(57)【要約】【課題】フリップチップボンディングによる接続時の電子部品間の位置ずれを抑制する。【解決手段】複数の第１バンプが配設された第１電子部品と、その複数の第１バンプに対応する位置に複数の第２バンプが配設された第２電子部品とを準備する（ステップＳ１）。第１，第２電子部品のうち、一方の第１電子部品について、その複数の第１バンプの先端がそれぞれ第１電子部品の中央から外周に向かう方向に偏心した形状となるように、バンプ成型処理を行う（ステップＳ３）。その後、第１，第２電子部品を対向配置し（ステップＳ４）、それらの第１，第２バンプを溶融することで（ステップＳ５）、第１，第２電子部品を接続する。【選択図】図１
2011129824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１突起電極が配設された第１電子部品と、前記複数の第１突起電極に対応する位置に複数の第２突起電極が配設された第２電子部品のうち、前記第１電子部品について、前記複数の第１突起電極を、当該複数の第１突起電極の先端がそれぞれ前記第１電子部品の中央から外周に向かう方向に偏心した形状となるように成型する工程と、
前記第１，第２電子部品を、前記複数の第１，第２突起電極を対向させて配置する工程と、
対向する前記複数の第１，第２突起電極を溶融する工程と、
を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２】
前記複数の第１突起電極を成型する工程は、
前記第１電子部品をその中央部を軸にして回転させながら、前記複数の第１突起電極を溶融する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１電子部品を回転させながら、前記複数の第１突起電極を溶融した後、前記第１電子部品を回転させたまま、溶融した前記複数の第１突起電極を固化する工程を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の電子装置の製造方法。
【請求項４】
前記複数の第１突起電極を成型する工程前に、
前記複数の第１突起電極を溶融した後に固化する工程と、
前記複数の第２突起電極を溶融した後に固化する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項５】
複数の突起電極が配設された電子部品が載置される載置部と、
前記載置部に載置された前記電子部品の前記複数の突起電極を、当該複数の突起電極の先端がそれぞれ前記電子部品の中央から外周に向かう方向に偏心した形状となるように成型する成型部と、
を含むことを特徴とする電子部品製造装置。
【請求項６】
前記成型部は、
前記載置部に載置された前記電子部品を回転させる回転部と、
前記回転部によって回転される前記電子部品を加熱する加熱部と、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の電子部品製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を含む電子装置の製造方法、及び電子装置に用いる電子部品を製造するための電子部品製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる電子部品間を機械的及び電気的に接続する方法の１つに、それら電子部品間を複数の突起電極（バンプ）を用いて接続するフリップチップボンディングがある。
フリップチップボンディングには、一方の電子部品にのみ複数の突起電極を設けておき、その複数の突起電極を他方の電子部品に接続する方法がある。また、接続する電子部品の双方にそれぞれ複数の突起電極を設けておき、電子部品間の対向する突起電極同士を接続する方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−０３６８９４号公報
【特許文献２】特開平０７−１１８０９７号公報
【特許文献３】特開２０００−３１８３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
接続する電子部品の双方にそれぞれ複数の突起電極を設け、対向する突起電極同士を接続する方法では、互いの突起電極が対向するように双方の電子部品を配置した後、対向位置にある突起電極同士を加熱により溶融して接続する。しかし、電子部品の配置段階においては、対向位置の突起電極が互いの側方の側にずれ、電子部品間に位置ずれが生じてしまうことがある。このような位置ずれが生じている状態で突起電極が溶融されると、その溶融によって電子部品間に形成される接続部の中に、隣接する接続部と接触してしまうものが出てくる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によれば、複数の第１突起電極が配設された第１電子部品と、前記複数の第１突起電極に対応する位置に複数の第２突起電極が配設された第２電子部品のうち、前記第１電子部品について、前記複数の第１突起電極を、当該複数の第１突起電極の先端がそれぞれ前記第１電子部品の中央から外周に向かう方向に偏心した形状となるように成型する工程と、前記第１，第２電子部品を、前記複数の第１，第２突起電極を対向させて配置する工程と、対向する前記複数の第１，第２突起電極を溶融する工程と、を含む電子装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
