(57)【要約】【課題】  本発明は、はんだボールが各バンプ形成位置上に正しく搭載されていない場合に、効率的かつ確実にバンプを供給することが可能な供給装置を提供することを目的とする。【解決手段】  外管と、該外管の内部に上下動が可能であり、先端に吸着部を有する吸着部材と、前記吸着部材の吸着部に、先端が位置するように配置した中空管から成るはんだボール供給管を備える本発明における構造を用いることによって、前記課題を解決することができた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管と、該外管の内部に上下動可能で、先端に吸着部を有する吸着部材と、前記吸着部材の吸着部に、先端が位置するように配置した中空管からなるはんだボール供給管を備えたことを特徴とするはんだバンプ供給装置。
【請求項２】
前記はんだボール供給管が、自重によりはんだボールが供給されることを特徴とする請求項１記載のはんだバンプ供給装置。
【請求項３】
前記はんだボール供給管の内径が、はんだボールの直径以上、２倍以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のはんだバンプ供給装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のはんだボール供給装置をを用い、はんだボール供給管から供給されるはんだボールを、１つづつ上下動可能な吸着部材の吸着部に吸着させ、ボール搭載パッドの上まで移動させ、前記吸着部材を降下させ、パッド上にボールを搭載することを特徴とするんだバンプリペア方法。
【請求項５】
さらに、パッド上にボールを搭載した状態で、基板またはチップに熱処理を加え、はんだを溶融凝固させることを特徴とする、請求項４記載のはんだバンプリペア方法である。
２本の金属管が連結した構造をとり、第１の金属管にははんだボールを一列に充填させ、第２の金属管には吸着機構を有する管を内蔵することを特徴とする請求項１記載のはんだバンプリペア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだボールを用いて基板やチップ上にバンプを形成する際、はんだボールを供給する供給装置、およびはんだバンプ搭載ミスや不良バンプをリペアする方法に関する
【背景技術】
【０００２】
近年基板とＩＣチップとの電気的接続にバンプ形成技術が用いられるようになっている。
バンプは、一般に次の方法で形成させることができる。
まず、メタルマスクを介してはんだペーストを転写させるはんだペースト印刷法、はんだボールを直接搭載させるボール搭載方法、化学反応を利用してはんだを析出させる方法、めっきではんだを析出させる方法などである。
そして、このようにして形成されたバンプを介してＩＣチップを基板に搭載することにより、電気的に接続されるようになっている。
【０００３】
しかしながら、すべてのはんだボールが各バンプ形成位置上に正しく搭載されるとは限らず、搭載ミスが生じることが有る。
【０００４】
例えば、特許文献１には、多数のはんだボールをワークの各バンプ下地金属上に一括搭載した後に、搭載ミスがあった場合、正しく搭載されたはんだボールを含む全てのはんだボールを回収して、再搭載を繰り返し行ない、搭載ミスがなくなったならば、はんだボールを溶融させ、冷却固化させてバンプを形成することが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ボールトレイ上のはんだボールを、吸着機構を有する管部材に吸着させ、搭載ミスのあったバンプの形成位置ごとに、はんだボールの再搭載を行なう方法が開示されている。
そこで、はんだボールが各バンプ形成位置上に正しく搭載されていない場合、効率的に、しかも確実にバンプを供給可能な供給装置を提供することを目的とする。
【特許文献１】特開平９−８１７２号公報
【特許文献２】特開２００３−３０９１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に開示された発明は、搭載ミスがあった場合、正しく搭載されたはんだボールを含む全てのはんだボールを回収して再搭載を行なうようにするものである。
しかしながら、すべてのはんだボールを回収して再搭載を行なうのでは、効率的ではない。特にバンプ下地金属の配線ピッチの微細化に伴い、はんだボールの微小化が進み、一括搭載するはんだボールの数が増加する傾向になってきており、はんだボールの回収及び再搭載を繰り返さなければならなくなる可能性が高く、生産性の低下につながってしまうおそれがあった。
【０００７】
また、上記特許文献２に開示された発明は、ボールトレイ上のはんだボールを管部材で一旦吸着してから、パッド上へ移動させ搭載しているため、効率的とは言えない。
また、配線ピッチの微細化に伴い直径が０．２０ｍｍ以下の微小はんだボール吸着する際に、静電気の影響が生じ、過剰のボールが、管部材の吸着部に引き寄せられ、正しくはんだボールを搭載されなくなる問題も生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、外管と、該外管の内部に上下動可能で、先端に吸着部を有する吸着部材と、前記吸着部材の吸着部に、先端が位置するように配置した中空管からなるはんだボール供給管を備えたことを特徴とするはんだバンプ供給装置である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記はんだボール供給管が、自重によりはんだボールが供給されることを特徴とする請求項１記載のはんだバンプ供給装置である。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記はんだボール供給管の内径が、はんだボールの直径以上、２倍以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のはんだバンプ供給装置である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のはんだボール供給装置をを用い、はんだボール供給管から供給されるはんだボールを、１つづつ上下動可能な吸着部材の吸着部に吸着させ、ボール搭載パッドの上まで移動させ、前記吸着部材を降下させ、パッド上にボールを搭載することを特徴とするんだバンプリペア方法である。
【００１２】
