(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパッド電極が設けられた基板上のはんだ組成物を加熱及びリフローしてはんだバンプを形成するはんだバンプ形成装置において、
前記基板側から前記はんだ組成物を加熱する加熱手段と、
前記はんだ組成物の上方に位置し、前記はんだ組成物の温度制御を行う温調手段とを備え、
前記はんだ組成物は、はんだ粒子と、フラックス成分を含むとともに常温又は加熱により液状になる液体材料との混合物からなるものであり、
前記温調手段は、前記はんだ組成物を輻射熱で加熱する輻射板と、前記輻射板を加熱する加熱部とを有することを特徴とするはんだバンプ形成装置。
【請求項２】
複数のパッド電極が設けられた基板上のはんだ組成物を加熱及びリフローしてはんだバンプを形成するはんだバンプ形成装置において、
前記基板側から前記はんだ組成物を加熱する加熱手段と、
前記はんだ組成物の上方に位置し、前記はんだ組成物の温度制御を行う温調手段とを備え、
前記はんだ組成物は、はんだ粒子と、フラックス成分を含むとともに常温又は加熱により液状になる液体材料との混合物からなるものであり、
前記温調手段は、前記はんだ組成物の熱を奪う熱吸収板と、前記熱吸収板を冷却する吸熱部とを有することを特徴とするはんだバンプ形成装置。
【請求項３】
複数のパッド電極が設けられた基板上のはんだ組成物を加熱及びリフローしてはんだバンプを形成するはんだバンプ形成装置において、
前記基板側から前記はんだ組成物を加熱する加熱手段を備え、
前記はんだ組成物は、はんだ粒子と、フラックス成分を含むとともに常温又は加熱により液状になる液体材料との混合物からなるものであり、
前記基板は、容器内のはんだ組成物の中に浸漬され、
前記加熱手段は、前記容器を通して前記基板側から前記はんだ組成物を加熱することを特徴とするはんだバンプ形成装置。
【請求項４】
はんだ粒子と、フラックス成分を含むとともに常温又は加熱により液状になる液体材料との混合物からなるはんだ組成物を、複数のパッド電極を備えた基板に層状に堆積する塗布工程と、
容器内の前記はんだ組成物中に前記基板を浸漬した状態で前記基板側から前記はんだ組成物を加熱してリフローするリフロー工程とを有することを特徴とするはんだバンプ形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばはんだを加熱するのに最適な加熱装置及び、その加熱装置を利用したリフロー装置に関する。さらに、例えば半導体基板やインターポーザ基板の上に突起状のはんだバンプを形成してＦＣ（flip chip）やＢＧＡ（ball grid array）を製造する際に用いられるはんだバンプ形成方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なはんだバンプの形成方法は、スクリーン印刷法やディスペンス法などを用いて基板のパッド電極上にはんだペーストを塗布し、このはんだペーストを加熱してリフローするというものであった。なお、はんだペーストは「クリームはんだ」とも呼ばれる。【０００３】
前記はんだペーストの一例が特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載されたはんだペーストは、はんだ粒子を空気中で流動させることにより、はんだ粒子の表面に酸化膜を形成したものである。この強制的に形成した酸化膜は、リフロー時にフラックスの作用に抗して、はんだ粒子同士の合一を抑える働きをするという。そのため、このはんだペーストを基板上にベタ塗りしてリフローすると、パッド電極間ではんだブリッジが発生にくくなるので、パッド電極の高密度化及び微細化に適する、ということである。なお、パッド電極間のはんだブリッジは、はんだ粒子同士が合一して大きな塊となって、隣接するパッド電極の両方に接してしまうために起こる現象である。【０００４】