開示の電子装置の製造方法によれば、接続時の電子部品間の位置ずれを抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】電子装置の形成フローの一例を示す図である。
【図２】電子部品の説明図である。
【図３】酸化膜除去工程の説明図である。
【図４】酸化膜除去工程後の電子部品の説明図である。
【図５】バンプ成型装置の構成例を示す図である。
【図６】バンプ成型処理フローの一例を示す図である。
【図７】バンプ成型処理後の電子部品の説明図である。
【図８】フリップチップボンディングの説明図である。
【図９】フリップチップボンディングの別例の説明図である。
【図１０】バンプ成型装置の別の構成例を示す図（その１）である。
【図１１】バンプ成型装置の別の構成例を示す図（その２）である。
【図１２】バンプ成型装置の別の構成例を示す図（その３）である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は電子装置の形成フローの一例を示す図である。以下、この図１に例示する電子装置の形成フローについて、順に説明する。
まず、フリップチップボンディングによって接続する２つの電子部品（第１，第２電子部品）を準備する（図１：ステップＳ１）。
【０００９】
図２は電子部品の説明図であって、（Ａ）は第１電子部品の一例の平面模式図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ１−Ｘ１断面模式図、（Ｃ）は第２電子部品の一例の平面模式図、（Ｄ）は（Ｃ）のＸ２−Ｘ２断面模式図である。
【００１０】
図２（Ａ），（Ｂ）に示す第１電子部品１０は、その本体部（第１本体部）１１の一主面に２次元的に配列された複数の突起電極（第１バンプ）１２を有している。図２（Ｃ），（Ｄ）に示す第２電子部品２０も同様に、その本体部（第２本体部）２１の一主面に２次元的に配列された複数の突起電極（第２バンプ）２２を有している。第１電子部品１０の各第１バンプ１２と、第２電子部品２０の各第２バンプ２２とは、互いに対応する位置に設けられている。
【００１１】
尚、ここでは一例として、第１，第２バンプ１２，２２をいずれも円錐台形状としているが、それぞれ第１，第２本体部１１，２１から突出するものであれば、バンプの形状はこれに限定されるものではない。例えば、第１，第２バンプ１２，２２は、平坦な上面を有しない山型形状のものや、円筒形状のものであっても構わない。
【００１２】
第１，第２電子部品１０，２０は、例えば、複数の受光素子（画素）が２次元的に配列され、各画素に１つ又は複数のバンプが設けられているイメージセンサチップと、そのイメージセンサチップが接続される信号処理回路チップとすることができる。
【００１３】
イメージセンサチップとしては、例えば、水銀カドミウムテルル（ＨｇＣｄＴｅ）等のフォトダイオード素子を含むものが挙げられる。そのほか、イメージセンサチップとしては、量子井戸型赤外線検知素子（Quantum Well Infrared Photodetector；ＱＷＩＰ）、量子ドット型赤外線検知素子（Quantum Dot Infrared Photodetector；ＱＤＩＰ）等を含むものが挙げられる。
【００１４】
このようなイメージセンサチップと接続される信号処理回路チップとしては、例えば、シリコン（Ｓｉ）を主体とするものを用いることができる。
イメージセンサチップ及び信号処理回路チップのそれぞれに設けられるバンプには、例えば、比較的柔らかい性質を有している金属バンプを用いる。そのような金属バンプとしては、例えば、インジウム（Ｉｎ）バンプ、又はＩｎを含む金属を用いたバンプが挙げられる。このようなＩｎやＩｎを含む金属を用いたバンプは、例えば、フォトリソグラフィ技術を利用した蒸着法により形成することが可能である。
【００１５】
ここでは、第１電子部品１０を、Ｉｎ又はＩｎを含む金属を用いて第１バンプ１２が形成されたイメージセンサチップとし、第２電子部品２０を、Ｉｎ又はＩｎを含む金属を用いて第２バンプ２２が形成された信号処理回路チップとした場合を例にして説明する。尚、第１，第２バンプ１２，２２にＩｎ又はＩｎを含む金属を用いるのは、次のような理由による。
【００１６】
第１，第２電子部品１０，２０は、後述のように、最終的には双方の対応する位置にある第１，第２バンプ１２，２２同士が溶融により一体化されることで、電気的及び機械的に接続される。接続後は、第１，第２電子部品１０，２０が置かれる温度環境により、第１，第２電子部品１０，２０や、それらの接続部（対応する位置にある第１，第２バンプ１２，２２同士が接続された部分）に、せん断応力が発生し得る。このようなせん断応力の発生は、第１，第２電子部品１０，２０（第１，第２本体部１１，２１）にそれぞれ含まれている材料の熱膨張係数の差に起因する。このせん断応力は、第１，第２電子部品１０，２０の接続部を破断する一因となり得る。そのため、第１，第２電子部品１０，２０の接続部に、Ｉｎのような比較的柔らかく塑性変形し易い金属を用いることは、せん断応力低減のために効果的である。
【００１７】
