(57)【要約】  本発明は、基板（２）にボール接触子を装着するための半田ボール素子（１）を備えた支持体（４）に関するものである。さらに、本発明は、基板（２）にボール接触子を装着するためのシステム、およびその方法に関するものである。このため、支持体（４）の片側には接着層（５）が形成されており、この接着層（５）の粘着力は照射によって最大限に低減される。さらに、支持体（４）は半田ボール素子（１）を備えており、これらの半田ボール素子は、行（６）および列（７）に密に詰められて、半導体チップまたは半導体素子に対する所定のピッチ（ｗ）で、接着層（５）に配置されている。
2007507866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（２）にボール接触子（３）を装着するための半田ボール素子（１）を備えた支持体（４）において、
上記支持体（４）の片側に取り付けられた、粘着力が照射によって低減される熱可塑性物質または熱硬化性物質を備えた接着層（５）と、
半導体チップ（８）または半導体素子（９）に対して所定の最小限度ピッチ（ｗ）で、行（６）および列（７）に密に詰められて接着層（５）上に配置されている半田ボール素子（１）とを備えていることを特徴とする支持体。
【請求項２】
装着される上記基板（２）が、半導体ウェハであるとともに、上記支持体（４）が、上記半導体ウェハの複数の半導体チップ（８）のフリップチップ接触子（１２）に対する配列型（１１）を有していることを特徴とする請求項１に記載の支持体。
【請求項３】
装着される上記基板（２）が、半導体チップ（８）であるとともに、上記支持体（４）が、半導体チップ（８）のフリップチップ接触子（１２）に対する配列型（１１）を有していることを特徴とする請求項１に記載の支持体。
【請求項４】
装着される上記基板（２）が、パネルのプリント回路基板であるとともに、上記支持体（４）が、上記パネルの複数の半導体素子（９）のボール接触子（３）に対する配列型（１１）を有していることを特徴とする請求項１に記載の支持体。
【請求項５】
装着される上記基板（２）が、半導体素子（９）の配線支持体であるとともに、上記支持体（４）が、半導体素子（９）の外部接触子（１４）に対する配列型（１１）を有していることを特徴とする請求項１に記載の支持体。
【請求項６】
装着される上記基板（２）が半導体積層素子（１０）の中間配線板であるとともに、上記支持体（４）が、半導体積層素子（１０）の積層接触子（１６）に対する配列型（１１）を有していることを特徴とする請求項１に記載の支持体。
【請求項７】
上記基板（２）にボール接触子（３）を装着するためのシステムにおいて、
粘着力が照射によって低減される熱可塑性物質または熱硬化性物質を含む接着層（５）を片側に備えた支持体（４）と、
半導体チップ（８）または半導体素子（９）に対して所定の最小限度ピッチ（ｗ）で、行（６）および列（７）に密に詰められて接着層（５）上に配置されている半田ボール素子（１）と、
放射光源、および所定の位置の半田ボール素子（１）を動きやすくするための接着層（５）の粘着性を低減させるために上記支持体（４）を選択的に照射する装置を有する照射装置と、
動きやすくなった半田ボール素子（１）を除去し、フリップチップ接触子（１２）またはボール接触子（１３）に対する配列型（１１）で半田ボール素子（１）を残すための除去装置と、
所定の配列型（１１）で上記支持体（４）に残った上記半田ボール素子（１）を、半導体ウェハ、半導体チップ（８）、または半導体素子（９）の配線支持体の接触子領域（１７）に固定するための取り付け装置と、
上記支持体（４）を上記ボール接触子（３）から引き離すための引き離し装置とを備えていることを特徴とするシステム。
【請求項８】
上記照射装置がレーザ光源と、
上記支持体（４）の所定の位置を選択的に照射するようにレーザ光を走査するための偏向装置とを備えていることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
上記照射装置がＵＶ光源と、
ＵＶ光線で上記支持体（４）を選択的に照射するための、上記支持体（４）の所定の位置を選択的にＵＶ照射させるマスク（１８）を有するマスクホルダーとを備えていることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