またリフロー工程では、リフロー装置が用いられる。このリフロー装置として、パネルヒータ上に基板を直接載置し、パネルヒータからの熱伝導によって基板を加熱するものが知られている（第一従来例）。しかし、このリフロー装置では、基板の僅かな反りや凹凸によって、基板の熱分布が不均一になるという欠点がある。また、パネルヒータと基板とに間隙を設けて、パネルヒータからの熱輻射によって基板を加熱するリフロー装置が知られている（第二従来例）。しかし、このリフロー装置は加熱力が不足するという欠点がある。これらの第一及び第二従来例の欠点を克服するリフロー装置として、基板に熱風を当てて加熱するものが開発されている（第三従来例、例えば下記特許文献２）。このリフロー装置によれば、熱風吹き出し口と基板とに間隙を設けて、基板の上下から熱風を当てて加熱することにより、基板を均一に加熱でき、しかも十分な加熱力も得られる。【０００５】
【特許文献１】特開２０００−９４１７９号公報
【特許文献２】特開平５−９２２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のはんだバンプの形成方法には、次のような問題があった。【０００７】
近年の更なる多電極化、高密度化及び微細化に対して、スクリーン印刷法やディスペンス法では対応できなくなりつつある。すなわち、スクリーン印刷法では、メタルマスクの開口を微細化する必要があるので、メタルマスクの機械的強度が低下したり、メタルマスクの開口からはんだペーストが抜け難くなったりする、という問題が生じてきた。ディスペンス法では、多数のパッド電極の上に一つずつはんだペーストを載せていくので、パッド電極が多くなるほど量産には向かなくなる。【０００８】
一方、特許文献１のはんだペーストでは、はんだ粒子の酸化膜の膜厚を、精度良く形成しなければならなかった。なぜなら、厚すぎるとパッド電極にはんだが濡れなくなり、薄すぎるとはんだ粒子同士が合一してしまうからである。しかも、フラックスの状態や種類によってもフラックスの作用が変化するので、これらに合わせて酸化膜の膜厚を精度良く制御する必要があった。一方、適切な膜厚の酸化膜を形成できなければ、パッド電極の高密度化及び微細化を達成できないことになる。したがって、特許文献１のはんだペーストでは、精密なマスクを不要とするベタ塗りが可能になるといっても、近年の高密度化及び微細化の要求に応えることは難しかった。【０００９】
また、第三従来例のリフロー装置では、基板上のはんだペーストが酸化することにより、はんだバンプを形成できないことがあった。これは、熱風を使うがゆえに、熱せられた多くの酸素分子がはんだペースト表面に接触するためと考えられる。また微細な電極にはんだバンプを形成する際に熱風を直接吹き付けると、その熱風の影響ではんだバンプの品質が安定しないという欠点があった。また熱風によりパーティクルが基板に吹き付けられてはんだバンプに付着することもあった。この問題は、基板の下のみから熱風を当てたときも発生する。その理由は、熱風が基板の下から基板の上へ回り込むためである。【００１０】
本発明の目的は、近年のはんだバンプの高密度化及び微細化の要求に応えることができる、はんだバンプ形成方法及び装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、熱風を用いて加熱しても、はんだペーストの酸化を抑制でき、品質の安定し、かつパーティクルの影響が少ない、加熱装置及びリフロー装置等を提供することにある。本発明の第二の目的は、熱風を用いて加熱しても、液状のはんだ組成物ではんだバンプを形成できる、加熱装置及びリフロー装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明に係るはんだバンプ形成方法は、複数のパッド電極が離間して設けられた基板上にはんだ組成物を層状に堆積する塗布工程と、基板上のはんだ組成物を加熱してリフローするリフロー工程とを備えている。そして、はんだ組成物として、はんだ粒子と、フラックス成分を含む液体材料との混合物からなり、常温で又は加熱中に液状になる性質を有するはんだ組成物を用いる。リフロー工程では、基板側からはんだ組成物を加熱する。【００１２】