尚、第１，第２電子部品１０，２０やそれらの接続部に発生するせん断応力の低減は、第１，第２電子部品１０，２０の接続部を大きくし、第１，第２電子部品１０，２０間のギャップを広げることでも可能である。
【００１８】
上記のような第１，第２電子部品１０，２０を準備した後は、第１，第２バンプ１２，２２の表面に形成される酸化膜の除去を行う（図１：ステップＳ２）。
図３は酸化膜除去工程の説明図であって、（Ａ）は酸化膜除去前の状態の一例を示す図、（Ｂ）は酸化膜除去後の状態の一例を示す図である。
【００１９】
この図３には、一例として、２つの電子部品のうち、一方の電子部品である第１電子部品１０の断面を模式的に図示している。
第１バンプ１２を上記のように蒸着法により形成したり、第１バンプ１２を形成した後の第１電子部品１０を大気中で扱ったりすると、図３（Ａ）に示したように、第１バンプ１２の表面には、酸化膜３０が形成され得る。特に、第１バンプ１２を蒸着法により形成する場合には、その第１バンプ１２の表面に、比較的厚い酸化膜３０が形成され得る。
【００２０】
この第１電子部品１０の第１バンプ１２の場合と同様に、第２電子部品２０の第２バンプ２２にも、その表面には、このような酸化膜３０が形成され得る。
第１，第２バンプ１２，２２の表面にこのような酸化膜３０が形成されていると、後述のバンプ溶融工程の際に、その酸化膜３０が壁になってしまい、第１，第２バンプ１２，２２同士を溶融により一体化することができないことが起こり得る。そのため、このような第１，第２バンプ１２，２２の表面に形成されている酸化膜３０を、次のようにして還元により除去しておく。
【００２１】
即ち、図３に示した第１電子部品１０を例にとると、まず、図３（Ａ）に示したように、第１電子部品１０の第１バンプ１２の配設面側に還元剤３１を形成する。ここでは一例として、還元剤３１に、還元作用を示す比較的高濃度のフラックスと、有機溶剤とを含む、液状のものを用いる。このような液状の還元剤３１を、第１電子部品１０の第１バンプ１２の配設面側に塗布して形成する。
【００２２】
還元剤３１の形成後は、その第１電子部品１０を熱処理する。例えば、第１電子部品１０を、窒素（Ｎ2）雰囲気中、温度２００℃程度の条件で、熱処理する。この熱処理により、第１バンプ１２の表面の酸化膜３０は、還元剤３１に含まれるフラックスによって還元される。ここでは、第１バンプ１２に、Ｉｎ又はＩｎを含む金属を用いている。Ｉｎ又はＩｎを含む金属は、比較的融点が低い。そのため、第１バンプ１２は、このような酸化膜３０を還元する熱処理の際に、図３（Ｂ）に示したように、溶融され、その表面張力によって球状になる。
【００２３】
また、この熱処理の結果、還元剤３１に含まれていた有機溶剤は蒸発し、熱処理後には、第１電子部品１０上に、フラックスが樹脂状になって固化したもの（残渣）が残るようになる。このような残渣は、キシレン等の適当な有機溶剤を用いて洗浄することにより、第１電子部品１０に対して選択的に除去する。
【００２４】
以上のような方法により、第１バンプ１２の表面に形成された酸化膜３０を還元により除去する。
第２バンプ２２の表面に形成された酸化膜３０についても同様に、還元剤３１を形成し、所定条件の熱処理を行って酸化膜３０を還元し、熱処理後の残渣を除去するようにすればよい。尚、第２バンプ２２も、ここでは比較的融点が低いＩｎ又はＩｎを含む金属を用いているため、上記第１バンプ１２と同様、この熱処理により、球状になる。
【００２５】
図４は酸化膜除去工程後の電子部品の説明図であって、（Ａ）は第１電子部品の一例の平面模式図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ１−Ｙ１断面模式図、（Ｃ）は第２電子部品の一例の平面模式図、（Ｄ）は（Ｃ）のＹ２−Ｙ２断面模式図である。
【００２６】
第１，第２バンプ１２，２２にＩｎ又はＩｎを含む金属を用い、上記のような条件で熱処理を行うと、酸化膜３０を除去した後の第１，第２電子部品１０，２０には、この図４に示すように、球状の第１，第２バンプ１２，２２が形成されるようになる。
【００２７】
このような第１，第２バンプ１２，２２の球状化を伴う酸化膜３０の除去後は、２つの電子部品のうち、いずれか一方の電子部品、ここでは第１電子部品１０について、その第１バンプ１２を所定形状に成型するバンプ成型処理を行う（図１：ステップＳ３）。
【００２８】
ここで、まず、第１電子部品１０の第１バンプ１２のバンプ成型処理に用いるバンプ成型装置（電子部品製造装置）について説明する。
図５はバンプ成型装置の構成例を示す図である。
【００２９】
図５に示すバンプ成型装置４０は、チャンバ（収容部）４１、回転ステージ（載置部、回転部）４２、ランプヒータ（加熱部）４３、駆動部４４及び制御部４５を有している。
チャンバ４１には、Ｎ2等の不活性ガスを導入するための導入口４１ａと、導入口４１ａから導入された不活性ガスを排気するための排気口４１ｂが設けられている。チャンバ４１は、導入口４１ａから排気口４１ｂに向かって不活性ガスを流通させることができるほか、内部に不活性ガスを満たした状態で密閉することができるようになっている。
【００３０】