上記動きやすくなった半田ボール素子（１）を除去するための除去装置が、動きやすくなった半田ボール素子（１）を付着させたままにする粘着性の表面を有するローラーまたは連続的なテープを備えていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
上記動きやすくなった半田ボール素子（１）を除去するための除去装置が、上面に剥ぐための毛のついたローラーまたは連続的なテープを備えていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
上記取り付け装置が、装着される上記基板（２）のホルダーと、半田ボール素子（１）の配列型（１１）を有する上記支持体（４）の支持体ホルダーと、上記ホルダーに装着される上記基板（２）の接触子領域（１７）に、上記支持体ホルダー中の上記支持体（４）に残っている半田ボール素子（１）を位置合わせするための調整手段とを備えていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
基板（２）にボール接触子（３）を装着するための方法において、
支持体材料から、接着力が照射によって低減される熱可塑性材料または熱硬化材料を備えた接着層（５）を片側に備えたテープを形成する工程と、
上記半田ボール素子（１）を、半導体チップ（８）または半導体素子（９）に対する所定の最小限度ピッチ（ｗ）で、列（６）および行（７）に接着層（５）上に配置する工程と、
上記接着層（５）の粘着性を低減させ、所定位置の半田ボール素子（１）を動きやすくするために、支持体（４）を選択的に照射する工程と、
上記動きやすくなった半田ボール素子（１）を除去し、半導体チップ（８）または半導体素子（９）に対する配列型（１１）で上記支持体（４）に固定された半田ボール素子（１）を残す工程と、
所定の配列型（１１）で上記支持体（４）に残った半田ボール素子（１）を、半導体ウェハまたは半導体チップ（８）の接触子領域（１７）、もしくは半導体素子（９）の配線支持体に半田付けする工程と、
上記支持体（４）を、フリップチップ接触子（１２）またはボール接触子（３）が装着される基板（２）から引き離す工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
上記支持体（４）の片側に接着層（５）が噴霧されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
上記半田ボール素子（１）は、互いに平行に配置された分注ノズルから、半導体チップ（８）または半導体素子（９）に対する所定の最小限度ピッチで、接着層（５）に行状に接着されることを特徴とする請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項１６】
上記接着層（５）の粘着性を低減するため、および上記支持体（４）の所定の位置の半田ボール素子（１）を動きやすくするために、上記支持体（４）を選択的に照射することを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
上記接着層（５）の粘着性を低減するため、および所定の位置の上記半田ボール素子（１）を動かしやすくするために、マスク（１８）を介して上記支持体（４）にＵＶ光を選択的に照射させることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
上記支持体（４）の広範囲にわたる表面領域を照射し、上記支持体（４）をボール接触子（３）から引き離すことを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、基板にボール接触子を装着するための半田ボール素子を備えた支持体に関するものである。これに関して、基板とは、所定の配列型で半田ボール素子が取り付けられた半導体製品の構成部材のことである。これら構成部材として、例えば、複数の半導体チップが配置されている半導体ウェハ、個々の半導体チップ、半導体積層素子の中間配線板、個々の半導体素子の配線板、および／または複数の半導体素子を配置することができるパネルからなるプリント回路基板が挙げられる。