はんだ組成物は、常温で液状であり、又は加熱中に液状になる。このような性質（流動性）を得るには、液体材料の粘度が低いこと、はんだ粒子の混合比が小さいこと、及びはんだ粒子の粒径が小さいことが要求される。加熱中は、液体材料中にはんだ粒子が漂っているか又は沈降している状態である。
【００１３】
ここで、基板上のはんだ組成物を基板側から加熱すると、はんだ組成物は表面になるほど温度が低く基板側になるほど温度が高くなる。すると、パッド電極に近い下方のはんだ粒子は、先に溶融し始め、溶融すればパッド電極に濡れ広がる。その時、パッド電極から遠い上方のはんだ粒子は、まだ十分に溶融していない。したがって、はんだ粒子同士で合一する機会を減少させることができるので、はんだブリッジの発生も抑制される。【００１４】
また、塗布工程では、複数のパッド電極上及びこれらの間隙上を含む面に全体的にはんだ組成物を層状に堆積するとしてもよい。すなわち、スクリーン印刷やディスペンサ（吐出器）を用いて、いわゆる「ベタ塗り」とすることができる。パッド電極間にはんだ組成物を載置しても、リフロー時にはんだ粒子同士の合一が抑制されるので、パッド電極間でのはんだブリッジの発生も抑えられる。したがって、精密に加工されたメタルマスクを使用することなく、精度を要しないベタ塗りでもはんだバンプを高密度かつ微細に形成できる。
【００１５】
リフロー工程では、最初にパッド電極をはんだ粒子の融点以上に加熱し、パッド電極に接触しているはんだ粒子を溶融して、パッド電極に濡れ広がったはんだ皮膜を形成し、このはんだ皮膜に更にはんだ粒子を合一させる、としてもよい。このような加熱状態は、温度プロファイル及び温度分布を制御することによって実現される。【００１６】
リフロー工程では、はんだ組成物にその表面側が低く基板側が高くなるような温度差を設けることにより、基板側に近いはんだ粒子から先に沈降させる、としてもよい。はんだ組成物の表面側が低くはんだ組成物の基板側が高くなるような温度差を設けると、液体材料は温度が高いほど粘度が低下するので、パッド電極に近い下方のはんだ粒子は、先に沈降かつ溶融し始め、パッド電極に接触すると濡れ広がる。その時、パッド電極から遠い上方のはんだ粒子は、まだ十分に沈降かつ溶融していない。したがって、はんだ粒子同士で合一する機会をより減少させることができるので、はんだブリッジの発生もより抑制される。また、このような加熱状態は、温度プロファイル及び温度分布を制御することに加えて、液体材料の粘度の温度依存性とはんだ粒子の融点との関係を調整することにより、実現される。【００１７】
リフロー工程では、液体材料の対流を利用してはんだ粒子をパッド電極へ供給する、としてもよい。はんだ組成物を基板側から加熱すると、液体材料に対流が発生し、これによりはんだ粒子が液体材料中を動く。そのため、パッド電極上に堆積されなかったはんだ粒子もパッド電極上へ移動してはんだバンプの一部になる。したがって、はんだ粒子が有効に利用される。【００１８】
リフロー工程では、容器内に基板を入れて、容器内においてはんだ組成物中に基板を浸漬した状態で加熱する、としてもよい。加熱中は、基板と容器との隙間にも液状のはんだ組成物が満たされる。そのため、容器から基板への熱伝導が均一になる。また、従来技術におけるはんだペーストでは、印刷厚やはんだ粒子の含有量を調整することによって、はんだバンプの大きさ（高さ）を変えていた。これに対して、本発明では、はんだ組成物の堆積量を調整することにより、基板上のはんだ組成物の厚みを任意に変えられるので、簡単にはんだバンプの大きさ（高さ）を変えられる。【００１９】
