JPH11274228A - ボール吸着治具 - Google Patents
ボール吸着治具Info
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- JPH11274228A JPH11274228A JP7421498A JP7421498A JPH11274228A JP H11274228 A JPH11274228 A JP H11274228A JP 7421498 A JP7421498 A JP 7421498A JP 7421498 A JP7421498 A JP 7421498A JP H11274228 A JPH11274228 A JP H11274228A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細かつ不規則なパターンの配線基板、半導
体チップなどへ、半田ボールのような導電性ボールを転
写して、バンプ電極を形成する際、前記導電性ボールを
歩留まり良く、安定して吸着し、転写するためのボール
吸着治具を提供する。 【解決手段】 配線基板や半導体チップなどの電極パッ
ドに対応する位置で、ボール吸着マスクにボール吸着孔
２を形成する場合、ボール吸着マスクの裏面の一部また
は全面に、同じ高さの支持体３を突出することで、ボー
ル吸着口２に導電性ボール５を吸着した際に、その吸引
力により、ボール吸着マスク１自体が歪むのを避けるよ
うにした。
体チップなどへ、半田ボールのような導電性ボールを転
写して、バンプ電極を形成する際、前記導電性ボールを
歩留まり良く、安定して吸着し、転写するためのボール
吸着治具を提供する。 【解決手段】 配線基板や半導体チップなどの電極パッ
ドに対応する位置で、ボール吸着マスクにボール吸着孔
２を形成する場合、ボール吸着マスクの裏面の一部また
は全面に、同じ高さの支持体３を突出することで、ボー
ル吸着口２に導電性ボール５を吸着した際に、その吸引
力により、ボール吸着マスク１自体が歪むのを避けるよ
うにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フリップチップ接
続やボールグリッドアレイなどにおけるバンプ電極の形
成に際して、特に、半田などの導電性ボールを、配線基
板や半導体チップなどの電極パッド上に配列し、転写す
るために使用されるボール吸着治具に関するものであ
る。
続やボールグリッドアレイなどにおけるバンプ電極の形
成に際して、特に、半田などの導電性ボールを、配線基
板や半導体チップなどの電極パッド上に配列し、転写す
るために使用されるボール吸着治具に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体チップの実装において、フ
リップチップ、ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）、Ｂ
ＧＡ（ボールグリッドアレイ）などのバンプ電極を形成
する際には、半田ボールに代表される導電性ボールを、
配線基板や半導体チップなどの電極パッド上に配列させ
ているが、このボール配列には、一般に真空吸引による
吸着手段が用いられている。この吸着手段としては、配
線基板などの電極パッドに対応する位置で、平板状のボ
ール吸着マスクに、エッチング法や電鋳法などによっ
て、吸着口を形成したボール吸着治具が採用されてい
る。そして、このボール吸着治具を用い、真空吸引する
ことによって、吸着口に導電性ボールを吸着させ、電極
パッド上で、真空吸引を解除することにより、電極パッ
ド上に、所要の配列で、前記導電性ボールを搭載してい
る。
リップチップ、ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）、Ｂ
ＧＡ（ボールグリッドアレイ）などのバンプ電極を形成
する際には、半田ボールに代表される導電性ボールを、
配線基板や半導体チップなどの電極パッド上に配列させ
ているが、このボール配列には、一般に真空吸引による
吸着手段が用いられている。この吸着手段としては、配
線基板などの電極パッドに対応する位置で、平板状のボ
ール吸着マスクに、エッチング法や電鋳法などによっ
て、吸着口を形成したボール吸着治具が採用されてい
る。そして、このボール吸着治具を用い、真空吸引する
ことによって、吸着口に導電性ボールを吸着させ、電極
パッド上で、真空吸引を解除することにより、電極パッ
ド上に、所要の配列で、前記導電性ボールを搭載してい
る。
【０００３】例えば、特開平７−２０２４０１号公報に
記載されている装置では、図５の（ａ）に示すように、
吸着治具１０を、ボール半田槽１１上に対して、位置決
めした後、吸着治具１０の下端部に吸着されているスク
リーン１２を、ボール半田槽１１の上面に接近させ、次
に、図５の（ｂ）に示すように、スクリーン１２に貫通
・形成されている各吸引口１３に対して、所定の真空ポ
ンプによって、真空圧を加える。これにより、ボール半