【０００２】
また、ボール接触子とは、外部寸法が数マイクロメートルである非常に小さなフリップチップ接触子のような接触子から、外部寸法がミリメートルの範囲である半導体積層素子における中間接触子のような接触子までを指す。フリップチップ接触子が、半導体ウェハまたは半導体チップの例えば４２×４２μｍ２（平方マイクロメートル）の接触子領域に位置している一方、中間接触子は、半導体積層素子における半導体パッケージの下面と上面とをつなぎ、外部寸法が数ミリメートルになる。今日広く知られているＢＧＡ（ball grid array）パッケージを備えた半導体素子の外部接触子の外部寸法は、上記２つの極度に異なる外部寸法の間にある。
【０００３】
それにもかかわらず、このようなボール接触子を基板に装着することは困難である。寸法を小さくすることによって、特に取り付けられるボール接触子の数が増加によって、具体的に実装する際の難易度が上がり、それにともなって不良品が増加する。つまり、従来行われてきた装着方法は、困難であるとともにコストがかかる。このような方法では、ボール接触子用の半田ボール素子は、母型のくぼみに振り落とされ、所定の配列型の全てのくぼみが半田ボール素子に満たされ次第、母型のくぼみに位置する半田ボール素子が上記基板上の接触子領域の対応する型に（例えば同時にお互い半田付けされることによって）接続される。この技術では、半導体ウェハ全体に半田ボール素子が備えられると、特に、同時に取り付けられる半田ボール素子の数が数千に達すると問題が生じる。
【０００４】
本発明の目的は、既知の方法の問題を克服し、高い信頼性をもって基板に半田ボール素子を装着できる方法を提供するとともに、配列型を自由に選択できる半田ボール素子を備えた支持体を提供することにある。半田ボール素子を備えた支持体は、くぼみを有する母型とは違って、コストをかけずに製造できるとともに、基板の接触子領域の様々な型に対して半田ボール素子の配列型の設計を素早く変えることができる。
【０００５】
この目的は、独立請求項の特徴部分によって達成される。また、本発明の有利な成果は、従属請求項によって与えられる。
【０００６】
本発明では、基板にボール接触子を装着させるため、または基板をボール接触子で占めさせるための半田ボール素子を備えた支持体またはキャリヤを提供する。この支持体の片側には接着層が積層されている。この接着層は、熱可塑性物質または熱硬化性物質を含んでおり、この粘着力は照射によって低減される。さらに、この支持体は、接着層上に行および列に密に詰められて配置された半田ボール素子を備えている。これらの半田ボール素子は、半導体チップまたは半導体素子に対して所定の最小限度のピッチで行および列に密に詰められている。
【０００７】
半田ボール素子を備えた支持体の利点は、半導体チップまたは半導体素子上の配置可能な全ての位置に、最小限度のピッチで詰められた半田ボール素子を提供する点にある。さらに、この支持体の利点は、密に詰まった半田ボール素子を接着させている接着層の粘着力が照射によって低減されることである。よって、半田ボール素子の各位置を選択的に照射することにより、そこに位置する半田ボール素子をその位置で動きやすくすることができる、または半田ボール素子をはずすことさえできる。動きやすくされた半田ボール素子は単に振るだけで、または他の補助手段を用いることによって、くっついていた位置からはずされる。そして、残った半田ボール素子で、基板の接触子領域が配置されているところに正確に対応した半田ボール素子を備えた配列型を得ることができる。半田ボール素子が行および列に密に詰められた支持体を保つことによるよりも、最小ピッチが異なることによって多種多様な使用形態に対する支持体の提供を有利に行い続けることができる。
【０００８】
支持体の好ましい形態では、該支持体は半導体ウェハの形状で装着される基板に適している。この場合、支持体は、半導体ウェハ上の複数の半導体チップのフリップチップ接触子に対する配列型を有している。支持体に備えられた全ての半田ボールの位置は、上述の配列型に対して用意されており、半導体ウェハ上に接触子領域が与えられていない半田ボール素子は、接着層を照射することによって動きやすくされ、除去される。
