(57)【要約】【課題】ＰＫＧの多ピン小型化によるＢＧＡのボールピッチが狭くなり、したがってランドとなる小孔のピッチが狭くなっても、安定したフラックス塗布を行うことができるフラックス塗布装置およびフラックス塗布方法を提供する。【解決手段】半導体チップ１を一主面側に固着し、他主面側に半田バンプを設けるためのランドとなる多数の小孔３を形成したＢＧＡ基板２の該孔内にフラックスを塗布するフラックス塗布装置において、半導体チップ１を真空吸着１５するサポートブロック１１と、サポートブロックの両側にそれぞれ位置する台座１２と、台座上にそれぞれ位置してＢＧＡ基板を台座に押し付けるアッパーガイド１３と、フラックス４をＢＧＡ基板の多数の小孔３に充填させるためのスキージ１４とを具備する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップを一主面側に固着し、他主面側に半田バンプを設けるための多数の小孔を形成したＢＧＡ基板の該孔内にフラックスを塗布するフラックス塗布装置において、
前記半導体チップを真空吸着するサポートブロックと、前記サポートブロックの両側にそれぞれ位置する台座と、前記台座上にそれぞれ位置して前記ＢＧＡ基板を前記台座に押し付けるアッパーガイドと、フラックスを前記ＢＧＡ基板の多数の小孔に充填させるためのスキージとを具備することを特徴とするフラックス塗布装置。
【請求項２】
前記スキージは板状のゴムスキージであることを特徴とする請求項１記載のフラックス塗布装置。
【請求項３】
前記ゴムはシリコンゴムであることを特徴とする請求項２記載のフラックス塗布装置。
【請求項４】
前記スキージはローラ状のゴムスキージであることを特徴とする請求項１記載のフラックス塗布装置。
【請求項５】
前記ゴムはシリコンゴムであることを特徴とする請求項４記載のフラックス塗布装置。
【請求項６】
前記アッパーガイドの先端上面は前記多数の小孔に向けて下降する傾斜面であることを特徴とする請求項１記載のフラックス塗布装置。
【請求項７】
半導体チップを一主面側に固着し、他主面側に半田バンプを設けるための多数の小孔を形成したＢＧＡ基板の該孔内にフラックスを塗布する工程を有する半導体装置の製造方法において、
前記半導体チップをサポートブロックにより真空吸着し、前記ＢＧＡ基板の前記多数の小孔を形成した領域の両側の領域をそれぞれアッパーガイドにより台座に押さえつけ、この状態でスキージによりフラックスを前記ＢＧＡ基板の多数の孔に充填させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記スキージは板状のゴムスキージであることを特徴とする請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記スキージはローラ状のゴムスキージであることを特徴とする請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記アッパーガイドの上面は前記多数の孔に向けて下降する傾斜面であることを特徴とする請求項７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
一方のアッパーガイド上にフラックスを供給し、該フラックスを前記スキージにより前記傾斜面上を下降させて、フラックスを前記ＢＧＡ基板の多数の孔に充填させた後、残余したフラックスを前記スキージにより他方のアッパーガイドの傾斜面を上昇させて該他方のアッパーガイド上に位置させることを特徴とする請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフラックス塗布装置および半導体装置の製造方法に係わり、特に、ＢＧＡのボールマウント工程におけるフラックス塗布装置およびＢＧＡ型半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップの高集積化・多ピン化・高密度化に対応して、パッケージの形態は４辺リード接続タイプであるフラット型のＱＦＰパッケージに代わって、バンプ（突起電極）を平面形状でグリッド状に配列した面実装タイプであるＢＧＡ（Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）パッケージを有するＢＧＡ型半導体装置が広く用いられるようになってきた。
【０００３】
このＢＧＡパッケージは、パッケージを構成するＢＧＡ基板の表面に半導体チップを固着してこれを封止樹脂によりモールドし、ＢＧＡ基板の裏面にグリッド状に配列して形成されたランドとなる多数の小孔に裏面より突出する半田バンプを設けて構成されている。
【０００４】
それぞれの半田バンプは半導体チップ（半導体ペレット）の所定箇所と電気的に接続されてＢＧＡ型半導体装置となり、プリント基板の電極パッドに半田バンプを重ねて接合することによりＢＧＡ型半導体装置の実装が行われる。
【０００５】
本発明は、ＢＧＡ型半導体装置の製造工程において、ＢＧＡ基板の裏面にグリッド状に配列して形成されたランドとなる多数の小孔に裏面より突出する半田バンプを設ける前に多数の小孔内に行われる、表面活性剤となるフラックスの塗布に関するものである。
【０００６】
図５は、一個の半導体チップに対応するＢＧＡ基板にフラックスを塗布する従来技術のフラックス転写装置およびフラックス転写方法を示す図である。
【０００７】
