(57)【要約】【課題】半導体チップを基板に接合するために均一に分散されたハンダの層を形成するための軟質ハンダディスペンス装置を提供し、特に大型の反動チップのための接合プロセスの生産性を改善する。【解決手段】半導体チップを前記基板上に接合するために基板上にハンダをディスペンスする装置は、ディスペンス本体と、このディスペンス本体を通じて延在する第１及び第２のディスペンスチャネルとを備え、ディスペンスチャネルのそれぞれは、別々のハンダワイヤを受け取るように操作されて、基板に面する前記ディスペンス本体の端部に前記ハンダワイヤを供給する。ディスペンスチャネルは、加熱された基板に接触した際に溶融する固体状態のワイヤを前記ディスペンス本体の端部から導入するようにさらに操作される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスペンス本体と、
該ディスペンス本体を通じて延在する第１及び第２のディスペンスチャネルと、
を備え、
前記ディスペンスチャネルのそれぞれが、別々のハンダワイヤを受け取るように操作されて、基板に面する前記ディスペンス本体の端部に前記ハンダワイヤを供給する、半導体チップを前記基板上に接合するために基板上にハンダをディスペンスする装置において、
前記ディスペンスチャネルが、加熱された基板に接触した際に溶融する固体状態の前記ハンダワイヤを前記ディスペンス本体の端部から導入するように操作されることを特徴とする基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項２】
複数の供給チャネルを有する押さえローラを含むワイヤ供給装置をさらに備え、前記供給装置の中に前記ハンダワイヤが挿入され、前記ディスペンスチャネルの中に供給される前にクランプされることを特徴とする基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項３】
前記供給チャネルのそれぞれが、前記ハンダワイヤを案内するとともに位置決めするためのＶ字状の空洞を有することを特徴とする基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項４】
１対の押さえローラの間に間隙をさらに含み、前記１対の押さえローラの間の間隙が調節可能であって、前記ハンダワイヤに係るクランプ力を制御することを特徴とする請求項２に記載の基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項５】
複数のワイヤスプールをさらに備え、該ワイヤスプールのそれぞれがハンダワイヤを前記ディスペンス本体に供給するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項６】
前記ディスペンス本体に取り付けられた位置決め装置をさらに備え、該位置決め装置は前記基板上にハンダパターンを描画するために、前記ディスペンス本体を基板に対して前記ハンダワイヤの供給方向に対して垂直な方向に、前記基板まで移動させるように操作可能であることを特徴とする請求項１に記載の基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項７】
冷却チャンバを、前記ディスペンス本体の長さ方向に沿ってさらに備え、該冷却チャンバは、前記ディスペンス本体内に配置された前記ハンダワイヤを冷却するように操作可能であることを特徴とする請求項１に記載の基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項８】
冷却ガスを前記冷却チャンバ中に導入するための、前記ディスペンス本体に接続された冷却ガス入口と、
前記ディスペンス本体から熱を搬出する冷却ガスを排出するための、前記ディスペンス本体に接続された冷却ガス出口と、
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項９】
前記ディスペンス本体の対向する両端部の近傍に冷却ガスシーラントをさらに備え、該シーラントは、前記冷却チャンバを長さ方向に前記ディスペンス本体に沿ってシールするように操作可能であることを特徴とする請求項７に記載の基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項１０】