【０００９】
本発明の他の形態では、支持体は、半導体チップのフリップチップ接触子に対する配列型に適合している。よって、フリップチップ接触子を備えた半導体チップを効率的に備えることができる。ここでも、半田ボール素子に対して規格化されたピッチを有する規格化された支持体を用いることができる。そして、この支持体は、半導体チップに対するボール接触子の必要箇所に応じて各半田ボール素子位置を照射することによって、修正を行うことができる。
【００１０】
本発明のさらに他の形態では、装着される基板としてパネルのプリント回路基板を提供する。このため、支持体は上記パネルの複数の半導体素子のボール接触子に対する配列型を有している。この形態の利点は、半導体素子に必要なパネルのための全ての外部接触子を、同時に１つの工程によってパネルに取り付けることができる点である。
【００１１】
さらに、装着される基板は、半導体素子の配線支持体である。この場合、支持体は、半導体素子の外部接触子用の配列型を有している。半導体素子のこのような種類の外部接触子は、半導体チップのフリップチップ接触子よりも大きい。従って、半田ボール素子を支持体に配置する最小ピッチも該フリップチップ接触子よりも大きくなる。
【００１２】
最後に、装着される基板として特定の積層接触子を備えた中間配線板を提供する。このような種類の積層接触子の外部寸法は、積層される半導体素子のうちの１つに相当する厚さを有し、該積層接触子は、半導体素子の上面および下面にそれぞれ金属性の外部接触子領域を構成することができる。よって、上から下まで、または、下から上まで、積層接触子を介して半導体積層を貫通して接続できる。さらに、このために積層接触子の外部寸法は半導体チップの厚さよりも大きく、半導体素子の厚さの外部寸法に達するほど大きい。
【００１３】
本発明の他の側面は、基板にボール接触子を装着するためのシステムに関するものである。このシステムは、片側に接着層を備えた支持体を有している。そして、この接着層は、熱可塑性物質または熱硬化性物質からなっており、その接着力は照射によって低減される。さらに、このシステムはボール素子を備え、該ボール素子は、半導体チップまたは半導体素子に対して所定の最小限度ピッチで接着層上に行および列に密に詰まって配置されている。
【００１４】
このシステムは、半田ボール素子を備えた支持体とは別に、放射光源を有する照射装置を備えている。最後に、このシステムは、フリップチップ接触子またはボール接触子に対する配列型で半田ボール素子を残す一方、動きやすくなった半田ボール素子を取り出すための除去装置を備えている。動きやすくなった半田ボール素子を除去するためのこの除去装置を、以下に詳述するように、様々な好ましい形態で形成することができる。
【００１５】
このシステムは、動きやすくなった半田ボール素子を除去するための除去装置とは別に、所定の配列型で支持体に残った半田ボール素子を、半導体ウェハ、半導体チップまたは半導体素子の配線支持体の接触子領域に固定するための取り付け装置を含んでいる。さらに、このシステムは、これらのボール接触子が取り付け装置において上記基板の接触子領域に接続された直後に、上記支持体をボール接触子から引き離すための引き離し装置を備えている。
【００１６】
このシステムの利点は、比較的複雑な接触子配列型を対応する基板上に完成させるために、該システムがほんのわずかな構成部材を備えるだけでよいという点である。さらに、このシステムの利点は、非常に低コストで利用できる点にもある。最後に、このシステムの利点は、該システムをサブグループに分割できる点である。ここで、サブグループのうちの１つは、半田ボール素子が密に詰まった基準となる支持体のみを製造する。他のサブグループは配列型を形成するためのパターニングを施し、さらに他のサブグルーブでは、上記基板と半田ボール素子に装着するための上記支持体とを合わせる。
【００１７】