治具台２１の平坦上面に供給したフラックス４をスキージ２２により均一の厚さにする。転写治具２３の転写ピン２４の先端を均一の厚さのフラックス４に押し付ける（図５（Ａ））。この転写ピン２４はフラックスを塗布するＢＧＡ基板の裏面のランドとなる多数の小孔と同じにグリッド状に配列している。
【０００８】
これにより、図５（Ｂ）に示すように、それぞれの転写ピン２４の先端にフラックス４が付着した状態となってフラックスを取り出す。
【０００９】
そして表面に半導体チップ１を固着したテープ状のＢＧＡ基板２の表面に設けられたランドとなる多数の小孔３内にフラックス４を付着した転写ピン２４を押し付けることにより、図５（Ｃ）に示すように、小孔３をフラックス４を充填した状態３Ａにする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図５に示す従来技術による基板ＢＧＡへのフラックス塗布は、転写ピンによりフラックスを取り出し、基板上に転写する方法であるから、ＰＫＧの多ピン小型化によるＢＧＡのボールピッチが狭くなり、したがってランドとなる小孔のピッチが狭くなると、安定したフラックス塗布を行うのは困難になってきており、ＢＧＡを作るにあたりフラックスの安定した塗布が重要な課題になっている。
【００１１】
したがって本発明の目的は、上記問題を完全に解消したフラックス塗布装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、上記問題を完全に解消してフラックス塗布を行う半導体装置の製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、半導体チップを一主面側に固着し、他主面側に半田バンプを設けるためのランドとなる多数の小孔を形成したＢＧＡ基板の該孔内にフラックスを塗布するフラックス塗布装置において、前記半導体チップを真空吸着するサポートブロックと、前記サポートブロックの両側にそれぞれ位置する台座と、前記台座上にそれぞれ位置して前記ＢＧＡ基板を前記台座に押し付けるアッパーガイドと、フラックスを前記ＢＧＡ基板の多数の小孔に充填させるためのスキージとを具備するフラックス塗布装置にある。
【００１４】
このフラックス塗布装置において、前記スキージは板状のゴムスキージであることができる。あるいは、前記スキージはローラ状のゴムスキージであることができる。これらのゴムはシリコンゴムであることが好ましい。
【００１５】
さらにこのフラックス塗布装置において、前記アッパーガイドの先端上面は前記多数の小孔に向けて下降する傾斜面であることが好ましい。
【００１６】
本発明の他の特徴は、半導体チップを一主面側に固着し、他主面側に半田バンプを設けるための多数の小孔を形成したＢＧＡ基板の該孔内にフラックスを塗布する工程を有する半導体装置の製造方法において、前記半導体チップをサポートブロックにより真空吸着し、前記ＢＧＡ基板の前記多数の小孔を形成した領域の両側の領域をそれぞれアッパーガイドにより台座に押さえつけ、この状態でスキージによりフラックスを前記ＢＧＡ基板の多数の孔に充填させる半導体装置の製造方法にある。
【００１７】
この半導体装置の製造方法において、前記スキージは板状のゴムスキージであることができる。あるいは、前記スキージはローラ状のゴムスキージであることができる。
【００１８】
さらにこの半導体装置の製造方法において、前記アッパーガイドの先端上面は前記多数の孔に向けて下降する傾斜面であることができる。この場合、一方のアッパーガイド上にフラックスを供給し、該フラックスを前記スキージにより前記傾斜面上を下降させて、フラックスを前記ＢＧＡ基板の多数の孔に充填させた後、残余したフラックスを前記スキージにより他方のアッパーガイドの傾斜面を上昇させて該他方のアッパーガイド上に位置させることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照させて本発明を説明する。図１乃至図３は本発明の実施の形態において、一個の半導体チップ（半導体ペレット）に対応するＢＧＡ基板にフラックスを塗布する装置および方法を示す断面図であり、図１は塗布の開始状態を示し、図２は塗布中の状態を示し、図３は一回の塗布ステップの終了状態を示す。
【００２０】
例えばポリイミドテープによるテープ状のＢＧＡ基板２の表面側（図で下側の主面）に半導体チップ１が一定間隔で固着されており、裏面側（図で上側の主面）にそれぞれの半導体チップ１に対応して半田バンプを設けるための多数の小孔３が形成されている。
【００２１】
なお図では、フラックス塗布状態となる一個の半導体チップとそれに対応する小孔群だけを図示している。また、ランドとなる小孔３に設けられそこから突出した半田バンプはそれぞれ半導体チップの所定箇所と電気的に接続されてＢＧＡ型半導体装置を構成する。
【００２２】
この小孔３に半田バンプを形成する前処理の装置である、実施の形態のフラックス塗布装置は、半導体チップ１の裏面を真空吸着１５するサポートブロック１１と、サポートブロックの両側にそれぞれ位置し、かつ、上下動可能な台座１２と、台座上にそれぞれ位置し、かつ、上下動可能で、ＢＧＡ基板２を台座１２に押し付けるアッパーガイド１３と、フラックス４をＢＧＡ基板の多数の小孔に塗り込み充填させるための板状のシリコンゴムによるゴムスキージ１４とを具備している。また、アッパーガイド１３の多数の小孔３側の上面は、多数の小孔３に向けて下降する傾斜面（テーパ部）となっている。
【００２３】