前記ディスペンス本体の前記基板に面する端部に対向する端部に、ハンダワイヤそれぞれを前記ディスペンスチャネルそれぞれ中に案内するための、前記ディスペンスチャネルに接続された案内ファネルをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項１１】
前記案内ファネルは、セラミックチューブの中に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項１２】
前記基板に面するディスペンス本体の端部にディスペンス装置先端部をさらに備え、該ディスペンス装置先端部は接触センサを組み込み、該接触センサは、前記ディスペンス装置先端部と前記基板との間の接触位置における接触を感知するように作動可能であり、よって、前記接触位置から離間している前記ディスペンス本体のためにディスペンス高さを規定することを特徴とする請求項１に記載の基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項１３】
１つ以上の接触センサが前記ハンダワイヤに電気的に接続され、前記センサは、ハンダディスペンスの間にディスペンスされたワイヤの長さを計算するために、前記ハンダワイヤと前記基板との間のハンダディスペンスの開始の際の接触を検知するように作動可能であることを特徴とする請求項１２に記載の基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項１４】
前記ディスペンスチャネルは、誘電体材料から作られていることを特徴とする請求項１２に記載の基板上にハンダをディスペンスする装置。
【請求項１５】
ディスペンス本体を設けるステップと、
前記ディスペンス本体を通じて延在している複数のディスペンスチャネルを通じて複数のハンダワイヤを通過させるステップと、
前記基板に面している前記ディスペンス本体の端部に前記ハンダワイヤを供給するステップと、
前記複数のハンダワイヤを固体状態で前記ディスペンス本体の前記端部から導入し、加熱された前記基板に接触した際に前記ハンダワイヤを溶融するステップと、
を備える、半導体チップを前記基板上に接合するために基板上にハンダをディスペンスする方法。
【請求項１６】
前記複数のハンダワイヤは、前記基板に接触した際に溶融し、複数のドットを同時に形成することを特徴とする請求項１５に記載の基板上にハンダをディスペンスする方法。
【請求項１７】
前記基板への前記ハンダワイヤの供給方向への供給は、ディスペンス本体を前記供給方向に垂直に移動する間に行われ、これにより前記基板上に１つ以上のパターンを描くことを特徴とする請求項１５に記載の基板上にハンダをディスペンスする方法。
【請求項１８】
接触センサを組み込んだディスペンス装置先端部と基板との間の接触位置における接触を検知するステップと、
その後、前記ハンダワイヤを前記基板に導入する前に、前記接触位置から離間した前記基板上の所定の高さに前記ディスペンス本体を移動するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の基板上にハンダをディスペンスする方法。
【請求項１９】
１つ以上の接触センサを前記ハンダワイヤに電気的に接続し、前記ハンダワイヤと前記基板との間の接触をハンダのディスペンスの開始の際に検知するステップと、
次いで、前記ハンダのディスペンスの開始からのディスペンスされたワイヤの長さを計算するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の基板上にハンダをディスペンスする方法。
【請求項２０】
