion and contraction at one end of the stage 1 and to reduce the amount of expansion and contraction at the other end, the particle arrangement surface of the stage 1 can be used when arranging particles or when separating from the mask plate 7 after arranging particles. Can be slightly inclined from the horizontal plane. That is, the tilt operation is in the direction of arrow E.

【0025】かかる構成を有する本発明の粒子配列装置
を用いれば、バンプBpの転写はマスク板7とは分離さ
れた状態で行われるので、従来のように転写基板表面か
らのバンプの突出高さやバンプ粒径について高度な制御
を行わなくとも、他の平面へ漏れなくバンプを転写する
ことが可能となる。
When the particle arrangement apparatus of the present invention having such a configuration is used, the transfer of the bumps Bp is performed while being separated from the mask plate 7, so that the height of the bumps from the surface of the transfer substrate as in the prior art is reduced. It is possible to transfer the bumps to other planes without leakage without performing advanced control of the bump particle size.

【0026】第2の実施の形態 ここでは、第1の実施の形態で上述の粒子配列装置を用
いて、実際にLSIチップのパッド電極上へバンプBp
を転写した。このプロセスを、図2ないし図7を参照し
ながら説明する。図2は、マスク板7とステージ1とを
互いに近接させ、かつ水平に保持しながらバンプBpを
開口7aに1個ずつ収容した状態を示している。ここで
使用したバンプBpは、樹脂ビーズの表面にNiとAu
の多層メッキを施したものである。開口7aに収容され
なかった余剰のバンプBpは、矢印A方向に沿って往復
動作するスキージ9で掻き集められ、回収される。
Second Embodiment Here, bumps Bp are actually formed on the pad electrodes of an LSI chip by using the above-described particle arrangement device in the first embodiment.
Was transcribed. This process will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a state in which the bumps Bp are accommodated one by one in the openings 7a while keeping the mask plate 7 and the stage 1 close to each other and horizontally. The bumps Bp used here were made of Ni and Au on the surface of the resin beads.
Is subjected to multi-layer plating. Excessive bumps Bp not accommodated in the openings 7a are raked and collected by the squeegee 9 reciprocating in the direction of arrow A.

【0027】次に、昇降式台座5を操作することによ
り、図3に示されるように、ステージ1をマスク板7か
ら分離する。この分離の初期に、図中矢印E方向に沿っ
たチルト動作を行えば、マスク板7とステージ1の間へ
の急激な空気の流入を防止し、バンプBpの正しい配列
を維持することができる。この後、ステージ1を粒子配
列部から搬出できる高さまで矢印B方向に沿って下降さ
せるが、ステージ1の姿勢は気流の乱れの影響が無視で
きるようになった時点で水平に戻して良い。
Next, the stage 1 is separated from the mask plate 7 by operating the elevating pedestal 5 as shown in FIG. If a tilting operation is performed along the direction of arrow E in the figure at the beginning of the separation, rapid inflow of air between the mask plate 7 and the stage 1 can be prevented, and the correct arrangement of the bumps Bp can be maintained. . Thereafter, the stage 1 is lowered along the direction of the arrow B to a height at which the stage 1 can be carried out of the particle array portion, but the posture of the stage 1 may be returned to a horizontal position when the influence of the turbulence of the air flow becomes negligible.

【0028】マスク板7の分離が完了し、ステージ1上
にバンプBpが配列された状態を、図4に示す。ここで
は、ステージ1の粒子配列面における微小突起2aの配
列が不規則であるため、バンプBpの或るものは隣接す
る微小突起2aの間に捉えられ、或るものは隣接する複
数の微小突起2aに支持された状態となっている。した
がって、各バンプBpのステージ面からの高さは若干バ
ラつくことになるが、その差は10μm以内である。こ
の後、昇降式台座5を矢印C方向に沿って移動させるこ
とにより、ステージ1を粒子転写部へ搬出する。
FIG. 4 shows a state where the separation of the mask plate 7 is completed and the bumps Bp are arranged on the stage 1. Here, since the arrangement of the microprojections 2a on the particle arrangement surface of the stage 1 is irregular, some of the bumps Bp are caught between adjacent microprojections 2a, and some of the bumps Bp are adjacent to the plurality of adjacent microprojections. 2a. Therefore, the height of each bump Bp from the stage surface slightly varies, but the difference is within 10 μm. Thereafter, the stage 1 is carried out to the particle transfer section by moving the elevating pedestal 5 along the arrow C direction.