本発明に係るはんだバンプ形成装置は、複数のパッド電極が離間して設けられた基板上のはんだ組成物を、加熱及びリフローしてはんだバンプを形成するものである。このとき用いるはんだ組成物は、はんだ粒子とフラックス作用を有する液体材料との混合物からなり、常温で又は加熱中に液状になる性質を有する。これに加え、本発明に係るはんだバンプ形成装置は、基板側からはんだ組成物を加熱する加熱手段を備えている。また、基板上のはんだ組成物の温度調節を行う温調手段を更に備えてもよい。この場合は、はんだ組成物の表面側が低く基板側が高い温度差を、所望の状態に実現できる。【００２０】
また、基板及び基板上のはんだ組成物を収容する容器を更に備え、加熱手段は容器を通して基板側からはんだ組成物を加熱する、としてもよい。このとき、基板は平板であり、容器は、基板を載置する平らな底面と、液状のはんだ組成物の横溢を防止する周壁とを有する、としてよい。この場合は、容器の底面上に基板が密接するので、熱伝導が向上する。本発明に係るはんだバンプ形成装置も、前述した本発明に係るはんだバンプ形成方法の作用と同等の作用を奏する。【００２１】
次に、本発明で用いるはんだ組成物の一例について説明する。はんだ組成物の液体材料は、例えば液状体である。そして、液状体は、反応温度がはんだ粒子の融点付近であるフラクッス成分を含み、常温で流動して母材上に層状に堆積する粘性を有している。はんだ粒子は、前記液状体内を母材に向けて沈降するとともに、前記液状体内に均一に分散可能な混合比及び粒径を有する粒剤である。【００２２】
このはんだ組成物は、常温の状態で平面に滴下すると自重で広がって均一な厚みになるので、この点においてはんだペーストとは全く異なる。このような性質（流動性）を得るには、液状体の常温での粘度が低いこと、はんだ粒子の混合比が小さいこと、及びはんだ粒子の粒径が小さいことが要求される。例えば、はんだ粒子の混合比は、好ましくは３０ｗｔ％以下、より好ましくは２０ｗｔ％以下、最も好ましくは１０ｗｔ％以下である。はんだ粒子の粒径は、好ましくは３５μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、最も好ましくは１０μｍ以下である。【００２３】
このはんだ組成物は、次のような構成にしてもよい。はんだ粒子の表面酸化膜には、自然酸化膜のみを有する。液状体のフラックス成分は、はんだ粒子の融点以上に加熱された状態で、その反応生成物によりはんだ粒子同士の合一を抑制しつつ、はんだ粒子と母材とのはんだ付けを促進するとともに、母材上に形成されたはんだ皮膜とはんだ粒子との合一を促進するものである。このようなフラックス作用の成分は、本発明者が実験及び考察を繰り返して発見したものである。【００２４】
このような成分としては、例えば酸が挙げられる。酸は無機酸（例えば塩酸）と有機酸（例えば脂肪酸）とに大別できるが、ここでは有機酸を例に説明する。【００２５】
本発明者は、「有機酸は、はんだ粒子同士を合一させる作用は小さいが、パッド電極にはんだ濡れを生じさせる作用は大きい。」ということを見出した。このような作用が生じる理由として、次の（１），（２）のようなことが考えられる。【００２６】
（１）．有機酸には、はんだ粒子の酸化膜を除去する作用が弱い。そのため、はんだ粒子に故意に酸化膜を形成しなくても、はんだ粒子の自然酸化膜によって、はんだ粒子同士の合一を抑えることができる。したがって、本発明では、はんだ粒子の酸化膜を形成する工程が不要である。一方、特許文献１の従来技術では、フラックスの作用が強すぎるので、はんだ粒子に厚い酸化膜を形成しなければ、はんだ粒子同士が合一してしまう。【００２７】