このようなチャンバ４１内に、電子部品、ここでは第１電子部品１０が収容される。チャンバ４１内には、第１電子部品１０が載置される回転ステージ４２が設けられている。回転ステージ４２には、載置された第１電子部品１０を吸着して固定する吸着機構部と、その吸着機構部によって吸着固定された第１電子部品１０を回転させる回転機構部が内蔵されている。吸着機構部及び回転機構部は、駆動部４４によって駆動され、その駆動部４４による駆動は、制御部４５によって制御されるようになっている。
【００３１】
チャンバ４１内には、更に、ランプヒータ４３が設けられている。ランプヒータ４３は、回転ステージ４２に対向して配置されており、回転ステージ４２上に載置された第１電子部品１０を加熱することができるようになっている。ランプヒータ４３の出力（ランプヒータ４３による加熱の温度）は、制御部４５によって制御されるようになっている。
【００３２】
このような構成を有するバンプ成型装置４０を用いて、第１電子部品１０についてバンプ成型処理を行う。
図６はバンプ成型処理フローの一例を示す図である。また、図７はバンプ成型処理後の電子部品の説明図であって、（Ａ）は第１電子部品の一例の平面模式図、（Ｂ）は（Ａ）のＺ−Ｚ断面模式図である。
【００３３】
まず、バンプ成型処理を行う第１電子部品１０を、バンプ成型装置４０のチャンバ４１内に設けられた回転ステージ４２上にセットする（図６：ステップＳ１１）。第１電子部品１０は、例えば、その中央Ｃ１を回転ステージ４２の回転軸の位置に合わせて、回転ステージ４２上にセットする。第１電子部品１０は、回転ステージ４２の吸着機構部によって、回転ステージ４２上に吸着され、セットされる。
【００３４】
次いで、チャンバ４１内を不活性ガス雰囲気に調整した後（図６：ステップＳ１２）、回転ステージ４２の回転機構部により、回転ステージ４２の回転を開始する（図６：ステップＳ１３）。そして、ランプヒータ４３による加熱を行い（図６：ステップＳ１４）、第１バンプ１２を溶融する。ランプヒータ４３による第１バンプ１２の溶融は、回転ステージ４２の回転速度が一定になってから開始することが好ましい。
【００３５】
回転ステージ４２上の第１電子部品１０の第１バンプ１２には、このように溶融した状態で回転が行われることで、遠心力が働く。溶融状態の第１バンプ１２の少なくとも一部（Ｃ１を中心に環状に配設されているもの）は、この遠心力により、図７に示すように、その先端（例えば頂点Ｐ１）が第１電子部品１０の中央Ｃ１から外周Ｏ１に向かう方向に偏心した形状になる。第１バンプ１２の偏心量は、回転ステージ４２の回転速度によって調整することが可能である。第１バンプ１２の偏心量は、第１電子部品１０の外周Ｏ１に近い領域にあるものほど、大きくなり易い。
【００３６】
このようにして第１バンプ１２を偏心するように変形させた後は、回転ステージ４２による回転を継続しながら、ランプヒータ４３による加熱を停止することによって冷却を行う（図６：ステップＳ１５）。これにより、第１バンプ１２は、上記のように偏心した形状で固化される。
【００３７】
その後は、回転ステージ４２の回転を停止し（図６：ステップＳ１６）、バンプ成型装置４０から第１電子部品１０を取り出す（図６：ステップＳ１７）。
このように一方の第１電子部品１０について、図６に示したバンプ成型処理を行い、図７に示したように、第１バンプ１２をその先端が第１電子部品１０の中央Ｃ１から外周Ｏ１に向かう方向に偏心した形状になるように成型する。尚、この例では、もう一方の第２電子部品２０については、このようなバンプ成型処理は行わない。
【００３８】
第１電子部品１０についてバンプ成型処理を行った後は，この第１電子部品１０と、もう一方の第２電子部品２０との、フリップチップボンディングによる接続を行う（図１：ステップＳ４，Ｓ５）。
【００３９】
図８はフリップチップボンディングの説明図であって、（Ａ）は電子部品配置の第１工程の一例を示す断面模式図、（Ｂ）は電子部品配置の第２工程の一例を示す断面模式図、（Ｃ）はバンプ溶融工程の一例を示す断面模式図である。
【００４０】
フリップチップボンディングの際には、まず、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、第１，第２電子部品１０，２０を、互いの対応する位置に配設された第１，第２バンプ１２，２２を対向させるようにして、配置する（図１：ステップＳ４）。
【００４１】
尚、このように第１，第２電子部品１０，２０を対向させて配置する際には、それに先立ち、第１，第２電子部品１０，２０の少なくともいずれか一方に、フラックスを形成しておくことが好ましい。これは、上記の酸化膜３０の除去工程後に、第１，第２電子部品１０，２０を大気中で扱うことによって第１，第２バンプ１２，２２の表面に形成され得る酸化膜を、後述のバンプ溶融工程の際に除去することを可能にするためである。
【００４２】
上記の酸化膜３０の除去工程後、第１，第２電子部品１０，２０を大気中で扱うと、第１，第２バンプ１２，２２の表面には薄い酸化膜が形成され得る。このような酸化膜が存在していると、バンプ溶融工程を行っても、その酸化膜が壁になって、対向する第１，第２バンプ１２，２２同士が溶融して一体化しないことが起こり得る。そのため、例えば、有機溶剤で希釈したフラックスを、第１，第２電子部品１０，２０の少なくともいずれか一方に塗布しておく。それにより、バンプ溶融工程の際に、そのフラックスにより酸化膜が還元され、対向する第１，第２バンプ１２，２２同士が一体化され易くなる。