【0029】次に、図5に示されるように、矢印D方向
に沿って転写ヘッド16を下降させ、バンプBpを予め
粘着材料の塗布された石英窓14の表面に吸着させた。
本発明では、各バンプBpが露出された状態でステージ
1上に存在しており、しかも粘着材料の塗膜が各バンプ
Bpの高さの差を吸収してどのバンプBpにも十分に接
触することができるため、バンプBpは漏れなく転写ヘ
ッド16側へ移行した。
Next, as shown in FIG. 5, the transfer head 16 was lowered in the direction of arrow D, and the bumps Bp were adsorbed on the surface of the quartz window 14 on which the adhesive material was applied in advance.
In the present invention, each bump Bp is present on the stage 1 in an exposed state, and the coating film of the adhesive material absorbs the difference in height of each bump Bp and sufficiently contacts any bump Bp. As a result, the bump Bp moved to the transfer head 16 without leakage.

【0030】次に、転写ヘッド16をLSIチップ20
の上方へ移動させ、LSIチップ20の電極パッド21
と各バンプBpとの位置合わせを行った後、図6に示さ
れるように該転写ヘッドを矢印F方向に沿って下降させ
た。このとき、上記電極パッド21の表面には予めUV
硬化接着剤層22が塗布形成されており、バンプBpは
この層に接触される。この状態で、露光光学系15より
UV光hνを照射した。このUV光は石英窓14を透過
してUV硬化接着剤層22を硬化させ、これによりバン
プBpが電極パッド21上に固定された。この後、図7
に示されるように転写ヘッド16を上昇させ、LSIチ
ップ上へのバンプ転写を終了した。
Next, the transfer head 16 is connected to the LSI chip 20
To the electrode pad 21 of the LSI chip 20.
After the alignment of the transfer head with each bump Bp, the transfer head was lowered along the arrow F direction as shown in FIG. At this time, the surface of the electrode pad 21
The cured adhesive layer 22 is applied and formed, and the bump Bp is brought into contact with this layer. In this state, UV light hν was irradiated from the exposure optical system 15. This UV light transmitted through the quartz window 14 to cure the UV curing adhesive layer 22, thereby fixing the bump Bp on the electrode pad 21. After this, FIG.
Then, the transfer head 16 was raised to complete the transfer of the bump onto the LSI chip as shown in FIG.

【0031】第3の実施の形態 ここでは、バンプ配列時にステージ1を水平面から若干
傾斜させることにより、マスク分離時の空気流によるバ
ンプ配列の乱れを防止した。すなわち、昇降式台座5の
操作により、図8に示されるようにステージ1を水平面
から角度θだけ傾けた状態でバンプBpを配列させた。
このときの傾斜角は、マスク板7の開口7aからバンプ
Bpが逸脱しない範囲で設定することができる。バンプ
配列後のステージ1とマスク板7との分離は、第2の実
施の形態で上述した方法にしたがって行うことができ
る。
Third Embodiment In this embodiment , the stage 1 is slightly inclined from the horizontal plane at the time of bump arrangement to prevent the bump arrangement from being disturbed due to the air flow at the time of mask separation. That is, the bumps Bp were arranged in a state where the stage 1 was inclined by an angle θ from the horizontal plane as shown in FIG.
The inclination angle at this time can be set within a range in which the bump Bp does not deviate from the opening 7a of the mask plate 7. Separation of the stage 1 and the mask plate 7 after the bump arrangement can be performed according to the method described in the second embodiment.

【0032】第4の実施の形態 ここでは、ステージ1上の微小突起が上述のようにラン
ダムではなく、フォトリソグラフィを経て規則的に形成
された粒子配列装置について、図9および図10を参照
しながら説明する。本実施の形態における微小突起2b
は、ステージ1上に塗布形成されたフォトレジスト膜に
ついて選択露光と現像処理とを経て行い、これにより形
成されるレジスト・パターンからなる。ここで、微小突
起2bの配列ピッチP2bがバンプBpの配列ピッチPB
よりも十分に小さい場合は、図9に示されるようにバン
プBpはステージ1の粒子配列面には接触せず、微小突
起2bの上で支持される状態となる。一方、微小突起2
bの配列ピッチP2bがバンプBpの配列ピッチPB より
も十分に大きい場合は、図10に示されるように、バン
プBpは隣接する微小突起2b間においてステージ1の
粒子配列面に接触した状態で保持される。
Fourth Embodiment Here, referring to FIG. 9 and FIG. 10, a particle arrangement apparatus in which minute projections on the stage 1 are regularly formed through photolithography instead of random as described above. I will explain it. Small protrusion 2b in the present embodiment
Is performed on the photoresist film applied and formed on the stage 1 through selective exposure and development processing, and is composed of a resist pattern formed by this. Here, the arrangement pitch P 2b of the minute projections 2b is equal to the arrangement pitch P B of the bumps Bp.
If it is sufficiently smaller than that, as shown in FIG. 9, the bump Bp does not come into contact with the particle arrangement surface of the stage 1 but is supported on the minute projections 2b. On the other hand, the minute protrusion 2
When the arrangement pitch P 2b of the b is sufficiently larger than the arrangement pitch P B of the bumps Bp, as shown in FIG. 10, the bumps Bp are in contact with the particle arrangement surface of the stage 1 between the adjacent micro projections 2b. Is held.