本発明の好ましい形態では、照射装置がレーザ光源を有している。付随する偏向装置の補助を受け、レーザ光を走査することによって、レーザ光源は上記支持体の目的の位置に対して選択的に照射を行うことができる。このような種類の変形例の利点は、上記支持体を選択的に照射するためにマスクを用いる必要がなく、代わりにレーザ光の走査の相当する設定だけが必要であるという点である。したがって、上記支持体の半田ボール素子は全ての照射位置で動きやすくされるとともに、半田ボール素子が上記基板上のボール接触子の配列型に必要である位置においてはレーザ光の照射が抑えられる。
【００１８】
このシステムの他の形態では、照射装置はＵＶ光源を備えている。このＵＶ光源は上記支持体の表面全体を照射するので、上記システムは、ＵＶ光源と上記支持体との間に、上記支持体の所望の位置を選択的に照射するために備えられたマスクホルダーを備えている。このマスクホルダーは、半田ボール素子が動きやすくなる位置、または除去される位置でのみ、上記支持体へ（したがって接着層へ）ＵＶ光線を通過させるマスクを備えている。
【００１９】
さらに、このシステムは、動きやすくなった半田ボール素子を除去するための除去装置を備えている。この装置は、本発明の好ましい形態では、ローラーまたは連続的なテープを備えている。このローラーまたは連続的なテープは粘着性の表面を有しているため、動きやすくなって除去された半田ボール素子は、上記粘着性の表面に付着したままになる。この除去装置の利点は、接着場所が照射されることによって動きやすくなった半田ボール素子を、比較的慎重に除去できるとともに、確実に運び出すことができる点である。なぜなら、除去された半田ボール素子は、連続的なテープまたはローラーの粘着性の表面に付着したままであるからである。
【００２０】
このシステムのさらに他の形態では、動きやすくなった半田ボール素子を除去するための除去装置は、剥ぐための毛が上面についた、ローラーまたは連続的なテープを備えている。このような種類の剥ぐための毛によって、動きやすくなった半田ボール素子を実際に除去するが、上述の剥ぐ工程では、半田ボール素子が上記システムに入り込み、工程を妨害してしまうということが生じてしまう。この点に留意して、除去装置は、剥ぐための装置を取り囲む容器をさらに備えており、剥ぐための毛によって除去された全ての半田ボール素子を受けて集める。集められたボールは、その後再び、密に詰まった半田ボール素子の配列を有する支持体の装着のために用いられる。
【００２１】
また、上記取り付け装置は、マスクに対するホルダーと、除去装置および照射装置に対するホルダーとは別に、装着される上記基板に対するホルダーをさらに備えている。さらに、このシステムは、半田ボール素子の配列型を含んだ支持体に対する支持体ホルダーを有している。これら２つのホルダーは、上記支持体ホルダーにおける上記支持体に残っている半田ボール素子を、上記基板ホルダーに装着される基板の接触子領域に位置合わせできるといった調整手段を用いて位置合わせされる。支持体および基板の位置合わせをした直後に、これら２つを合わせ、加熱工程によって半田ボール素子を基板の所定位置および調整位置に半田付けできる。
【００２２】
基板にボール接触子を装着するための方法は、以下の工程を含んでいる。初めに、支持体材料からテープを形成する。このテープは、接着力が照射によって低減される熱可塑性材料または熱硬化材料を含む接着層を片側に備えている。次に、このテープの接着層に、半導体チップまたは半導体素子に対する所定の最小限度ピッチで、列および行に半田ボール素子を配置する。
【００２３】
次に、接着層の粘着性を低減させるため、および所定位置の半田ボール素子を動きやすくするために、半田ボール素子が密に詰められた支持体テープを選択的に照射する。次に、半導体チップまたは半導体素子に対する配列型で支持体に固定された半田ボール素子を残すのに対して、動きやすくなった半田ボール素子を除去する。このようにして準備された半田ボール素子を所定の位置に備えた上記支持体を調整した後、上記支持体を、半田ボール素子を取り付けてボール接触子に半田付けするための接触子領域を有する基板に対して位置合わせする。次に、上記支持体に所定の配列型で残っている半田ボール素子を、半導体ウェハまたは半導体チップの接触子領域、または半導体素子の配線支持体に半田付けする。このようにして、半導体積層素子の中間接触子に対する大量の半田ボール素子を準備できるとともに、対応する位置に半田付けを行うことができる。