【００４３】
例えば、上記の酸化膜３０の除去工程後、第１電子部品１０については、上記のようにしてバンプ成型処理を行い、第２電子部品２０については、このようなフラックス形成を行っておく。
【００４４】
図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、第１，第２電子部品１０，２０を対向させて配置する際、ここでは一方の第１電子部品１０について、上記のようなバンプ成型処理を行っている。即ち、この第１電子部品１０は、上記の図７（Ａ），（Ｂ）及びこの図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、第１バンプ１２の先端（例えば頂点Ｐ１）が第１電子部品１０の中央Ｃ１から外周Ｏ１に向かう方向に偏心した形状になっているものを含んでいる。これに対し、第２電子部品２０は、そのようなバンプ成型処理を行っていないため、上記の図４（Ｃ），（Ｄ）及びこの図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、第２バンプ２２の先端（例えば頂点Ｐ２）は偏心しておらず、球状のままである。
【００４５】
そのため、第１，第２電子部品１０，２０を対向配置したときには、それらの間に、第１バンプ１２の先端が第２バンプ２２の先端よりも外周Ｏ１側に位置するような関係の第１，第２バンプ１２，２２の組が存在するようになる。このような対向する第１，第２バンプ１２，２２の先端同士の位置関係は、第１，第２電子部品１０，２０の外周Ｏ１に近い領域にある第１，第２バンプ１２，２２の組ほど明確に現れる。図８（Ａ），（Ｂ）のように、第１，第２電子部品１０，２０を対向配置し、第１，第２バンプ１２，２２を当接させたときには、先端同士の位置をずらした第１，第２バンプ１２，２２の存在により、第１，第２電子部品１０，２０の側方への移動が抑制される。
【００４６】
第１，第２電子部品１０，２０を対向させて配置した後は、加熱により第１，第２バンプ１２，２２を溶融し、図８（Ｃ）に示すように、対向する第１，第２バンプ１２，２２同士を一体化して接続部２を形成する（図１：ステップＳ５）。これにより、第１，第２電子部品１０，２０が接続部２（第１，第２バンプ１２，２２）を介して電気的及び機械的に接続された電子装置１が得られる。
【００４７】
このようにして第１，第２電子部品１０，２０を対向配置し、対向する第１，第２バンプ１２，２２同士を一体化する際には、加圧により、対向する第１，第２バンプ１２，２２に、ある程度の荷重をかけることが好ましい。このように荷重をかけることで、対向する第１，第２バンプ１２，２２を潰し、各内部の、酸化膜や汚染等のない、清浄な部分同士を接触させることが可能になる。このような第１，第２バンプ１２，２２の潰れが十分でないと、第１，第２バンプ１２，２２が溶融しても、それぞれ第１，第２電子部品１０，２０の側で球状になって成型されてしまう場合がある。対向する第１，第２バンプ１２，２２に荷重をかけることにより、溶融したときにそれらをより確実に一体化することが可能になり、良好な電気的接続が実現可能になる。
【００４８】
ここでは、第１バンプ１２をその先端が外周Ｏ１方向に偏心した形状となるように予めバンプ成型処理を行っている。その結果、第１，第２電子部品１０，２０を対向配置したときに、第１バンプ１２の先端が第２バンプ２２の先端よりも外周Ｏ１側に位置する第１，第２バンプ１２，２２の組が存在する。そのため、対向する第１，第２バンプ１２，２２に加圧によって荷重をかけた場合にも、第１，第２電子部品１０，２０間の位置ずれを抑制することができる。
【００４９】
ここで比較のため、第１電子部品１０に上記のようなバンプ成型処理を行わなかった場合のフリップチップボンディングについて説明する。
例えば、まず上記の図１のフローに従い、準備した第１，第２電子部品１０，２０について、第１，第２バンプ１２，２２の表面に形成された酸化膜３０の除去を行う（図１：ステップＳ１，Ｓ２）。その際、上記のように、第１，第２バンプ１２，２２は、いずれもその酸化膜３０の除去後には球状になる。このような第１，第２電子部品１０，２０について、いずれにもバンプ成型処理を行うことなく、少なくとも一方にフラックスを形成したうえで、フリップチップボンディングによる接続を行う（図１：ステップＳ４，Ｓ５）。フリップチップボンディングに際しては、まず、このようにバンプ成型処理を行っていない第１，第２電子部品１０，２０を対向配置し、その後、それらの第１，第２バンプ１２，２２を溶融する。
【００５０】
図９はフリップチップボンディングの別例の説明図であって、（Ａ）は電子部品配置の第１工程の一例を示す図、（Ｂ）は電子部品配置の第２工程の一例を示す図、（Ｃ）はバンプ溶融工程前の状態の一例を示す図である。
【００５１】
第１，第２電子部品１０，２０を対向配置して、第１，第２バンプ１２，２２を溶融する際には、上記のように、それらの電気的接続をより確実に行うために、加圧により荷重をかける。ここでは、第１，第２電子部品１０，２０のいずれにもバンプ成型処理を行っていないため、図９（Ａ）に示すような状態から、図９（Ｂ）に示すように対向する球状の第１，第２バンプ１２，２２同士がまず当接し、そこに荷重がかかっていくことになる。