次に動作について説明する。一対の台座１２を下降させ一対のアッパーガイド１３を上昇させた状態でＢＧＡ基板２が図で左から右に移動して一個の半導体チップ１をサポートブロック１１に真空吸着する。そして、一対の台座１２をＢＧＡ基板２の下面まで上昇させ、一対のアッパーガイド１３を下降させてＢＧＡ基板２の上面に当接させて、さらに下方向に力を加えてＢＧＡ基板２を台座１２に押し付ける。
【００２４】
次に、図１に示すように、一方のアッパーガイド１３（図では右側のアッパーガイド）上にフラックス４を供給する。
【００２５】
次に、図２に示すように、板状のゴムスキージ１４を図で右から左に移動させるとにより、フラックス４を傾斜面上を下降させてＢＧＡ基板２の表面上に移動させ、ＢＧＡ基板２の表面上を右から左に移動させることにより、フラックス４を小孔３に塗り込み充填させて右側の小孔から順にフラックス充填済小孔（ランド）３Ａにしていく。
【００２６】
次に、図３に示すように、右から左に移動した板状のゴムスキージ１４は他方のアッパーガイド１３（図では左側のアッパーガイド）上に傾斜面に沿って乗り上げ、それにより残余したフラックス４も他方のアッパーガイド１３（図では左側のアッパーガイド）上に移動する。
【００２７】
その後、必要に応じて、ゴムスキージ１４の往復運動を行う。この場合、図３の状態のままでゴムスキージ１４を左から右に移動させると、小孔以外のＢＧＡ基板２の表面上の不要のフラックスを取り除くことができる。他方、図３の状態でゴムスキージ１４をフラックス４の左側に移してから左から右に移動させると、充填漏れの小孔にフラックスを充填させることができる。
【００２８】
このようにスキージにより直接フラックスを小孔に充填させるから、小孔のピッチが狭くなっても安定したフラックスの塗布が可能になる。さらに、アッパーガイド１３の先端上面が傾斜面（テーパ部）になっているから、不要なフラックスを容易に除去することができる。
【００２９】
また、スキージは硬質のゴムを使用しＢＧＡ基板のうねりに追従することでフラックスを均一に塗り込み且つ掻き取りやすくしている。
【００３０】
以上のようなフラックス塗布後、一対の台座１２を下降させ一対のアッパーガイド１３を上昇させた状態でＢＧＡ基板２が図で左から右に移動して、半田ボールを裁置する製造装置部に送られる。そして、このＢＧＡ基板２の移動により、次の半導体チップ１をサポートブロック１１に真空吸着して、次の半導体チップに対応する小孔に対するフラックス処理が行われる。
【００３１】
一方、半田ボールを裁置する製造装置部に送られたフラックス塗布済みの小孔群にはそのフラックス上に半田ボールが載置され、リフロー処理により半田バンプが形成され、半導体チップの両側のＢＧＡ基板の箇所を切断することにより個々の半導体装置もしくは半導体装置の半製品が得られる。
【００３２】
図４は本発明の他の実施の形態を示す断面図である。尚、図４において図１乃至図３と同一もしくは類似の箇所は同じ符号を付してあるから重複する説明は省略する。
【００３３】
図４の実施の形態では、シリコンゴムローラー１６をスキージにしている。このシリコンゴムローラー１６は回転方向１７に回転しながら進行方向１８に進行して、フラックス４を巻き込み方向１９に巻き込んでフラックス４を小孔３に充填していく。
【００３４】
このようなスキージ形状をシリコンゴムローラーにすることでも先の実施の形態と同様の効果が得られる。また、先の実施の形態の板状のスキージは構造が簡単となる長所があり、この実施の形態のローラー状のスキージは強制的にフラックスを充填することができるという長所がある。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、半田バンプを形成する小孔にスキージにより直接フラックスを塗布充填させるから、狭いピッチの半田バンプを必要とする半導体装置の製造において、必然的に小孔のピッチが狭くなってもその内へのフラックスの塗布充填を安定に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態において、一個の半導体チップに対応するＢＧＡ基板にフラックスを塗布する開始状態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態において、一個の半導体チップに対応するＢＧＡ基板にフラックスを塗布している状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態において、一個の半導体チップに対応するＢＧＡ基板にフラックスの一回の塗布ステップの終了状態を示す図である。
【図４】本発明の他の実施の形態において、一個の半導体チップに対応するＢＧＡ基板にフラックスを塗布している状態を示す図である。
【図５】従来技術において、一個の半導体チップに対応するＢＧＡ基板にフラックスを塗布する方法を示す図である。
【符号の説明】
１　　半導体チップ
２　　テープ状のＢＧＡ基板
３　　ランドとなる小孔
３Ａ　　フラックス充填済小孔（ランド）
４　　フラックス
１１　　サポートブロック
１２　　台座
１３　　アッパーガイド
１４　　ゴムスキージ
１５　　真空吸着
１６　　シリコンゴムローラー
１７　　回転方向
１８　　進行方向
１９　　巻き込み方向
２１　　治具台
２２　　スキージ
２３　　転写治具
２４　　転写ピン
【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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