【0033】第5の実施の形態 ここでは、ステージ1上の微小突起に粘着性が付与され
た粒子配列装置と、その微小突起の形成方法について説
明する。本実施の形態では、図13に示されるように、
微小突起を構成するものは粘着樹脂埋込み層18aであ
る。この粘着樹脂埋込み層18aは、たとえばシリコン
樹脂を用いて形成することができる。以下、この形成方
法について図11および図12を参照しながら説明す
る。
Fifth Embodiment Here, a description will be given of a particle arraying apparatus in which minute projections on the stage 1 are provided with adhesiveness, and a method of forming the minute projections. In the present embodiment, as shown in FIG.
What constitutes the minute projections is the adhesive resin embedded layer 18a. This adhesive resin embedded layer 18a can be formed using, for example, a silicone resin. Hereinafter, this forming method will be described with reference to FIGS.

【0034】まず、図11に示されるように、ステージ
1上で通常のレジスト・パターニングを行ってレジスト
・パターン17aを形成した。次に、図12に示される
ようにこのレジスト・パターン17aのパターン間スペ
ースをシリコン樹脂で埋め込むごとく粘着樹脂埋込み層
18aを形成し、硬化させた。この後、レジスト・パタ
ーン17aを剥離液を用いて除去し、前掲の図13に示
されるように粘着樹脂埋込み層18aのみをステージ1
上に残した。
First, as shown in FIG. 11, a normal resist patterning was performed on the stage 1 to form a resist pattern 17a. Next, as shown in FIG. 12, an adhesive resin embedding layer 18a was formed so as to fill the inter-pattern space of the resist pattern 17a with silicon resin, and was cured. Thereafter, the resist pattern 17a is removed using a stripper, and only the adhesive resin embedded layer 18a is placed on the stage 1 as shown in FIG.
Left above.

【0035】このようにして形成された微小突起は、前
述のようにUV硬化樹脂を用いて形成された微小突起と
は異なりそれ自身が粘着性を有し、バンプBpの保持力
に優れている。したがって、ステージ1とマスク板7と
の分離時に気流の乱れが生じても、バンプ配列の乱れを
最小限に抑えることができる。また、この気流の乱れを
未然に防止するために、分離時のステージ1の傾斜角を
大きく設定することも可能となる。
The microprojections formed in this manner have adhesiveness themselves and are excellent in holding force of the bumps Bp, unlike the microprojections formed using a UV-curable resin as described above. . Therefore, even if turbulence in the air flow occurs when the stage 1 and the mask plate 7 are separated, turbulence in the bump arrangement can be minimized. Further, in order to prevent the turbulence of the air flow, it is possible to set a large inclination angle of the stage 1 at the time of separation.

【0036】第6の実施の形態 ここでは、粘着性を有する微小突起を粒子配列面の全面
ではなく、マスク板7の開口7aの近傍に対応する領域
に形成した粒子配列装置と、その微小突起の形成方法に
ついて説明する。本実施の形態では、図18に示される
ように、微小突起を構成するものは粘着樹脂埋込み層1
8aとレジスト・パターン17cの2種類である。前者
はマスク板開口近傍対応領域Mに選択的に形成されてお
り、その構成材料はたとえばシリコン樹脂である。一方
後者は、上記領域Mの周囲に形成されており、その構成
材料は一般的なポジ型フォトレジスト材料である。この
ように、粘着性を有する微小突起の形成範囲を限定する
ことにより、ステージ1とマスク板7とが接触された場
合のマスク板7の汚染を回避することができる。
Sixth Embodiment In this embodiment, there is provided a particle arranging apparatus in which adhesive microprojections are formed not in the entire surface of the particle array surface but in a region corresponding to the vicinity of the opening 7a of the mask plate 7, The method for forming the film will be described. In this embodiment, as shown in FIG.
8a and a resist pattern 17c. The former is selectively formed in the corresponding region M near the opening of the mask plate, and its constituent material is, for example, a silicon resin. On the other hand, the latter is formed around the above-mentioned region M, and its constituent material is a general positive type photoresist material. By limiting the formation range of the adhesive microprojections, contamination of the mask plate 7 when the stage 1 is in contact with the mask plate 7 can be avoided.