【００２４】
半田付けした後、支持体を、フリップチップ接触子またはボール接触子が装着された基板から上記支持体を引き離す。ここで、（例えばＵＶ光源によって）上記支持体の全面を照射することにより、引き離しを助けてもよい。また一方、基板を加熱することによって上記支持体を引き離してもよい。
【００２５】
また、接着層を支持体材料に付けるために、噴霧工程を行ってもよい。また、接着層を支持体材料の上に転がしてもよい。
【００２６】
また、半田ボール素子を、互いに平行に配置された分注ノズルから、半導体チップまたは半導体素子に対する所定の最小限度ピッチで接着層に行状に付着させて取り付けてもよい。このような種類の分注ノズルは、毛細管の中に半田ボール素子が積み重ねられているピペットの形状をしていてもよい。接着層の粘着性を低減するために、支持体および／または接着層の所定の位置にＵＶ光またはレーザ光を選択的に照射する。そして、これにより、基板の接触子領域の配列型に一致していない半田ボール素子のみが除去される。
【００２７】
上述したように、支持体材料の広範囲の表面領域にわたって照射を行うことによって、半田付けされたボール接触子から上記支持体材料を引き離してもよい。
【００２８】
つまり、本発明の上記支持体について、いわゆる「ボール取り付け工程」または「バンピング法」を、本発明の支持体を用いることによって著しく簡略化させることができる。なぜなら、各「ballout」に対して特異的な、いわゆる「tool」を形成しなくてもよいからである。従って、特に、いわゆる「ウェハバンピング」または「ウェハへのボール取り付け」時の工程時間を短縮できる。
【００２９】
半田ボール素子またはいわゆる「ボール」を、適度な熱および／または放射を与えることによって照射面の粘着力が落ちるような支持体の接着層全面に配置することにより、半導体チップ、半導体ウェハ、半導体素子、またはその他の積層素子のボール接触子に対する所定の配列型を正確かつ容易に完成させることができる。そして、基本的には所望の全ての「ballout」を実現できる。また、半田付けに必要なこともある溶剤を、残っている「ボール／バンプ」に直接塗布できる。あるいは、溶剤の塗布を、接触子領域または「ボンディングパッド」にも行ってもよい。したがって、本発明の支持体、本発明の支持体装着システム、および基板にボール接触子（いわゆる「ボール」）を装着する方法には、以下の利点がある。
１．全てのボールの大きさに対して普遍的に用いることのできる支持体である。
２．１つの支持体に様々な接触子ボールピッチ（いわゆる「ボールピッチ」）の一般的な複製を組み合わせることもできる。
３．連続的なテープを用いることができる。
４．フィルムを用いることができる。
５．基本的にあらゆる配列型またはあらゆる「ballout」を実現できる。
６．例えば選択的照射をフォトリソグラフィー工程に含んだ場合に、非常に高い精度を実現できる。
７．半導体ウェハの表面のような大きな表面領域において、単一の工程によってボール接触子を装着（「ボーリング」として知られている）できる。
８．さらに、道具をこれ以上用いずに、溶剤を上記支持体の半田ボール素子に直接塗布できる。
【００３０】
本発明を、添付図面に基づいて詳述する。
【００３１】
図１は、本発明の第１の実施形態における半田ボール素子を備えた支持体を下から見た概略図である。
【００３２】
図２は、半田ボール素子の配列型を形作るための図１の支持体のパターニングを行った後の、半田ボール素子を備えた支持体を下から見た概略図である。
【００３３】
図３は、半田ボール素子の列方向に切断した支持体の概略的な断面図である。
【００３４】
図４は、上記支持体の接着層を選択的に照射するための配置を示す断面図である。
【００３５】
図５は、配線基板をボール接触子で選択的に被覆するための配置を示す概略的な断面図である。
【００３６】
図６は、支持体とボール接触子とを分離するために支持体の全面を照射している図を示している。
【００３７】
図７は、半導体素子のフリップチップ接触子と外部接触子とが本発明の支持体によって位置決めされている、フリップチップ技術を用いた半導体チップを備えた半導体素子を示す概略的な断面図である。