（２）．有機酸は、何らかの理由によって、はんだ粒子を母材に広げて界面を合金化するとともに、母材上に形成されたはんだ皮膜にはんだ粒子を合一させる作用がある。はんだ粒子同士はほとんど合一しないにもかかわらず、母材上ではんだ濡れが生ずるメカニズムは定かではない。推測として、はんだ粒子と母材との間で、僅かな酸化膜を打ち破る何らかの反応が起こっていると考えられる。例えば、金メッキされた母材であれば、金のはんだ中への拡散効果により、はんだ粒子に例え薄い酸化膜があったとしてもはんだ濡れが生ずる。銅からなる母材の場合は、銅が有機酸と反応して有機酸銅塩となり、その有機酸銅塩がはんだと接触することによりイオン化傾向の差から還元され、金属銅がはんだ中に拡散してはんだ濡れが進行する。母材上に形成されたはんだ皮膜にはんだ粒子が合一する理由については、例えば表面張力が考えられる。【００２８】
また、はんだ粒子とともに混合される液状体は油脂であり、この液状体中に含まれる成分は油脂中に含まれる遊離脂肪酸である、としてもよい。油脂は、様々な用途で広く流通しているので入手しやすく安価かつ無害であり、しかも遊離脂肪酸という有機酸を元々含んでいる。特に、脂肪酸エステル（例えばネオペンチルポリオールエステル）は、一般に熱・酸化安定性に優れるので、はんだ付けには最適である。また、遊離脂肪酸の含有量を十分なものとするために、油脂の酸価は１以上であることが好ましい。酸価とは、油脂中に含まれる遊離脂肪酸を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数をいう。すなわち、酸価の値が大きいほど、遊離脂肪酸が多く含まれることになる。なお、トリメチールプロパントリオレエートの主な性状は、４０℃での動粘度が４８．３ｍｍ2／ｓ、１００℃での動粘度が９．２ｍｍ2／ｓ、酸価が２．４である。【００２９】
本発明で用いるはんだ組成物において使用する油脂は、バンプ形成が完了するまで存在し、その間にはんだが空気と直接接触することを防ぐことにより、はんだの酸化を抑制する。また、油脂に含ませた有機酸は、はんだ表面の酸化膜の除去に寄与するものの、はんだ表面の酸化膜を完全に除去してしまわないように、その含有量を制御する。これにより、はんだ粒子同士の合一を抑えつつ、母材表面にはんだ付け可能となる状態を実現することができる。有機酸は母材表面の酸化膜を除去するに足る量が必要であり、そのために油脂の酸価は１以上であることが好ましい。【００３０】
本発明で用いるはんだ組成物は、油脂に有機酸が含まれるものであってもよい。この有機酸は、油脂中に元々含まれているものでも、後から添加したものでも、どちらでも良い。有機酸には、はんだ粒子及び母材の酸化膜を還元する効果がある。また、本発明者は、油脂中の有機酸量を適切に制御してはんだ粒子表面に僅かな酸化膜を残すことにより、はんだ粒子同士の合一を抑えつつ、母材上へははんだ付けが可能となることを見出した。また、はんだに錫が含まれる場合は、有機酸がはんだ表面の酸化膜を還元する過程で有機酸錫塩が副生成物として得られ、この有機酸錫塩がはんだ粒子同士の合一を大幅に抑制することも、本発明者が見出した。これらの現象を制御することにより、はんだ粒子同士の合一を防ぎつつ、例えばパッド電極上にショートの生じないはんだバンプを形成できる。【００３１】
なお、ここでいう「はんだ」には、はんだバンプ形成用に限らず、半導体チップのダイボンディング用や、例えば銅管の接合用に用いられる「軟ろう」と呼ばれるもの等も含まれるとともに、当然のことながら鉛フリーはんだも含まれる。「はんだバンプ」には、半球状や突起状のものに限らず、膜状のものも含まれる。「はんだ皮膜」とは、膜状のものに限らず、半球状や突起状のものも含むものとする。「基板」には、半導体ウエハや配線板などが含まれる。