【0037】以下、2回のフォトリソグラフィを経てこ
れらの微小突起の形成する方法について、図14ないし
図17を参照しながら説明する。まず、図14に示され
るように、ステージ1上に塗布形成されたポジ型フォト
レジスト膜20に対し、フォトマスク30を介して1回
目の選択露光を行った。このフォトマスク30は、露光
光に対して透明なフォトマスク31基板上に、たとえば
Cr膜からなる遮光膜パターン32が形成されたもので
あり、そのパターンは、マスク板開口近傍対応領域Mに
おいて粘着樹脂埋込み層(図16の符号18b)の形成
位置を規定するものである。なお、図14では露光の形
式が近接露光であるように表現されているが、これは密
着露光であっても、あるいは投影露光であっても良い。
Hereinafter, a method of forming these minute projections through two photolithography steps will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 14, the first selective exposure was performed on the positive photoresist film 20 applied and formed on the stage 1 via the photomask 30. This photomask 30 is formed by forming a light-shielding film pattern 32 made of, for example, a Cr film on a photomask 31 substrate that is transparent to exposure light. This defines the formation position of the resin embedded layer (reference numeral 18b in FIG. 16). In FIG. 14, the type of exposure is expressed as proximity exposure, but this may be contact exposure or projection exposure.

【0038】次に、1回目の現像処理を行ってポジ型フ
ォトレジスト膜20の露光領域を溶解除去し、図15に
示されるようなレジスト・パターン17bを形成した。
続いて、図16に示されるように、上記レジスト・パタ
ーン17bのパターン間スペースをシリコン樹脂で埋め
込むごとく粘着樹脂埋込み層18aを形成し、硬化させ
た。
Next, a first development process was performed to dissolve and remove the exposed area of the positive type photoresist film 20, thereby forming a resist pattern 17b as shown in FIG.
Subsequently, as shown in FIG. 16, an adhesive resin buried layer 18a was formed so as to fill the inter-pattern space of the resist pattern 17b with a silicon resin, and was cured.

【0039】次に、図17に示されるように、ステージ
1上に形成されたレジスト・パターン17bに対し、フ
ォトマスク40を介して2回目の選択露光を行った。こ
のフォトマスク40は、露光光に対して透明なフォトマ
スク41基板上に、たとえばCr膜からなる遮光膜パタ
ーン42が形成されたものであり、そのパターンは、マ
スク板開口近傍対応領域Mの周辺部において新たにレジ
スト・パターン(図18の符号17c)を形成させる一
方、マスク板開口近傍対応領域Mの内部に既に形成され
ているレジスト・パターン17bを分解除去するように
露光領域を規定するものである。このような選択露光を
行った後、現像処理を行い、前掲の図18に示されるよ
うに2種類の微小突起の形成領域がそれぞれ限定された
ステージ1を作製することができた。
Next, as shown in FIG. 17, the resist pattern 17b formed on the stage 1 was subjected to a second selective exposure through a photomask 40. The photomask 40 is formed by forming a light-shielding film pattern 42 made of, for example, a Cr film on a photomask 41 substrate that is transparent to exposure light. A new resist pattern (reference numeral 17c in FIG. 18) is formed in the portion, and an exposure region is defined so as to decompose and remove the resist pattern 17b already formed in the corresponding region M near the opening of the mask plate. It is. After performing such selective exposure, development processing was performed, and as shown in FIG. 18 described above, the stage 1 in which the formation regions of the two types of minute projections were respectively limited was able to be manufactured.

【0040】第7の実施の形態 本実施の形態では、これまで述べた微小突起ではなく、
ステージ1上に置かれたメッシュによりバンプBpを保
持する粒子配列装置について、図19を参照しながら説
明する。図19は、ステージ1上にメッシュ22を置
き、この上にマスク板7の開口7aに捕捉されたバンプ
Bpを配列させる状態を示している。ここで、上記メッ
シュ22はたとえばステンレス鋼からなり、その網目の
大きさはバンプBpの粒径よりも十分に小さく、かつこ
れを確実に保持できるように選択されている。ここで
は、網目の開口径を約20μmとした。
Seventh Embodiment In this embodiment, instead of the minute projections described above,
A particle arrangement device that holds the bumps Bp with the mesh placed on the stage 1 will be described with reference to FIG. FIG. 19 shows a state in which the mesh 22 is placed on the stage 1 and the bumps Bp captured by the openings 7a of the mask plate 7 are arranged thereon. Here, the mesh 22 is made of, for example, stainless steel, and the size of the mesh is selected to be sufficiently smaller than the particle size of the bump Bp and to be able to reliably hold the mesh. Here, the opening diameter of the mesh was about 20 μm.