前記ハンダワイヤが前記ディスペンス本体の端部に供給されている間に、前記ディスペンスチャネルを冷却するステップをさらに備え、これにより前記ハンダワイヤを、加熱された前記基板への導入の間、固体状態に維持することを特徴とする請求項１５に記載の基板上にハンダをディスペンスする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には集積回路部品の製造及び実装に関し、特にハンダの使用による半導体チップの基板への接合に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップは、ハンダ付けによってリードフレームのような金属基板上に接続することができる。特に、パワー半導体は通常軟質ハンダによってリードフレームに固定される。パワーデバイスは、それらの高い熱性能と電気性能によって、自動車産業において広く使用されており、軟質ハンダは、このような半導体パッケージ用のチップ接合層として一般的に選択されている。ハンダ接合はチップの機械的な固定をもたらすだけでなく、また、作動中の半導体チップにおいて発生する熱を、非導電性接着剤を備える接合よりもより効果的に放散させることを保証する。また、軟質ハンダは、半導体チップのための良好な電気路を提供する
【０００３】
半導体チップの出力密度の増加がある場合には、規定された厚みを有するハンダ付けされた接合部が必要とされる。ハンダの層は、半導体チップの領域全体を均一に濡らさなければならない。さらに、ハンダの層には、空孔及び不純物による汚染があってはならない。ハンダはボンドパッドの表面領域の端縁から突出してはならず、ボンドパッドの表面領域を超えて広がること（ブリーディングとして知られている）があってはならない。これを達成するために、ハンダの規定された量が供与され、半導体チップの接合の前に基板上に正確に配置されなければならない。
【０００４】
通常、半導体チップのリードフレームへの軟質ハンダ付けは、チップの位置決めの前のリードフレーム上へのハンダ量の供与を必要とする。これは、ハンダワイヤの一端をリードフレームの、チップが配置されるべき位置に接触させるステップを含むことができる。リードフレームは、ハンダの融点より高い温度に予備加熱され、これによってハンダワイヤがリードフレームに接触した再に溶融する。前述した長さのワイヤがリードフレームに供給され、リードフレーム上に連続的に間隔をおいて溶融される。溶融しないハンダワイヤは次いで、リードフレーム上にハンダ滴を残して引き戻される。ハンダ滴は、リードフレームがハンダの融点より高い温度に維持されている場合には溶融したままである。溶融ハンダの表面張力は、リードフレーム上においてドーム形状の滴の形成をもたらし、このドーム形状の滴は、チップがハンダ上に接合される際にチップ表面全体の下に平坦かつ均一なハンダ層を形成させる。均一に広がるハンダの層の適切な形成に影響を与える追加的な要因は、リードフレーム上に配置される際に生じ得るハンダ滴の横方向へのばらつきである。したがって、ハンダの滴の形状を改善して、チップの位置決め前に薄く均一に広がった層を達成することが必要である。
【０００５】
ハンダ滴の形状を改善する従来法は、スパンカーを使用する。ハンダ滴を担持している基板は、スパンキング領域に移送され、このスパンキング領域には長方形状の鋳型の形態のスパンカーが配置されている。長方形状の鋳型は下方に移動してハンダ滴に接触し、ハンダ滴をスパンカー鋳型の空洞の内側に拡げて長方形の外形を形成させる。スパンカーは通常、基板に対して昇降させることができるシャフトと、このシャフトに接続されたスタンプ又はパンチとを備え、スタンプ又はパンチの表面は基板に面している。基板の厚み及び位置のばらつき及び基板の生じ得る傾きは、ハンダの厚みと横方向のばらつきとに影響を与える場合がある。パンチの表面と基板の表面との間の角度におけるほんの僅かの誤差であってもハンダ滴の大きな横方向のずれをもたらす場合がある。また、スパンキングスタンプ又はパンチによるハンダ滴のフラットニングは、端部が多少丸みを帯びるとともにチップの長方形状又は正方形状に正確に順応しない半田スポットを結果的に生じさせる。
【０００６】