田槽１１内のボール半田１４は、それぞれの吸着口１３
に吸着・保持される。
記載されている装置では、図５の（ａ）に示すように、
吸着治具１０を、ボール半田槽１１上に対して、位置決
めした後、吸着治具１０の下端部に吸着されているスク
リーン１２を、ボール半田槽１１の上面に接近させ、次
に、図５の（ｂ）に示すように、スクリーン１２に貫通
・形成されている各吸引口１３に対して、所定の真空ポ
ンプによって、真空圧を加える。これにより、ボール半
田槽１１内のボール半田１４は、それぞれの吸着口１３
に吸着・保持される。
【０００４】そして、ボール半田１４を吸引口１３に吸
着した状態のままで、治具を上昇・移動させて、プリン
ト配線板などの電極パッド上に移動した後で、真空吸引
を解除することにより、ボール半田１４を電極パッド上
に搭載するのである。
着した状態のままで、治具を上昇・移動させて、プリン
ト配線板などの電極パッド上に移動した後で、真空吸引
を解除することにより、ボール半田１４を電極パッド上
に搭載するのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の技術で
は、対象となる配線基板や半導体チップなどのパターン
の微細化に伴い、スクリーンに形成する吸引口のサイ
ズ、ピッチも小さくする必要があるが、これには、スク
リーンの材料となる金属板やガラス板の厚さを薄くする
ことが肝要がある。例えば、直径：１００μｍの吸引口
を２５０μｍピッチで形成する場合、板厚は通常１００
μｍ以下でなければならない。このような薄い板厚であ
ると、強度が不十分で、ボール半田を吸引したときに、
その吸引力によってスクリーン１２に歪みが生じ、その
直平面性が損なわれるという問題があった。即ち、スク
リーンが歪むと、ボール半田と吸引口とに隙間ができ、
真空吸引に際して、その隙間から空気が入り、吸引力が
低下する。また、吸引口の配列パターンに寸法的な狂い
が生じ、精度良く、バンプ電極を形成することが困難と
なる。
は、対象となる配線基板や半導体チップなどのパターン
の微細化に伴い、スクリーンに形成する吸引口のサイ
ズ、ピッチも小さくする必要があるが、これには、スク
リーンの材料となる金属板やガラス板の厚さを薄くする
ことが肝要がある。例えば、直径：１００μｍの吸引口
を２５０μｍピッチで形成する場合、板厚は通常１００
μｍ以下でなければならない。このような薄い板厚であ
ると、強度が不十分で、ボール半田を吸引したときに、
その吸引力によってスクリーン１２に歪みが生じ、その
直平面性が損なわれるという問題があった。即ち、スク
リーンが歪むと、ボール半田と吸引口とに隙間ができ、
真空吸引に際して、その隙間から空気が入り、吸引力が
低下する。また、吸引口の配列パターンに寸法的な狂い
が生じ、精度良く、バンプ電極を形成することが困難と
なる。
【０００６】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、ボール吸着マスクが薄
く形成されるとしても、これに吸引力による歪みが発生
しないように補強したボール吸着治具を提供するにあ
る。
ので、その目的とするところは、ボール吸着マスクが薄
く形成されるとしても、これに吸引力による歪みが発生
しないように補強したボール吸着治具を提供するにあ
る。
【０００７】
【問題を解決するための手段】このため、本発明では、
配線基板や半導体チップなどの電極パッドに対応する位
置で、吸着口を配列・形成したボール吸着マスクの、裏
面の一部または全面に、支持体を多数、突出して、これ
により、吸着口にボール半田などの導電性ボールを吸着
した際に、その吸引力により、ボール吸着マスク自体が
歪むのを防止するのである。従って、精度良く、高歩留
まりで、導電性ボールを吸着することができ、バンプ電
極の形成を容易にすることができる。特に、吸着口と支
持体とを、支持体の両面エッチングにより、一体的に形
成した場合は、作製工程が簡単で、コスト面も低くする
ことが可能である。
配線基板や半導体チップなどの電極パッドに対応する位
置で、吸着口を配列・形成したボール吸着マスクの、裏
面の一部または全面に、支持体を多数、突出して、これ
により、吸着口にボール半田などの導電性ボールを吸着
した際に、その吸引力により、ボール吸着マスク自体が
歪むのを防止するのである。従って、精度良く、高歩留
まりで、導電性ボールを吸着することができ、バンプ電
極の形成を容易にすることができる。特に、吸着口と支
持体とを、支持体の両面エッチングにより、一体的に形
成した場合は、作製工程が簡単で、コスト面も低くする
ことが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）次に、本発
明の第１の実施の形態について、図１および図２を参照
して具体的に説明する。図１の（ａ）では、本発明に係
わるボール吸着治具に装備されるボール吸着マスク１の
表面、即ち、半田ボールなどの導電性ボールを吸着する
側の表面が示されており図であり、図１の（ａ）は、そ