【0041】かかるステージ1上におけるバンプBpの
配列とその転写は、上述した方法と同様に行うことがで
きる。なお、図19ではバンプ配列時のステージ1とマ
スク板7とを共に水平に保持しているが、前述の第3の
実施の形態と同様、昇降式台座5の操作によりステージ
1を水平面からやや傾けた状態としても良い。さらに、
ステージ1とマスク板7とを分離する際に、第1の実施
の形態で前述したように、ステージ1を傾斜させながら
下降させることも有効である。
The arrangement of the bumps Bp on the stage 1 and the transfer thereof can be performed in the same manner as described above. In FIG. 19, the stage 1 and the mask plate 7 at the time of bump arrangement are both held horizontally. However, as in the third embodiment, the stage 1 is slightly moved from a horizontal plane by the operation of the lifting pedestal 5. It may be tilted. further,
When the stage 1 and the mask plate 7 are separated from each other, it is effective to lower the stage 1 while tilting the stage 1 as described above in the first embodiment.

【0042】以上、本発明の実施の形態を7例挙げた
が、本発明はこれらの実施の形態に何ら限定されるもの
ではない。たとえば、ステージ1上に配列されたバンプ
は粒子転写部に搬出された後、上述のような転写ヘッド
を使用せずに、通常のボンディング・ツールを用いて直
接にTABテープのリードに加熱圧着されても良い。こ
の他、バンプの種類や粒径、マスク板やメッシュの開口
径、微小突起の寸法、粒子配列装置の細部の構成につい
ては、適宜変更や選択が可能である。さらに、本発明は
バンプ以外の微細な粒子の配列や転写にも広く適用でき
るものである。
As described above, the seven embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to these embodiments. For example, after the bumps arranged on the stage 1 are carried out to the particle transfer section, the bumps are directly heat-pressed to the TAB tape leads using a normal bonding tool without using the above-described transfer head. May be. In addition, the types and particle diameters of the bumps, the opening diameters of the mask plate and the mesh, the dimensions of the minute projections, and the detailed configuration of the particle arrangement device can be appropriately changed or selected. Further, the present invention can be widely applied to arrangement and transfer of fine particles other than bumps.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の粒子配列装置およびこれを用いた粒子配列方法によ
れば、バンプの粒径、TABテープのリードの平面度、
ボンディング・ツールの平面度、TABテープやLSI
チップに対する転写基板(ステージ)の平行度をそれほ
ど厳密に制御することなく、簡便かつ確実にバンプ球を
配列・転写することができる。これにより、TAB方式
およびフリップ・チップ・ボンディング方式によるボン
ディングの歩留りを向上させ、半導体装置の生産性を向
上させることが可能となる。
As is clear from the above description, according to the particle arrangement apparatus of the present invention and the particle arrangement method using the same, the particle diameter of the bump, the flatness of the lead of the TAB tape,
Flatness of bonding tool, TAB tape and LSI
The bump spheres can be simply and reliably arranged and transferred without very strictly controlling the parallelism of the transfer substrate (stage) with respect to the chip. Thereby, the yield of bonding by the TAB method and the flip chip bonding method can be improved, and the productivity of the semiconductor device can be improved.

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

【図1】本発明の粒子配列装置の一構成例を示す模式的
断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing one configuration example of a particle arrangement device of the present invention.

【図2】本発明の粒子転写方法の一例において、微小突
起を有するステージとマスク板とを各々水平に保ちなが
らバンプを配列させている状態を示す模式的断面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which bumps are arranged while keeping a stage having fine projections and a mask plate horizontal in an example of the particle transfer method of the present invention.

【図3】ステージをマスク板から傾斜させながら分離し
ている状態を示す模式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state where a stage is separated from a mask plate while being inclined.

【図4】ステージ上にバンプが配列された状態を示す模
式的断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a state where bumps are arranged on a stage.

【図5】図4のバンプを転写ヘッドへ転写している状態
を示す模式的断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state where the bumps of FIG. 4 are being transferred to a transfer head.

【図6】図5のバンプを、LSIチップの予めUV硬化
接着材が塗布されたパッド電極上に転写している工程を
示す模式的断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a step of transferring the bump of FIG. 5 onto a pad electrode of an LSI chip to which a UV curing adhesive has been applied in advance.

【図7】図6のバンプがLSIチップ上に転写された状
態を示す模式的断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a state where the bumps of FIG. 6 have been transferred onto an LSI chip.