スパンキング法を使用して溶融ハンダの薄く均一な層を達成するには欠点がある。不十分な量のハンダが使用される場合、特に大きなハンダドットの量が必要とされる場合には、溶融ハンダは鋳型の空洞部を充填し、これにより均一に分散した外形を形成することができない。このことはチップと基板との間の接合強度に影響を与える。他方、ハンダが過剰に供給される場合には、ハンダスプラッシュを引き起こす。スパンカーの鋳型空洞中に汚染物を形成する場合のある、液体ハンダによる濡れを最小にするように、形成されるスパンカーの鋳型の品質を制御する追加的な必要がある。汚染物は溶融ハンダの量を減少させ、ボイドを生成し、チップの接着強度及び導電性を減少させる。また、欠陥を有する形成によって引き起こされる場合のある傾いたスパンカー鋳型は、最終製品の品質に影響を与える不完全なハンダの外形をもたらす。さらに、スパンカー鋳型技術を使用して複雑なハンダの外形を達成することは難しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、半導体チップを基板にハンダ付けするために、均一に拡がった溶融ハンダの層を得る代替的な方法を提供し、スパンカーを使用することに関連する欠点を回避することが望まれている。また、接合される半導体チップが大きい場合に十分な量の溶融ハンダをより迅速にディスペンスすることが可能であることが望まれている。
【０００８】
したがって本発明の目的は、半導体チップを基板に接合するために均一に分散されたハンダの層を形成するための軟質ハンダディスペンス装置を提供し、特に大型の半導体チップのための接合プロセスの生産性の改善を探求することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の特徴によれば、ディスペンス本体と、このディスペンス本体を通じて延在する第１及び第２のディスペンスチャネルと、を備え、  ディスペンスチャネルのそれぞれが、別々のハンダワイヤを受け取るように操作されて、基板に面するディスペンス本体の端部にハンダワイヤを供給する、半導体チップを基板上に接合するために基板上にハンダをディスペンスする装置が提供され、ディスペンスチャネルは、加熱された基板に接触した際に溶融する、固体状態のハンダワイヤを前記ディスペンス本体の端部から導入するように操作される。
【００１０】
本発明の第２の特徴によれば、ディスペンス本体を設けるステップと、ディスペンス本体を通じて延在している複数のディスペンスチャネルを通じて複数のハンダワイヤを通過させるステップと、基板に面しているディスペンス本体の端部にハンダワイヤを供給するステップと、複数のハンダワイヤを固体状態でディスペンス本体の端部から導入し、加熱された基板に接触した際にハンダワイヤを溶融するステップと、を備える、半導体チップを前記基板上に接合するために基板上にハンダをディスペンスする方法が提供される。
【００１１】
添付の図面を参照して、本発明をより詳細に述べることが便利である。図面の特徴及び関連する記載は、特許請求の範囲によって規定される発明の広い特定の普遍性を限定するものとして理解されるべきではない。
【００１２】
本発明は、添付の図面を考慮する際に、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明を参照することによって容易に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好ましい実施形態による軟質ハンダをディスペンスするためのハンダディスペンス装置の側面図である。
【図２】図１のハンダディスペンス装置の筒状本体の長手方向断面図である。
【図３】接触センサを組み込んだ図１のハンダディスペンス装置のディスペンス装置先端部の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の好ましい実施形態が添付の図面を参照して以下に記載される。
【００１５】
図１は、本発明の好ましい実施形態による、軟質ハンダをディスペンスするためのハンダディスペンス装置１０の側面図である。ハンダディスペンス装置１０は、リードフレーム又は他のデバイスのような基板１２上に配置可能であり、所定の長さのハンダワイヤ２４が、基板１２にハンダワイヤ２４を供給するようにこのハンダディスペンス装置１０を通過する。ハンダディスペンス装置１０の好ましい実施形態においては、２つ以上の離隔したハンダワイ２４がハンダディスペンス装置１０に供給され、そこから同時にディスペンスされる。
【００１６】
ハンダディスペンス装置１０は、ワイヤフィーダ及びディスペンス本体１８を備える。好ましい実施形態のワイヤフィーダは１対の押さえローラ１４を備えることができ、この押さえローラは互いに係合して、ハンダワイヤ２４が、ハンダワイヤの制御された供給のために押さえローラ１４に配置された供給チャネルを介して、ハンダディスペンス装置１０の中へ、及び基板１２に向かって供給方向に、案内される。供給チャネルはＶ字形状の空洞部を有し、供給チャネルが、押さえローラ１４を通じてハンダワイヤを案内し位置決めするのを可能にする。供給方向は、垂直方向又はＺ方向である。