【００５２】
このとき、対向する第１，第２バンプ１２，２２は、当接後に荷重がかかることで、図９（Ｃ）に示すように、互いの側方の側にずれ込むように変形してしまう場合がある。即ち、第１，第２電子部品１０，２０が互いに逆方向にずれるような位置ずれが生じてしまう場合がある。
【００５３】
電子部品に設けられるバンプは、多数化、狭ピッチ化が進んでいる。例えば、赤外線検知素子を含むようなイメージセンサチップもその大規模化が進み、画素数を増加し、且つピッチを狭くすることが推し進められている。そこで、第１，第２バンプ１２，２２が多数化、狭ピッチ化されている第１，第２電子部品１０，２０を想定する。この場合、第１，第２電子部品１０，２０間に、図９（Ｃ）に示したような第１，第２バンプ１２，２２のずれが生じ、その状態から第１，第２バンプ１２，２２の溶融が行われると、形成される接続部の、隣接するもの同士が接触してしまう可能性がある。
【００５４】
このような隣接する接続部同士の接触は、例えば、第１，第２バンプ１２，２２をそれぞれ小さくすることで回避することは可能である。しかし、第１，第２バンプ１２，２２を小さくすると、第１，第２電子部品１０，２０の接続部が小さくなるため、第１，第２電子部品１０，２０間のギャップが狭くなる。その結果、温度環境によって第１，第２電子部品１０，２０の接続部に比較的大きなせん断応力が働き、接続部が破断してしまう場合がある。
【００５５】
例えば、赤外線検知素子を含むイメージセンサチップは、熱励起による暗電流の発生を抑制するために、温度８０Ｋ程度まで冷却して使用する。そのため、このようなイメージセンサチップと、それが接続される信号処理回路チップとの接続部には、熱サイクルが加わったときに、両チップの熱膨張係数の差から生じる熱応力によってせん断応力が働く。両チップの接続部が小さい、換言すれば両チップ間のギャップが狭いと、熱サイクルが加わることで接続部に比較的大きなせん断応力が働き、接続部に破断が起こり易くなる。
【００５６】
また、隣接する接続部同士の接触を回避するためには、第１，第２バンプ１２，２２にかける荷重を小さくすることも考えられる。しかし、このように荷重を小さくすると、対向する第１，第２バンプ１２，２２が十分に潰れず、各内部の清浄な部分同士を接触させることができずに、接続不良を引き起こしてしまう場合がある。
【００５７】
これに対し、上記のように、一方の第１電子部品１０についてバンプ成型処理を行うと、この第１電子部品１０とフリップチップボンディングによって接続するもう一方の第２電子部品２０との間の位置ずれを抑えることが可能になる。
【００５８】
即ち、一方の第１電子部品１０については、第１バンプ１２をその先端が外周Ｏ１方向に偏心した形状としている。そのため、第１，第２電子部品１０，２０を対向配置したときには、それらの間に、第１バンプ１２の先端が第２バンプ２２の先端よりも外周Ｏ１側に位置する第１，第２バンプ１２，２２の組が環状に存在する。その結果、対向する第１，第２バンプ１２，２２に一定の荷重をかけても、第１，第２電子部品１０，２０間の位置ずれを抑制することができる。
【００５９】
このように第１，第２電子部品１０，２０間の位置ずれを抑制することができるため、それらの間に形成される接続部２の、隣接するもの同士の接触を抑制することができる。そのため、一定の大きさの第１，第２バンプ１２，２２を用いることができ、それによって第１，第２電子部品１０，２０間に一定のギャップを確保し、熱応力による接続部２の破断を抑制することができる。
【００６０】
尚、ここでは第１電子部品１０についてバンプ成型処理を行うようにしたが、勿論、第１電子部品１０についてはバンプ成型処理を行わず、第２電子部品２０について、上記同様、バンプ成型装置４０を用いたバンプ成型処理を行うようにしてもよい。この場合も、第１，第２電子部品１０，２０を対向配置したときに、それらの間の位置ずれを抑制することができ、隣接する接続部２同士の接触を抑制することが可能になる。
【００６１】
続いて、上記のような電子装置形成方法の一実施例について説明する。ここで、イメージセンサチップとしてＱＷＩＰチップを用い、これを信号処理回路チップとフリップチップボンディングによって接続する場合を例にして説明する。
【００６２】
例えば、２０μｍピッチで６４０画素×５１２画素のＱＷＩＰチップの場合、有効画素部分のチップサイズは、１２．８ｍｍ×１０．２ｍｍである。このようなＱＷＩＰチップの各画素に、それぞれＩｎバンプが形成されている。また、このＱＷＩＰチップとフリップチップボンディングによって接続する信号処理回路チップは、Ｓｉを用いて形成されており、ＱＷＩＰチップの各Ｉｎバンプに対応する位置に、それぞれＩｎバンプが形成されている。
【００６３】
このようなＱＷＩＰチップと信号処理回路チップを準備した後、まず、両チップについて、それぞれのＩｎバンプ配設面側に高濃度フラックスを含有する溶液を滴下し、その状態で、Ｎ2雰囲気中、２００℃まで加熱する。これにより、両チップのＩｎバンプ表面に形成されている酸化膜を除去する。このとき、両チップのＩｎバンプは、いずれも球状になる。このように酸化膜除去のために熱処理を行うことで、両チップに塗布したフラックスは樹脂状に固化するので、それをキシレンで洗浄して除去する。