【図8】本発明の粒子転写方法の他の例において、水平
なマスク板に対して微小突起を有するステージをやや傾
斜させながら粒子を配列させている状態を示す模式的断
面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a state in which particles are arranged while slightly tilting a stage having fine projections with respect to a horizontal mask plate in another example of the particle transfer method of the present invention.

【図9】微小突起の配列ピッチがバンプの配列ピッチに
比べて小さい場合の、ステージ上におけるバンプの配列
状態を示す模式的断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an arrangement state of bumps on a stage when an arrangement pitch of minute projections is smaller than an arrangement pitch of bumps.

【図10】微小突起の配列ピッチがバンプの配列ピッチ
以上である場合の、ステージ上におけるバンプの配列状
態を示す模式的断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an arrangement state of bumps on a stage when an arrangement pitch of minute projections is equal to or greater than an arrangement pitch of bumps.

【図11】粘着性を有する微小突起の形成プロセスにお
いて、ステージ上でレジスト・パターニングを行った状
態を示す模式的断面図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a state in which resist patterning has been performed on a stage in a process of forming a microprojection having adhesiveness.

【図12】図11のレジスト・パターンのパターン間ス
ペースに粘着樹脂埋込み層を形成した状態を示す模式的
断面図である。
12 is a schematic cross-sectional view showing a state in which an adhesive resin buried layer is formed in a space between patterns of the resist pattern of FIG. 11;

【図13】図12のレジスト・パターンを剥離して粘着
樹脂埋込み層を残し、これを微小突起とした状態を示す
模式的断面図である。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the resist pattern of FIG. 12 is peeled off to leave an adhesive resin buried layer, which is made into a fine projection.

【図14】粘着性を有する微小突起をマスク板開口近傍
対応領域にのみ形成するプロセスにおいて、ステージ上
のポジ型フォトレジスト膜に対して1回目選択露光を行
っている状態を示す模式的断面図である。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a first selective exposure is performed on a positive photoresist film on a stage in a process of forming minute projections having adhesiveness only in a region corresponding to the vicinity of an opening of a mask plate; It is.

【図15】1回目の現像を行ってレジスト・パターンを
形成した状態を示す模式的断面図である。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a state where a resist pattern is formed by performing first development.

【図16】図15のレジスト・パターンのパターン間ス
ペースに粘着樹脂埋込み層を形成した状態を示す模式的
断面図である。
16 is a schematic cross-sectional view showing a state in which an adhesive resin buried layer is formed in a space between patterns of the resist pattern of FIG.

【図17】図16のポジ型フォトレジスト膜に対して2
回目選択露光を行っている状態を示す模式的断面図であ
る。
FIG. 17 is a view showing a structure of the positive photoresist film of FIG.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a state where the first selective exposure is being performed.

【図18】2回目の現像を行ってマスク板開口近傍対応
領域の外部にレジスト・パターンを形成した状態を示す
模式的断面図である。
FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a second development is performed to form a resist pattern outside a region corresponding to the vicinity of the opening of the mask plate.

【図19】本発明のさらに他の粒子転写方法の一例にお
いて、メッシュを置いたステージとマスク板とを各々水
平に保ちながら粒子を配列させている状態を示す模式的
断面図である。
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing a state in which particles are arranged while keeping a stage on which a mesh is placed and a mask plate horizontal in an example of still another particle transfer method of the present invention.

【図20】従来の微細金属球の配列装置の一構成例を示
す模式的断面図である。
FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing one configuration example of a conventional arrangement device for fine metal spheres.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ステージ 2a,2b 微小突起 3 ステージ・ホルダ 4 減圧室 5 昇降式台座 6 排気ユニット 7 マスク板 7a 開口 8 マスク・ホルダ 9 スキージ 13 粒子供給口 16 転写ヘッド 17c レジスト・パターン 18a,18b 粘着樹脂埋込み層 20 LSIチップ 21 パッド電極 30,40 フォトマスク Bp バンプ Reference Signs List 1 Stage 2a, 2b Micro projection 3 Stage holder 4 Decompression chamber 5 Elevating pedestal 6 Exhaust unit 7 Mask plate 7a Opening 8 Mask holder 9 Squeegee 13 Particle supply port 16 Transfer head 17c Resist pattern 18a, 18b Adhesive resin embedded layer Reference Signs List 20 LSI chip 21 Pad electrode 30, 40 Photomask Bp Bump