【００１７】
ハンダワイヤ２４は、ワイヤスプール１３によって押さえローラ１４を通じて案内される。複数のハンダワイヤ２４がハンダディスペンス装置１０中に供給されるので、対応する数のワイヤスプール１３があり、ハンダワイヤ２４を押さえローラ１４の別々の供給チャネルを通じてハンダディスペンス装置１０中に案内する。
【００１８】
把持力が、押さえローラ１４によってハンダワイヤ２４に加えられ、この把持力は、接続ばね又はねじ（図示せず）を調整して１対の押さえローラ１４間の隙間を変化させることによって制御される。押さえローラ１４それぞれのサイズの比を制御することによって、異なる駆動力をかけて、ハンダワイヤ２４をハンダディスペンス装置１０中に供給することができる。この比は、ハンダワイヤ２４のディスペンス速度を決定するように制御することができる。ディスペンスされるハンダワイヤ２４の容積は適宜に調整することが出来る。
【００１９】
ハンダワイヤ２４は、基板１２に面しているディスペンス本体１８の端部においてハンダディスペンス装置１０からディスペンスされ、加熱されている基板１２の目標とするボンドパッドに接触する。ハンダワイヤ２４の端部は、ボンドパッドの表面において溶融する。ハンダワイヤ２４は、所定の容積、位置、又は形状にしたがって、溶融ハンダのドット又は描かれた液状ハンダパターンを形成する。結果的なハンダのフットプリントの容積及び形状は、供給チャネル及びディスペンスチャネルの設計によって決定される。描かれた液状ハンダパターンは、ハンダディスペンス装置１０のＸ−Ｙ方向における制御された動きから得られる。
【００２０】
ハンダワイヤ案内ナット１６は、ハンダディスペンス装置１０の中央に配置された孔を通じてハンダワイヤ２４を案内する。Ｘ−Ｙテーブル１７のような位置決め装置は、ハンダディスペンス装置１０に固定されるとともに、ハンダディスペンス装置１０を基板１２に対して、ワイヤの供給方向に実質的に垂直な２つの直角軸の少なくとも１つに沿って動くように構成されている。記載されている実施形態においては、２つの直角な軸はＸ軸及びＹ軸である。ハンダディスペンス装置１０は、Ｘ−Ｙテーブル１７によってＸ及びＹ方向に駆動可能であるとともに、ハンダディスペンス装置１０が動くにつれて、例えば基板１２上に斜め方向に、いずれのＸ−Ｙ方向にハンダをディスペンスすることもできる。したがって、Ｘ−Ｙテーブル１７は、押さえローラがハンダワイヤ２４をＺ軸方向に基板１２に供給するのと同時に、基板１２に対して、Ｘ軸又はＹ軸のうちの少なくとも一方に沿ってハンダディスペンス装置１０を動かすことができ、これによって基板１２上に溶融ハンダをディスペンスする。
【００２１】
さらに、ハンダディスペンス装置１０は、ディスペンス本体１８の長さに沿って配置された冷却チャンバを収容するハンダワイヤ冷却チューブを有している。冷却チャンバは、冷却ガス入口２０を介して、冷却ガス供給装置に接続されている。冷却ガスは、冷却ガス出口２２を通じて冷却チャンバを出て、基板１２が配置された加熱トンネルから受け取った熱を搬送する。
【００２２】
図２は、図１のハンダディスペンス装置１０の筒状のディスペンス本体１８の長手方向断面図である。ハンダワイヤ２４をハンダディスペンス装置１０の中にスムースに供給するように、案内ファネル２６が、供給チャネルに面するとともに、基板１２に面するディスペンス本体１８の端部に対向するハンダディスペンス装置１０の頂部に配置されている。案内ファネル２６のそれぞれはハンダワイヤ２４を案内し、ハンダワイヤ２４は供給チャネルに供給される。案内ファネル２６は、ディスペンス本体１８を通じて延在する第１及び第２のディスペンスチャネル１９に接続されているとともに、金属性カバーを有するセラミックス製チューブの中に配置されている。
【００２３】