【００６４】
その後、アルコールで５倍程度に希釈したフラックスを、スピンコータで信号処理回路チップのＩｎバンプ配設面に塗布する。
ＱＷＩＰチップについては、例えば、上記図５に示したバンプ成型装置４０を用い、Ｎ2雰囲気中、ＱＷＩＰチップを回転させた状態で、そのＩｎバンプを加熱し、溶融する。その際、Ｉｎバンプの溶融は、ＱＷＩＰチップの回転速度が一定になってから開始する。尚、このときのＱＷＩＰチップの回転速度は、そのＩｎバンプのサイズ（或いは体積）、目的とするチップ中央から外周に向かう方向へのＩｎバンプ先端の偏心量等を基に、設定する。
【００６５】
ＱＷＩＰチップのＩｎバンプは、このように溶融状態で回転による遠心力が働くことで、少なくとも一部が、チップ外周方向に偏心した形状になる。その後、加熱を止めて冷却することにより、ＱＷＩＰチップのＩｎバンプは、外周方向に偏心した形状で固化される。
【００６６】
次いで、このようなバンプ成型処理を行ったＱＷＩＰチップと、バンプ成型処理を行っていない信号処理回路チップとを対向配置し、荷重をかけ、それから両チップの対向するＩｎバンプ同士を溶融により一体化する。このとき、ＱＷＩＰチップには、その外周方向に偏心した形状のＩｎバンプが含まれているため、信号処理回路チップとの間には、ＱＷＩＰチップのＩｎバンプの先端が信号処理回路チップのＩｎバンプの先端よりも外周側に位置しているものが存在する。そのため、荷重をかけたときの両チップ間の位置ずれが抑制される。このように荷重をかけたときの両チップ間の位置ずれを抑制した状態で、Ｉｎバンプを溶融し、対向するＩｎバンプ同士を一体化する。
【００６７】
以上、それぞれバンプを備えている２つの電子部品を、フリップチップボンディングによって接続する、電子装置の形成方法について説明した。尚、以上の説明では、接続する２つの電子部品を、イメージセンサチップと信号処理回路チップとした場合を例にしたが、電子部品の種類はこの例に限定されるものではない。
【００６８】
また、以上の説明では、図５にバンプ成型装置４０を例示したが、バンプ成型装置は、例えば、次の図１０〜図１２に示すような構成とすることも可能である。
図１０〜図１２はバンプ成型装置の別の構成例を示す図である。
【００６９】
図１０に示すバンプ成型装置４０ａは、ランプヒータ４３が、回転ステージ４２に近づく方向、及び回転ステージ４２から離れる方向に、それぞれ移動できるようになっている点で、上記図５に示したバンプ成型装置４０と相違する。ランプヒータ４３の移動は、制御部４５によって制御される。
【００７０】
この図１０に示したバンプ成型装置４０ａでは、回転ステージ４２上にセットされた、バンプ５２を備える電子部品５０の加熱時には、図１０（Ａ）に示したように、ランプヒータ４３が回転ステージ４２に近づけられる。電子部品５０の加熱後、その冷却時（ランプヒータ４３による加熱停止時）には、図１０（Ｂ）に示したように、ランプヒータ４３が回転ステージ４２から遠ざけられる。これにより、電子部品５０を、より素早く冷却することが可能になる。
【００７１】
また、図１１に示すバンプ成型装置４０ｂは、ランプヒータ４３を含まず、吸着機構部及び回転機構部のほか、更にヒータ等の加熱機構部が内蔵された回転ステージ４２ｂが用いられている点で、上記図５に示したバンプ成型装置４０と相違する。回転ステージ４２ｂに内蔵される加熱機構部の出力（加熱機構部による加熱の温度）は、制御部４５によって制御される。
【００７２】
この図１１に示したバンプ成型装置４０ｂでも、上記バンプ成型装置４０と同様に、回転ステージ４２上にセットされた電子部品５０の加熱を行うことが可能である。また、回転ステージ４２の対向位置にランプヒータ４３を設けないため、チャンバ４１或いはバンプ成型装置４０ｂの小型化を図ることも可能になる。
【００７３】
また、図１２に示すバンプ成型装置４０ｃは、チャンバ４１に、回転ステージ４２の背面に向かってＮ2等の冷却用ガスを吹き付けるための導入口（冷却用ガス導入口）４６が設けられている点で、上記図５に示したバンプ成型装置４０と相違する。冷却用ガス導入口４６からの冷却用ガスの導入は、制御部４５によって制御される。
【００７４】
この図１２に示したバンプ成型装置４０ｃでは、ランプヒータ４３による電子部品５０の加熱後、その冷却時（ランプヒータ４３による加熱停止時）には、冷却用ガス導入口４６から、回転する回転ステージ４２の背面に、Ｎ2等の冷却用ガスが吹き付けられる。これにより、電子部品５０を、より素早く冷却することが可能になる。
【００７５】
尚、このバンプ成型装置４０ｃのように冷却用ガス導入口４６から冷却用ガスを吹き付ける機構は、上記のバンプ成型装置４０ａ，４０ｂに設けることも可能である。
２つの電子部品をフリップチップボンディングによって接続する電子装置の形成に際しては、上記のバンプ成型装置４０のほか、これらのバンプ成型装置４０ａ，４０ｂ，４０ｃ等を用いることも可能である。
【００７６】