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 粒子の供給手段と、 多孔質平板からなり、前記供給手段から供給される粒子
を配列させるための粒子配列面となる一方の主面に該粒
子の移動を規制するための微細な表面凹凸を有するステ
ージと、 前記ステージ上における粒子の配列を規定するために所
定のパターンにしたがって形成された開口を有するマス
ク板と、 粒子を前記粒子配列面に保持するために、前記ステージ
の他方の主面側から粒子を吸引する吸引手段と、 前記ステージと前記マスク板の主面同士を近接/離間自
在となすために、該ステージもしくは該マスク板の少な
くとも一方に接続される駆動手段とを備えた粒子配列装
置。
1. A fine particle for restricting the movement of particles on one main surface comprising a particle supply means and a porous flat plate and serving as a particle arrangement surface for arranging particles supplied from the supply means. A stage having an irregular surface, a mask plate having an opening formed according to a predetermined pattern to define the arrangement of particles on the stage, and a stage for holding particles on the particle arrangement surface. Suction means for sucking particles from the other main surface side; and driving means connected to at least one of the stage and the mask plate so that the main surfaces of the stage and the mask plate can be freely moved toward and away from each other. The particle arrangement device provided with.
【請求項2】 前記表面凹凸が、前記粒子配列面上に配
置された微小突起により付与された請求項1記載の粒子
配列装置。
2. The particle arrangement device according to claim 1, wherein the surface irregularities are provided by minute projections arranged on the particle arrangement surface.
【請求項3】 前記微小突起が粒子の配列ピッチよりも
小さいピッチで配置された請求項2記載の粒子配列装
置。
3. The particle arrangement device according to claim 2, wherein said fine projections are arranged at a pitch smaller than an arrangement pitch of the particles.
【請求項4】 前記微小突起が粒子の配列ピッチと同等
以上のピッチで配置された請求項2記載の粒子配列装
置。
4. The particle arrangement device according to claim 2, wherein the fine projections are arranged at a pitch equal to or greater than an arrangement pitch of the particles.
【請求項5】 前記微小突起の少なくとも一部について
粒子に対する粘着性が付与された請求項2記載の粒子配
列装置。
5. The particle arrangement device according to claim 2, wherein at least a part of the fine projections is provided with tackiness to particles.
【請求項6】 前記粘着性が、前記粒子配列面の中で前
記マスク板の開口の近傍に対応する領域内で付与された
請求項5記載の粒子配列装置。
6. The particle arrangement device according to claim 5, wherein said adhesiveness is provided in a region corresponding to a vicinity of an opening of said mask plate in said particle arrangement surface.
【請求項7】 前記表面凹凸が、前記粒子配列面に重ね
られ粒子の粒径よりも小さな網目を有するメッシュによ
り付与された請求項1記載の粒子配列装置。
7. The particle arrangement device according to claim 1, wherein the surface irregularities are provided by a mesh which is superimposed on the particle arrangement surface and has a mesh smaller than the particle diameter of the particles.
【請求項8】 前記メッシュの少なくとも一部について
粒子に対する粘着性が付与された請求項7記載の粒子配
列装置。
8. The particle arrangement device according to claim 7, wherein at least a part of the mesh is provided with tackiness to particles.
【請求項9】 前記粘着性が、前記メッシュの中で前記
マスク板の開口の近傍に対応する領域内で付与された請
求項8記載の粒子配列装置。
9. The particle arrangement device according to claim 8, wherein the adhesiveness is provided in a region of the mesh corresponding to the vicinity of the opening of the mask plate.
【請求項10】 前記駆動手段が、前記ステージと前記
マスク板の主面同士を互いに平行な位置関係から微小角
度だけ傾斜させる傾斜機構を備える請求項1記載の粒子
配列装置。
10. The particle arrangement device according to claim 1, wherein said driving means includes a tilt mechanism for tilting the main surfaces of said stage and said mask plate by a small angle from a positional relationship parallel to each other.
【請求項11】 前記駆動手段が前記ステージにのみ接
続され、固定された前記マスク板に対して該ステージを
昇降させるようになされた請求項1記載の粒子配列装
置。
11. The particle arrangement device according to claim 1, wherein the driving means is connected only to the stage, and moves the stage up and down with respect to the fixed mask plate.
【請求項12】 前記マスク板の開口は粒子1個を捕捉
し得る大きさを有し、該粒子としてハンダ・バンプ形成
用の導電粒子を取り扱うようになされた請求項1記載の
粒子配列装置。
12. The particle arrangement device according to claim 1, wherein the opening of the mask plate has a size capable of capturing one particle, and the conductive particle for forming a solder bump is handled as the particle.
【請求項13】 粒子配列面となる一方の主面に粒子の
移動を規制するための微細な表面凹凸を有する多孔質平
板からなるステージと、該ステージ上における粒子の配
列を規定するために所定のパターンにしたがって形成さ
れた開口を有するマスク板とを互いに近接させかつ平行
もしくは略々平行に保持しながら該マスク板の上から粒
子を供給し、該開口に粒子を捕捉させる第1工程と、 前記開口に捕捉された粒子以外の余剰の粒子を前記マス
ク板の上から除去する第2工程と、 前記マスク板と前記ステージとを離間させる第3工程
と、 前記ステージ上に配列された粒子を他の平面へ転写する
第4工程とを有する粒子転写方法。
13. A stage made of a porous flat plate having fine surface irregularities for restricting the movement of particles on one main surface serving as a particle arrangement surface, and a predetermined stage for defining the arrangement of particles on the stage. A first step of supplying particles from above the mask plate while holding the mask plate having openings formed according to the pattern close to each other and in parallel or substantially parallel, and capturing the particles in the openings; A second step of removing excess particles other than the particles trapped in the openings from above the mask plate, a third step of separating the mask plate and the stage, and particles arranged on the stage. A fourth step of transferring to another plane.
【請求項14】 前記第1工程および前記第2工程で
は、前記ステージと前記マスク板との平行度を僅かに低
下させる請求項13記載の粒子転写方法。
14. The particle transfer method according to claim 13, wherein in the first step and the second step, the parallelism between the stage and the mask plate is slightly reduced.
【請求項15】 前記第3工程では、離間の少なくとも
初期に前記マスク板と前記ステージとの平行度を僅かに
低下させる請求項13記載の粒子転写方法。
15. The particle transfer method according to claim 13, wherein in the third step, the parallelism between the mask plate and the stage is slightly reduced at least at an initial stage of the separation.
JP26562796A 1996-09-14 1996-09-14 Particle arranger and particle transfer method using this Pending JPH1092880A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26562796A JPH1092880A (en) 1996-09-14 1996-09-14 Particle arranger and particle transfer method using this
US08/929,057 US6063701A (en) 1996-09-14 1997-09-15 Conductive particle transferring method
US09/481,389 US6247640B1 (en) 1996-09-14 2000-01-12 Conductive particle arranging device and conductive particle transferring method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26562796A JPH1092880A (en) 1996-09-14 1996-09-14 Particle arranger and particle transfer method using this