【００３８】
図８は、積層の半導体積層素子の下面と上面との間を接続可能な積層接触子を備えた半導体積層素子を示す概略的な断面図である。
【００３９】
図１は、本発明の第１実施形態における半田ボール素子１を備えた支持体４を下から見た概略図である。支持体４の下面には、照射または熱を与えた場合に粘着力が低減することによって接着層５上に半田ボール素子１を配置させる接着層５が備えられている。半田ボール素子１は、行６および列７においてピッチｗで、支持体４の接着層５に行６方向および列７方向に配置されている。また、支持体４は連続的なテープとして形成されており、図１に示した連続的なテープの部分は、ボール接触子を形成させるための半田ボール素子１の所定の位置への半田付けに、基板上の接触子領域が合うように選択されるものである。
【００４０】
このような種類の支持体４の製造は、初めに支持体材料を熱硬化性材料または熱可塑性材料を含んだ接着層５を用意し、半田ボール素子１を、ピペットアセンブリから行ごとに接着層５に固定することによって行われる。このような種類のピペットアセンブリは、行６の半田ボール素子１をピペットのカニューレを介して的確な時点で供給できる。さらに、半田ボール素子１が支持体４の接着層５に固定されるまで、真空ピペットアセンブリを用いて、行６の半田ボール素子１をそれぞれの真空ピペットのマウスピースに保つこともできる。
【００４１】
図２は、半田ボール素子１の配列型１１を形成するために、図１の支持体４をパターニングした後の、半田ボール素子１を備えた支持体４を下から見た概略図である。この配列型１１は、図２に示した半田ボール素子１を装着している基板の接触子領域の型に対応している。このために、この配列型１１の半田ボール素子１を、初めに、例えばダイス型またはローラーによって半田ボール素子１に塗布される溶剤に接触させる。
【００４２】
以下の図では、このような種類の配列型１１の製造方法、およびボール接触子を形成させるための基板の接触子領域に半田ボール素子のこの配列型を続けてどのように半田付けするかの方法について述べる。図２および以下の図に示す参照符号を付けた部材が図１に示した部材と同じ機能を有している場合、これらの参照符号をつけた部材の説明を省略する。
【００４３】
図３には、半田ボール素子１の列７方向に切断した支持体４の概略的な断面図を示す。この場合、上記支持体４では、配置可能な各位置がピッチｗで半田ボール素子１によって覆われている。そのため、最初は、上記列７が半田ボール素子１によって完全に覆われている。ここで、接着層５によって、半田ボール素子１が各位置に固定される。
【００４４】
図４は、支持体４の接着層５を選択的に照射するための配置を示す断面図である。この場合、基板にボール接触子を装着するためのシステムのマスク１８を矢印Ａに向かって照射する広範囲に対してのＵＶ放射光源によって、照射を行っている。このマスク１８は、矢印Ｃに向かって支持体４から離れる支持体４の半田ボール素子１の位置にあたる矢印Ｂの方向のみを照射させる。そして、残りの半田ボール素子１は、ＵＶ光によって照射される前にマスク１８によって保護される。したがって、この工程が終わった後には、ＵＶビームＡの当たらなかった位置にある半田ボール素子が、接着層５上に残っている。フォトリソグラフィーを用いることによって、上記工程後に支持体４の半田ボール素子１による正確な配列型を残すためのこのようなマスク１８を的確な方法で提供することができる。
【００４５】
図５は、配線基板２をボール接触子で選択的に被覆するための配置を示す概略的断面図である。このため、配線基板２に対する支持体４の半田ボール素子１の上記配列型１１は、半田ボール素子１が配線基板２の接触子領域１７と向かい合うまで位置合わせされる。それから、半田ボール素子１の配列型１１を備えた支持体４を、矢印Ｄの方向に配線基板２に向かって移動させ、半田工程において、ボール接触子を形成させるために配線基板２の接触子領域１７の位置に半田ボール素子１を半田付けする。接着層５を備えた支持体４はその後もボール接触子上に存在しており、図６に示したように除去される必要がある。
【００４６】