の裏面が示されている。
明の第１の実施の形態について、図１および図２を参照
して具体的に説明する。図１の（ａ）では、本発明に係
わるボール吸着治具に装備されるボール吸着マスク１の
表面、即ち、半田ボールなどの導電性ボールを吸着する
側の表面が示されており図であり、図１の（ａ）は、そ
の裏面が示されている。
【０００９】図１の（ａ）に示すように、ボール吸着マ
スク１には、ボール吸着のための吸着口２が、所要の配
列パターン、例えば、縦横に並んだパターンに形成され
ている。また、図１の（ｂ）に示すように、ボール吸着
マスク１の裏面には、その全面に均等なピッチ間隔で、
ボール吸着口２と重ならないように、突起形状物の支持
体３が多数、配列・形成されている。なお、ボール吸着
口２や支持体３の配列パターンは、図示のような規則的
な配列でなくとも良く、ボール吸着マスク１の歪みが避
けられるものであれば、不規則な配列パターンであって
も良い。
スク１には、ボール吸着のための吸着口２が、所要の配
列パターン、例えば、縦横に並んだパターンに形成され
ている。また、図１の（ｂ）に示すように、ボール吸着
マスク１の裏面には、その全面に均等なピッチ間隔で、
ボール吸着口２と重ならないように、突起形状物の支持
体３が多数、配列・形成されている。なお、ボール吸着
口２や支持体３の配列パターンは、図示のような規則的
な配列でなくとも良く、ボール吸着マスク１の歪みが避
けられるものであれば、不規則な配列パターンであって
も良い。
【００１０】このボール吸着マスク１には、ステンレス
板などが用いられており、例えば、フォトリソグラフィ
法により、両面エッチングを施すことにより、ボール吸
着口２と支持体３とを、一括して、一体的に形成するこ
とができる。なお、支持体３が形成されていないボール
吸着マスク１を、予め製作しておいて、後からピン形状
の支持体３を多数、形成あるいは設けても良い。
板などが用いられており、例えば、フォトリソグラフィ
法により、両面エッチングを施すことにより、ボール吸
着口２と支持体３とを、一括して、一体的に形成するこ
とができる。なお、支持体３が形成されていないボール
吸着マスク１を、予め製作しておいて、後からピン形状
の支持体３を多数、形成あるいは設けても良い。
【００１１】図２は、図１で説明した本発明のボール吸
着マスク１を装着したボール吸着治具４の断面図であ
り、導電性ボール５を真空吸引６によって吸着した状態
を示している。ボール吸着マスク１の裏面に設けられた
突起形状物の支持体３が、ボール吸着治具４の吸引室の
内壁（天井部）７に当たるようにしているため、ボール
吸着マスク１が真空吸引６（矢印）を受けても、全体と
して、湾曲するように歪む虞がない。従って、導電性ボ
ールを精度良く、かつ、高い歩留りで、安定的に吸着す
ることができる。
着マスク１を装着したボール吸着治具４の断面図であ
り、導電性ボール５を真空吸引６によって吸着した状態
を示している。ボール吸着マスク１の裏面に設けられた
突起形状物の支持体３が、ボール吸着治具４の吸引室の
内壁（天井部）７に当たるようにしているため、ボール
吸着マスク１が真空吸引６（矢印）を受けても、全体と
して、湾曲するように歪む虞がない。従って、導電性ボ
ールを精度良く、かつ、高い歩留りで、安定的に吸着す
ることができる。
【００１２】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態を、図３を用いて具体的に説明する。ここ
で示すボール吸着マスク７の構成は、図１で示した本発
明のボール吸着マスク１と同等であり、相違する点は、
導電性ボール５に対して、複数の箇所で、吸引管８を介
して真空吸引６を行う点である。このように、複数箇所
での吸引は、ボール吸着治具（ボール吸着ヘッド）４に
おいて、真空吸引６の吸引力の全体としての増強、およ
び、場所による吸引力の均一化を図るために採用され
る。これにより、ボール吸着口２が形成されているパタ
ーンの面積が広い場合、例えば、２０ｍｍ角の面積で
も、問題なく、安定的に導電性ボール５を吸着すること
ができる。
の実施の形態を、図３を用いて具体的に説明する。ここ
で示すボール吸着マスク７の構成は、図１で示した本発
明のボール吸着マスク１と同等であり、相違する点は、
導電性ボール５に対して、複数の箇所で、吸引管８を介
して真空吸引６を行う点である。このように、複数箇所
での吸引は、ボール吸着治具（ボール吸着ヘッド）４に
おいて、真空吸引６の吸引力の全体としての増強、およ
び、場所による吸引力の均一化を図るために採用され
る。これにより、ボール吸着口２が形成されているパタ
ーンの面積が広い場合、例えば、２０ｍｍ角の面積で
も、問題なく、安定的に導電性ボール５を吸着すること
ができる。
【００１３】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態を、図４を用いて具体的に説明する。ここ
で示すボール吸着マスク１の構成は、図１で示した本発