複数のディスペンスチャネル１９は、複数のハンダワイヤ２４を同時に受け取り、ディスペンスすることができる。ディスペンスチャネル１９及び案内ファネル２６は誘電体であり、よってハンダディスペンス装置１０中のハンダワイヤ２４を絶縁する。これもまた絶縁性を有する供給チャネルとともに、ディスペンスチャネル１９及び案内ファネル２６は、ハンダワイヤ２４それぞれが、基板１２のボンドパッドの表面の接点の探査を可能にし、よってハンダワイヤ２４の十分な量をディスペンスして、ハンダのドットを形成するか、又はボンドパッド上にハンダのパターンを描く。
【００２４】
さらに、ハンダディスペンス装置１０は、基板１２が配置されている加熱トンネルから受け取った熱を放散するための、ディスペンス本体１８の長さに沿って配置された冷却チャンバ２８を収容するハンダワイヤ冷却チューブを有している。
【００２５】
冷却チャンバ２８は冷却ガス入口２０を介して冷却ガス供給装置に接続されている。圧縮空気のような冷却ガスは、冷却ガス入口２０を通じて冷却チャンバ２８の中に注入され、冷却ガス出口２２を通じて出て、これによって加熱トンネルから受け取った熱を運び去る。これは、ディスペンス本体１８を通じて内的に空気流れを形成する。
【００２６】
冷却ガスは、ガス出口２２において冷却チャンバ２８を出る前に、ディスペンスチャネル１９を冷却する。冷却チャンバ２８はディスペンス本体１８の対向する両端部の近傍において冷却ガスシーラント３０を使用してシールされている。冷却プロセスは、ハンダ供給装置１０を低温に維持するために重要であり、ハンダワイヤ２４がハンダディスペンス装置１０内において固体に維持されることを保証する。圧縮空気の速度を制御することによって、ハンダワイヤ２４は、ワイヤが加熱された基板に接触するまで、ハンダディスペンス装置１０内において固体状態に保持される。
【００２７】
基板１２の表面に対する接触探査は通常、ハンダワイヤ２４をディスペンスする前のセットアップ中に、ディスペンス装置先端部３２と基板１２との間の接触を検知するように行われる。このようなセットアップは、接触レベルを測定することを可能とするとともに供給距離を規定することを可能とし、ディスペンスされるハンダワイヤ２４の容積を制御するのを助ける。また、接触センサ及び／又は追加的な接触センサは、ハンダワイヤ２４に電気的に接続することができ、ハンダディスペンス操作の始動時にハンダワイヤ２４と基板１２との間の接触を検知するように作動可能である。ディスペンスの始動時に、ハンダワイヤ２４と基板１２との間の接触を検知することによって、工程中にディスペンスされたハンダワイヤの長さを、より正確に決定することができる。
【００２８】
図３は、接触センサを組み込んだ、図１のはんだディスペンス装置１０のディスペンス装置先端部３２の等角図である。ディスペンス装置先端部３２は金属先端を備え、この金属先端はディスペンスチャネル１９から突出している。ディスペンス装置先端部３２の接触センサは、組み立て中の金属性ディスペンス装置先端部３２と金属性基板１２との間の接触を電気的にモニターし、ディスペンス高さ又はディスペンス装置先端部３２とボンドパッド表面との間の隙間を正確に規定する。
【００２９】
ディスペンス本体が徐々に降下される接触探査中、ディスペンス本体１８がボンドパッド又は基板１２上の予め決められた距離における接触位置から離隔した上述のディスペンス高さまで上方に動く前に、接触センサはボンドパッドの高さにおける接触位置に位置付けるように駆動される。ハンダワイヤ２４は次いで、調整されたディスペンス高さからボンドパッドの表面へ供給される。ディスペンス高さを維持することによって、接触センサはボンドパッド上にディスペンスされるハンダワイヤ２４の容積を制御する。したがって、本発明の好ましい実施形態は、ハンダワイヤをディスペンスして、高生産性を有した状態でボンドパッド上にグリッドアレイ状の点又は薄いパターンを形成する方法を提供する。さらに、ディスペンス装置先端部３２の接触センサ又は他の接触センサをハンダワイヤ２４に接続することができ、よって、ディスペンスの開始の際にハンダワイヤ２４がボンドパッド又は基板１２に接触する正確な瞬間が決定される。したがって、ディスペンスされたハンダの容積は、ディスペンスの開始からボンドパッド又は基板１２に供給されたハンダワイヤ２４の長さに等しい。
【００３０】