図６は、支持体４と配線基板２のボール接触子３とを分離するために、支持体４の全面を照射している図である。図１〜図５と同じ機能を有する部材には、同じ参照符号を付し、説明を省略する。例えばＵＶ光源によって全面を照射することを、ここでも矢印Ａで示す。ここでは、マスクを用いる必要はなく、特に接着層５のまだ照射されていない残り全ての位置が、もともとの半田ボール素子から離される。
【００４７】
図７は、半導体チップ８のフリップチップ接触子１２と半導体素子９の外部接触子１４とが、本発明の支持体４によって位置決めされている、フリップチップ技術を用いた半導体チップ８を備えた半導体素子９を示す概略的な断面図である。図７は、本来の比率どおりではない。特に、配線基板２の下面２３に位置する外部接触子１４の外部寸法は、例えば半導体チップ８の接触子領域１７に位置するフリップチップ接触子１２の外部寸法よりも大幅に大きい。本発明の実施形態では、フリップチップ接触子１２を備える半導体チップ８は高分子化合物１９によって囲まれている。この高分子化合物１９は、同時に上記半導体素子９のパッケージの上部部分を構成している。
【００４８】
このパッケージの下面は、大部分が配線基板２からなっている。外部接触子１４が外側に向かって同じ形状で間隔を開けて配置されている一方、フリップチップ接触子１２は、半導体チップ８の接触子領域１７の位置に配置されている。それにもかかわらず、フリップチップ接触子１２を外部接触子１４と電気的に接続するために、配線基板２はビア２０を有している。これらのビアは、配線基板２に延びており、配線構造２１を介して、配線基板２の下面に位置する外部接触子領域２２に接続されている。上述の支持体の助けを借りた上記の技術によって、これらの外部接触子領域２２に外部接触子１４が配置されている。
【００４９】
図８は、半導体積層素子１０の下面２３と上面２４との間を接続可能な積層接触子１６を備えた半導体積層素子１０を示す概略的な断面図である。図８の実施形態は、全く異なる３つの大きさのはんだボールを上記半導体素子１０を製造するために処理され、それに応じて、半田ボール素子を備えた３つの異なる型に形成された支持体も、半導体積層素子１０を製造するために用いられる点が上述の実施形態とは異なっている。
【００５０】
積層接触子１６については、半導体積層素子１０のパッケージの上部部分を構成している全ての高分子化合物１９が、積層接触子１６によって貫通されることが重要である。このため、積層接触子１６は、配線基板２のエッジ領域で半導体チップ８の周りを取り囲んで配置されている。そして、対応する再配分の経路２５によって、外部接触子１４と積層接触子１６とを互いに電気的に接続できる。さらに、ビア２０を介して、半導体チップ８のフリップチップ接触子１２が外部接触子１４に接続されている。したがって、複数の半導体積層素子１０を上下に配置でき、積層接触子１６を介して、半導体積層素子１０の外部接触子１４を接続できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施形態における半田ボール素子を備えた支持体を下から見た概略図である。
【図２】半田ボール素子の配列型を形作るための図１の支持体のパターニングを行った後の、半田ボール素子を備えた支持体を下から見た概略図である。
【図３】半田ボール素子の列方向に切断した支持体の概略的な断面図である。
【図４】上記支持体の接着層を選択的に照射するための配置を示す断面図である。
【図５】配線基板にボール接触子で選択的に被覆するための配置を示す概略的な断面図である。
【図６】支持体とボール接触子とを分離するために支持体の全面を照射している図を示している。
【図７】半導体素子のフリップチップ接触子と外部接触子とが本発明の支持体によって位置決めされている、フリップチップ技術を用いた半導体チップを備えた半導体素子を示す概略的な断面図である。
【図８】積層の半導体積層素子の下面と上面との間を接続可能な積層接触子を備えた半導体積層素子を示す概略的な断面図である。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【国際調査報告】
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