明のボール吸着マスク１と同等であり、相違する点は、
支持体３の上に位置して、ボール吸着治具４の内壁（天
井壁）７との間に、通気性の多孔質スペーサ９を設けた
点である。
の実施の形態を、図４を用いて具体的に説明する。ここ
で示すボール吸着マスク１の構成は、図１で示した本発
明のボール吸着マスク１と同等であり、相違する点は、
支持体３の上に位置して、ボール吸着治具４の内壁（天
井壁）７との間に、通気性の多孔質スペーサ９を設けた
点である。
【００１４】このように、多孔質スペーサ９には、多数
の連続気孔が空いており、内部を空気が流れるようにな
っているので、真空吸引６の吸引力の増強、および、場
所の如何に拘わらず、吸引力の均一化を図ることができ
る。なお、第２の実施の形態のように、吸引管８を複数
個設けて置くこともできる。
の連続気孔が空いており、内部を空気が流れるようにな
っているので、真空吸引６の吸引力の増強、および、場
所の如何に拘わらず、吸引力の均一化を図ることができ
る。なお、第２の実施の形態のように、吸引管８を複数
個設けて置くこともできる。
【００１５】これにより、支持体３の高さが低い場合
や、ボール吸着孔２が形成されているパターンの面積が
広い場合、例えば、２０ｍｍ角の面積でも、問題なく、
安定的に導電性ボール５を吸着することができる。な
お、支持体３があるために、多孔質スペーサ９の表面
の、開口していない部分によって、ボール吸着口２が塞
がれてしまうことはない。
や、ボール吸着孔２が形成されているパターンの面積が
広い場合、例えば、２０ｍｍ角の面積でも、問題なく、
安定的に導電性ボール５を吸着することができる。な
お、支持体３があるために、多孔質スペーサ９の表面
の、開口していない部分によって、ボール吸着口２が塞
がれてしまうことはない。
【００１６】以上のように、ボール吸着治具４を構成す
ることにより、ボール吸着マスク１の裏面の一部または
全面に、同じ高さの支持体３を形成したので、ボール吸
着口２に導電性ボール５を吸着した際に、その吸引力に
より、ボール吸着マスク１自体が歪んでしまうことがな
い。従って、精度良く、高い歩留まりで、導電性ボール
５を吸着することができ、バンプ電極の形成が容易であ
る。
ることにより、ボール吸着マスク１の裏面の一部または
全面に、同じ高さの支持体３を形成したので、ボール吸
着口２に導電性ボール５を吸着した際に、その吸引力に
より、ボール吸着マスク１自体が歪んでしまうことがな
い。従って、精度良く、高い歩留まりで、導電性ボール
５を吸着することができ、バンプ電極の形成が容易であ
る。
【００１７】特に、ボール吸着口と支持体３とを、両面
エッチングにより、一括して、一体的に形成した場合
は、ボール吸着マスクの作成のための工程が少なく、簡
単で、そのコストも低くなるという利点もある。
エッチングにより、一括して、一体的に形成した場合
は、ボール吸着マスクの作成のための工程が少なく、簡
単で、そのコストも低くなるという利点もある。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、パター
ンの微細化によって、配線基板や半導体チップなどの電
極パッドに対応する位置で、ボール吸着マスクに吸着口
を形成する場合、このボール吸着マスクの、裏面の一部
または全面に、同じ高さの支持体を多数、突出したの
で、吸着口に導電性ボールを吸着した際に、その吸引力
により、全体として、ボール吸着マスク自体が湾曲する
ように歪む虞がなく、従って、精度良く、高い歩留まり
で、導電性ボールを吸着することができ、バンプ電極の
形成が容易となる。特に、ボール吸着口と支持体とを、
両面エッチングにより、一括して、一体的に形成した場
合は、ボール吸着マスクの作成のための工程が少なく、
簡単で、そのコストも低くなる。
ンの微細化によって、配線基板や半導体チップなどの電
極パッドに対応する位置で、ボール吸着マスクに吸着口
を形成する場合、このボール吸着マスクの、裏面の一部
または全面に、同じ高さの支持体を多数、突出したの
で、吸着口に導電性ボールを吸着した際に、その吸引力
により、全体として、ボール吸着マスク自体が湾曲する
ように歪む虞がなく、従って、精度良く、高い歩留まり
で、導電性ボールを吸着することができ、バンプ電極の
形成が容易となる。特に、ボール吸着口と支持体とを、
両面エッチングにより、一括して、一体的に形成した場
合は、ボール吸着マスクの作成のための工程が少なく、
簡単で、そのコストも低くなる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す、ボール吸着
マスクの表側および裏側の平面図である。
マスクの表側および裏側の平面図である。
【図２】同じく、ボール吸着治具の断面構造図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す、ボール吸着
治具の断面構造図である。