以下に、本発明の好ましい実施形態によるハンダディスペンス装置１０を使用したハンダワイヤのディスペンスプロセスの最良の実施形態を記述する。ハンダディスペンス装置１０はまず、基板１２上の目的とするボンドパッドの上に、Ｘ−Ｙテーブル１７によって位置決めされる。ディスペンス装置先端部３２は、ディスペンス装置先端部３２内の接触センサによって、ボンドパッドの表面から所定の高さに位置するように構成される。同時に基板１２は、封入された加熱トンネル内において、フォーミングガス環境中で所定の温度まで加熱され、この所定の温度は通常、ハンダ材料の融点上約３０〜８０℃である。
【００３１】
複数のハンダワイヤ２４は、押さえローラ１４によって別々の供給チャネルを通じて走行する。ハンダワイヤ２４は、ディスペンス本体１８中のディスペンスチャネル１９の中に案内される。ディスペンスチャネル１９の温度は、圧縮空気又は他のガスによって低く保たれ、よってハンダワイヤ２４は、ハンダワイヤ２４が基板１２の加熱された表面に接触するまで固体状態を維持する。ハンダワイヤ２４の溶融速度は、加熱された基板１２からのハンダワイヤ２４のディスペンス距離に依存する。
【００３２】
ハンダワイヤ２４の両端が溶融し、堆積の方法によって１つ以上の液体半球体、液体のドット、又は描画されたハンダパターンを形成する。溶融せずに固体状態を維持しているハンダワイヤ２４は、基板の表面から回収され、ここで基板上のディスペンスプロセス及び／又はパターン描画プロセスの終わりとなる。
【００３３】
上述のような、複数のハンダワイヤ２４を同時に、ドット又は複数の描かれたパターンにディスペンスする、複数のディスペンスチャネル１９を組み込んだハンダディスペンス装置１０の好ましい実施形態が、単一のディスペンスチャネルを介したハンダディスペンスより有利であることが理解できるにちがいない。単一のディスペンスチャネル１９は通常、半球状の形状の単一のハンダドットをディスペンスし、このハンダドットはかなり厚く不均一であり、ダイを適切に接合することを許容しない場合がある。グリッドアレイフォーマットとすることができる複数のハンダの小さなドットは、ハンダの薄い半球が形成されるので、より正確なダイの接合を可能にするのに、より効果的である。同時に複数のチャネルを通じてハンダをディスペンスすることによって、より薄く、平坦なハンダパターン、すなわち、より均一に拡がるハンダ材料の薄い半球体を形成する。これは、空孔の無い、より均一なハンダ層が得られ、傾いたチップを避ける助けとなるので、単一のハンダワイヤをディスペンスするのに比べて好適である。
【００３４】
さらに、単一のハンダワイヤを使用するプロセスは遅く、よってハンダ付けの生産性が低い。半導体チップが大きい場合には、この遅いディスペンスプロセスがハンダの酸化の問題をいっそう悪化させる。本発明の好ましい実施形態による複数のハンダワイヤのディスペンスは、ディスペンスプロセスを迅速化して、ハンダ付けの生産性をあげるとともに、ハンダの酸化の程度を低下させる。さらに、単一のハンダワイヤディスペンス装置において頻繁に生じるハンダワイヤのジャミングと不完全なパターンの形成との発生が、上述のようなパターン状ハンダディスペンス方法を使用して回避される。
【００３５】
ここに開示された発明は、特定されて記載されたもの以外の変形、変更、及び／又は追加が可能であり、本発明がこのような全ての変形、変更、及び／又は追加を含み、これら全ての変形、変更、及び／又は追加が上述の精神および技術的範囲に含まれることが理解される。
【符号の説明】
【００３６】
１０・・・ハンダディスペンス装置
１２・・・基板
１３・・・ワイヤスプール
１４・・・押えローラ
１７・・・位置決め装置
１８・・・ディスペンス本体
１９・・・ディスペンスチャネル
２０・・・冷却ガス入口
２２・・・冷却ガス出口
２４・・・ハンダワイヤ
２８・・・冷却チャンバ
３２・・・ディスペンス先端部
【図１】
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【図２】
2011238924.tif 000004
【図３】
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【外国語明細書】
2011238924.tif 000006
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