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1092880A true JPH1092880A (en) 1998-04-10

Family

ID=17419767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26562796A Pending JPH1092880A (en) 1996-09-14 1996-09-14 Particle arranger and particle transfer method using this

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1092880A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112967980A (en) * 2020-08-13 2021-06-15 重庆康佳光电技术研究院有限公司 Chip transfer assembly, manufacturing method thereof and chip transfer method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112967980A (en) * 2020-08-13 2021-06-15 重庆康佳光电技术研究院有限公司 Chip transfer assembly, manufacturing method thereof and chip transfer method
CN112967980B (en) * 2020-08-13 2021-12-24 重庆康佳光电技术研究院有限公司 Chip transfer assembly, manufacturing method thereof and chip transfer method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6063701A (en) Conductive particle transferring method
JP6932676B2 (en) Transfer method, manufacturing method of image display device using this, and transfer device
JP4893056B2 (en) Screen printing device
US8104663B2 (en) Solder ball mounting method and apparatus
US10101663B2 (en) Imprint apparatus and method of manufacturing article
JP4393538B2 (en) Magnetic solder ball arrangement apparatus and arrangement method
KR101170942B1 (en) Method of bonding substrates and apparatus for bonding substrates
KR100203603B1 (en) Method of manufacture chip-size package type semiconductor device
US11374149B2 (en) Method of manufacturing display device and source substrate structure
JPH10308412A (en) Particle arraying device and particle arraying method using the same
JP2007250618A (en) Electronic component packaging structure and manufacturing method thereof
JPH1092880A (en) Particle arranger and particle transfer method using this
JP2007281116A (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP2006100762A (en) Method of manufacturing solid-state imaging device
WO2010100706A1 (en) Semiconductor device
JP3183702B2 (en) Bump forming method and apparatus
JP4005077B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device and coating method of viscous liquid
JP2003077984A (en) Positioning method of element, taking out method of the element, transferring method thereof, arranging method thereof and manufacturing method of image display device
JP4505783B2 (en) Solder bump manufacturing method and manufacturing apparatus
WO2023119700A1 (en) Bump manufacturing method and imprint die used in same
JP4078262B2 (en) Ball array plate, ball array device, and ball array method
JP3279192B2 (en) Apparatus for applying mucus for bonding conductive balls
JP2003249600A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2024100622A (en) Transfer substrate holding device, transfer device, and transfer method
KR20240031081A (en) Pickup apparatus