請求項５記載の発明は、さらに、パッド上にボールを搭載した状態で、基板またはチップに熱処理を加え、はんだを溶融凝固させることを特徴とする、請求項４記載のはんだバンプリペア方法である。
【発明の効果】
【００１３】
以上ように、本発明によれば、バンプの未搭載があった場合は、はんだボールの再搭載を行なうようにできるので、バンプ形成後に不良バンプはほとんど存在せず、生産性を向上させることができる。
【００１４】
また、はんだボールを一つずつ確実に吸着させることができるので、バンプリペア方作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下図面を参照して、本発明の一実施形態にかかるはんだバンプ供給装置、リペア方法の実施形態について説明する。
【００１６】
はんだボールの形成は、まず、開口部の導体に対する金属めっき層の形成を行なった後、はんだボールを形成させる。
ここで、はんだボールを形成させるには、次のいずれかの方法を用いてで行なう。その具体的な方法は、はんだぺースト印刷法、はんだボールを直接搭載させるボール搭載方法、化学反応を利用してはんだを析出させる方法、めっきではんだを析出させる方法などである。
そして、未搭載のバンプがあった場合、リペア工程を経る。また、リフローして溶融させ、冷却し、洗浄後、はんだバンプの未搭載や欠損があった場合もリペア工程を経る。
【００１７】
以下、上記はんだボール供給装置、およびリペア工程について説明する。
【００１８】
図１は、はんだボール供給装置の概略構成を示す説明図である。
図１に示すように、はんだボール供給装置は、外管１０と、該外管１０の内部に上下動可能で、先端に吸着部１１を有する吸着部材１２と、前記吸着部材１２の吸着部１１に、先端が位置するように配置した中空管２０からなるはんだボール供給管２１を備えている。
搭載装置の金属管
ここで、中空管２０の先端は、はんだボール供給時には、吸着部材１２に吸着部１１の先端に連結されており、かつ、中空管２０の接続部分近傍は、緩やかな円弧状に曲げられた形状となっている。
【００１９】
はんだボール径が、微細化に伴い、特恵が０．２０ｍｍ以下の微小なものとなっており、静電気の影響大きいので、前記中空管２０にアースを接続することによって、静電気によるはんだボールの管内への付着を防ぐ構造とするとよい。
【００２０】
前記中空管２０は、はんだボール１を、吸着部材１２に供給用の管である。その内径は、はんだボールの直径の１．１倍より大きく、直径の２倍以下とすることが好ましい。このような大きさとすることで、はんだボールを一列に並べることが可能となる。
また、中空管２０は、接続部分近傍は、緩やかな円弧状に曲げられた形状となって連結されているので、はんだボールを一列に整列させることで、吸着部１１にはんだボールを一つずつ速やかに供給させることができる。
【００２１】
外管１０の内側には吸着部材１２が内蔵されている。そして、吸着部材１２先端には吸着穴を有する吸着部１１があり、吸着部１１は、供給状態の時、中空管２０との連結部分に位置しており、中空管２０から供給されたはんだボール１を吸着することができる。
この吸着部１１は、逆Ｌ字型の切り欠き形状をとっており、中空管２０との連結部分に近接した部分を切り欠くことによって、中空管２０の出口にあるはんだボールは、吸引によって確実に吸着部材１２内へ移動できる。
【００２２】
この吸着部１１切り欠き各辺の長さは、はんだボール径と同程度にすることによって、一つのはんだボールのみを吸着することが可能となる。
【００２３】
吸着部材１２は、図２に示すように、上下にスライドすることができ、吸着部１１は、外管１０の終端よりも下部に降下できる。
はんだボール１を、吸着部１１に吸着させた後、吸着部材１２を下降させ、外管１０終端の下部に位置させる。外管１０と吸着部材１２間の隙間を、はんだボール径よりも小さくすることによって、中空管２０からのはんだボールの落下や、余分なはんだボールが、外管１０の外部に出ることを防ぐことができる。
そして、はんだボール供給装置を、はんだ欠損パッドの真上に移動させた後、はんだボール１をパッド上へ搭載させる。
次に、図３に示すように、パッド上に搭載されたボール１は、吸着部材１２の吸着を開放し、吸着部１１から脱離することによってリペアは完了する。
【実施例】
【００２４】
以下、はんだバンプのリペア方法を更に説明する。基板にはお。２０ｍｍピッチでボールパッドが配列されており、表面には金めっきがなされている。そして、前記パッドに、はんだペーストを印刷したところ、一部でボールの未搭載が生じていたので、リペアを行なう必要が生じた。
このリペアのために搭載するボールは、０．１０ｍｍ径のものを使用した。
【００２５】
供給装置のはんだボール供給部の中空管の径は、０．１５ｍｍとした。はんだボール径よりやや広くすることで、中空管２０内のはんだボールを、一つづつスムーズに、吸着部材１２供給することができた。
【００２６】
また、はんだボールの吸着部１１の切り欠きの長さは、ボール径と同様の０．１０ｍｍとした。このように、切り欠き長さをボール径と同じにすることによって余分なボールを複数吸着することを防ぐことができた。
【００２７】
吸着部１１に、はんだボールを吸着させた状態で吸着部材１２を下降させた。はんだボールの吸着された吸着部１１を、未転写であったパッド上へ手動で移動させた後、パッド上へボールを搭載させ、最後に吸着を開放することではんだボールを供給装置から脱着させ。
【００２８】
そして、はんだバンプの未搭載が全てなくなった時点で、リフローをかける。リフロー後にバンプの欠損箇所が生じたら同様のリペア操作を行ない、欠損が無くなるまで繰り返した。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】はんだボール供給装置の概略を示す説明図図である。
【図２】はんだボールを吸着した供給装置の下降動作を示す説明図図である。
【図３】はんだボール搭載した状態を示す説明図図である。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・はんだボール
１０・・・外管
１１・・・吸着部
１２・・・吸着部材
２０・・・中空管
【図１】
2006100524.tif 000003
【図２】
2006100524.tif 000004
【図３】
2006100524.tif 000005