治具の断面構造図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す、ボール吸着
治具の断面構造図である。
治具の断面構造図である。
【図５】従来技術を示すボール吸着治具の断面構造図で
ある。
ある。
１ ボール吸着マスク ２ ボール吸着口 ３ 支持体（突起形状物） ４ ボール吸着治具 ５ 導電性ボール ６ 真空吸引 ７ 内壁 ８ 吸引管 ９ 多孔質スペーサ
Claims (4)
- 【請求項１】 真空吸引により、導電性ボールを吸着さ
せ、配線基板や半導体チップなどの電極パッド上に搬送
して、吸引解除により、前記導電性ボールを搭載するボ
ール吸着治具において、 配線基板や半導体チップなどの電極パッド上に設定され
たバンプ電極の配列に対応して、裏面の一部または全面
に支持体が多数、突出したボール吸着マスクに、所定配
列で吸着口を貫通・形成したことを特徴とするボール吸
着治具。 - 【請求項２】 前記ボール吸着マスクにおいて、前記支
持体が突起形状物から成り、その突起形状物と吸着口と
が、両面エッチングにより、一体的に形成されているこ
とを特徴とする請求項１に記載のボール吸着治具。 - 【請求項３】 前記ボール吸着マスクにおいて、前記支
持体が突起形状物から成り、その突起形状物が、ボール
吸着マスクの裏面に接合されたピンであることを特徴と
する請求項１に記載のボール吸着治具。 - 【請求項４】 前記ボール吸着マスクの裏面側に位置し
て、前記支持体の上には通気性多孔質スペーサが装備さ
れていることを特徴とする請求項１〜３の何れかのボー
ル吸着治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10074214A JP3087959B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | ボール吸着治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10074214A JP3087959B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | ボール吸着治具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11274228A true JPH11274228A (ja) | 1999-10-08 |
| JP3087959B2 JP3087959B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=13540731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10074214A Expired - Fee Related JP3087959B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | ボール吸着治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3087959B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001135660A (ja) * | 1999-11-02 | 2001-05-18 | Nec Corp | ボール転写装置及びボール転写方法 |
| JP2008066753A (ja) * | 2007-11-22 | 2008-03-21 | Nippon Steel Materials Co Ltd | ボール配列板、ボール配列装置、及びボール配列方法 |
| CN102310262A (zh) * | 2011-08-23 | 2012-01-11 | 南通富士通微电子股份有限公司 | 加热块装置 |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP10074214A patent/JP3087959B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001135660A (ja) * | 1999-11-02 | 2001-05-18 | Nec Corp | ボール転写装置及びボール転写方法 |
| JP2008066753A (ja) * | 2007-11-22 | 2008-03-21 | Nippon Steel Materials Co Ltd | ボール配列板、ボール配列装置、及びボール配列方法 |
| CN102310262A (zh) * | 2011-08-23 | 2012-01-11 | 南通富士通微电子股份有限公司 | 加热块装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3087959B2 (ja) | 2000-09-18 |
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