尚、ここでは、第１電子部品１０を、Ｉｎ又はＩｎを含む金属を用いて第１バンプ１２が形成されたイメージセンサチップとし、第２電子部品２０を、Ｉｎ又はＩｎを含む金属を用いて第２バンプ２２が形成された信号処理回路チップとした場合を例にして説明した。上記の手法は、このような組み合わせの第１，第２電子部品１０，２０に限らず、バンプを備えた電子部品同士をフリップチップボンディングにより接続する場合に、同様に適用可能である。また、その場合、各電子部品のバンプは、上記のバンプ成型処理前に、必ずしも上記のように球状になっていることを要しない。一方の電子部品について、バンプ成型処理により、そのバンプ先端を外周方向に偏心した形状とすれば、もう一方の電子部品との接続の際に、それらの位置ずれを抑制することが可能である。
【００７７】
以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）  複数の第１突起電極が配設された第１電子部品と、前記複数の第１突起電極に対応する位置に複数の第２突起電極が配設された第２電子部品のうち、前記第１電子部品について、前記複数の第１突起電極を、当該複数の第１突起電極の先端がそれぞれ前記第１電子部品の中央から外周に向かう方向に偏心した形状となるように成型する工程と、
前記第１，第２電子部品を、前記複数の第１，第２突起電極を対向させて配置する工程と、
対向する前記複数の第１，第２突起電極を溶融する工程と、
を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【００７８】
（付記２）  前記複数の第１突起電極を成型する工程は、
前記第１電子部品をその中央部を軸にして回転させながら、前記複数の第１突起電極を溶融する工程を含むことを特徴とする付記１に記載の電子装置の製造方法。
【００７９】
（付記３）  前記第１電子部品を回転させながら、前記複数の第１突起電極を溶融した後、前記第１電子部品を回転させたまま、溶融した前記複数の第１突起電極を固化する工程を更に含むことを特徴とする付記２に記載の電子装置の製造方法。
【００８０】
（付記４）  前記複数の第１突起電極を成型する工程前に、
前記複数の第１突起電極を溶融した後に固化する工程と、
前記複数の第２突起電極を溶融した後に固化する工程と、
を含むことを特徴とする付記１乃至３のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【００８１】
（付記５）  前記複数の第１突起電極を、当該複数の第１突起電極の表面に第１還元剤を形成して溶融した後に固化し、
前記複数の第２突起電極を、当該複数の第２突起電極の表面に第２還元剤を形成して溶融した後に固化することを特徴とする付記４に記載の電子装置の製造方法。
【００８２】
（付記６）  前記複数の第１突起電極は、前記第１電子部品の中央部を囲むように環状に配設されていることを特徴とする付記１乃至５のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【００８３】
（付記７）  複数の突起電極が配設された電子部品が載置される載置部と、
前記載置部に載置された前記電子部品の前記複数の突起電極を、当該複数の突起電極の先端がそれぞれ前記電子部品の中央から外周に向かう方向に偏心した形状となるように成型する成型部と、
を含むことを特徴とする電子部品製造装置。
【００８４】
（付記８）  前記成型部は、
前記載置部に載置された前記電子部品を回転させる回転部と、
前記回転部によって回転される前記電子部品を加熱する加熱部と、
を含むことを特徴とする付記７に記載の電子部品製造装置。
【００８５】
（付記９）  前記加熱部は、前記載置部の前記電子部品が載置される側に対向して配置されていることを特徴とする付記８に記載の電子部品製造装置。
（付記１０）  前記加熱部は、前記載置部に近づく方向及び前記載置部から離れる方向にそれぞれ移動可能に配置されていることを特徴とする付記９に記載の電子部品製造装置。
【００８６】
（付記１１）  前記加熱部は、前記載置部内に設けられていることを特徴とする付記８に記載の電子部品製造装置。
（付記１２）  前記成型部は、前記電子部品が載置された前記載置部を冷却する冷却部を含むことを特徴とする付記８乃至１１のいずれかに記載の電子部品製造装置。
【符号の説明】
【００８７】
１  電子装置
２  接続部
１０  第１電子部品
１１  第１本体部
１２  第１バンプ
２０  第２電子部品
２１  第２本体部
２２  第２バンプ
３０  酸化膜
３１  還元剤
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  バンプ成型装置
４１  チャンバ
４１ａ  導入口
４１ｂ  排気口
４２，４２ｂ  回転ステージ
４３  ランプヒータ
４４  駆動部
４５  制御部
４６  冷却用ガス導入口
５０  電子部品
５２  バンプ
Ｃ１  中央
Ｏ１  外周
Ｐ１，Ｐ２  頂点
【図１】
2011129824.tif 000003
【図２】
2011129824.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011129824.tif 000009
【図８】
2011129824.tif 000010
【図９】
2011129824.tif 000011
【図１０】
2011129824.tif 000012
【図１１】
2011129824.tif 000013
【図１２】
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