「液状体」は、液体の他に流動体などでもよく、油脂の他にフッ素系高沸点溶剤やフッ素系オイルなどでもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係るはんだバンプ形成方法によれば、常温で又は加熱中に液状になる性質を有するはんだ組成物を用い、基板上のはんだ組成物を基板側から加熱することにより、パッド電極に近い下方のはんだ粒子を先に溶融させてパッド電極に濡れ広がらせる一方で、パッド電極から遠い上方のはんだ粒子を十分に溶融させない状態を作り出すことができる。そのため、はんだ粒子同士で合一する機会を減少させることができ、これによりはんだブリッジの発生を抑制できる。したがって、はんだバンプを高密度かつ微細に形成できる。【００３３】
また、基板上にベタ塗りではんだ組成物を載置しても、リフロー時にはんだ粒子同士の合一が抑制されるので、はんだブリッジの発生を抑えられるので、簡単な方法ではんだバンプを高密度かつ微細に形成できる。【００３４】
また、基板上のはんだ組成物を基板側から加熱するとともにはんだ組成物の表面側から温調することより、はんだ組成物の基板側が高く表面側が低い温度分布を所望の状態に作り出すことができる。【００３５】
また、基板側に近いはんだ粒子から先に沈降させることにより、パッド電極に近い下方のはんだ粒子を先に沈降かつ溶融させてパッド電極に濡れ広がらせる一方で、パッド電極から遠い上方のはんだ粒子を十分に沈降かつ溶融させない状態を作り出すことができる。そのため、はんだ粒子同士で合一する機会をより減少させることができ、これによりはんだブリッジの発生をより抑制できる。【００３６】
また、リフロー時に液体材料の対流を利用してはんだ粒子を動かすことにより、パッド電極上に載置されなかったはんだ粒子をパッド電極上へ導けるので、はんだ粒子を無駄なく有効に利用できる。【００３７】
また、容器内に基板を入れて、容器内においてはんだ組成物中に基板を浸漬した状態で加熱することにより、基板と容器との隙間にも液状のはんだ組成物を満たして加熱できるので、容器から基板への熱伝導を均一にできる。したがって、同じ条件で多数のはんだバンプを同時に形成できるので、はんだバンプの製造上のバラツキを低減できる。これに加え、はんだ組成物の基板への載置量を調整することにより、はんだバンプの大きさ（高さ）を簡単に変えることができる。【００３８】
本発明に係る加熱装置は、基板又はこの基板が載置された冶具（以下、基板又は冶具を「基板等」という。）を載置する載置台と、この載置台に形成され基板等の載置によって塞がれる開口部と、この開口部から基板等の下側に熱風を当てる加熱手段と、を備えたものである。載置台に基板等を載置すると、開口部は基板等によって塞がれる。そのため、熱風は、開口部の基板等の下側に当たるだけで、開口部から吹き出ることはない。したがって、熱風が、基板の上へ回り込まないので、基板上のはんだ組成物の酸化が抑えられる。また、本発明に係る加熱装置によれば、熱風を用いて加熱するものでありながら、液状のはんだ組成物ではんだバンプを形成できる。その第一の理由は、はんだ組成物の酸化が抑えられるからである。第二の理由は、はんだ組成物の表面側が低く基板側が高い温度分布になるからである。これらの理由の少なくとも一方により、液状のはんだ組成物ではんだバンプを形成できると考えられる。第二の理由については後述する。
【００３９】
基板等の下側に当てた熱風を再び加熱手段へ帰還する熱風循環路を、更に備えてもよい。この場合は、熱風の拡散を抑制できるので、基板上へ回りこむ熱風をより低減できる。しかも、熱を有効に利用できるので、省エネルギ化も図れる。【００４０】
また、基板の温度を調節する温調手段を更に備えてもよい。この場合は、基板上の必要以上の温度上昇を防げるので、基板上の液状のはんだ組成物の酸化がより抑えられる。温調手段は、例えば、基板の上方に離間して位置付けられる熱吸収板と、熱吸収板を冷却する吸熱部とを有するものである。吸熱部は、例えば空冷機構や水冷機構からなる。また温調手段は、基板を輻射熱で加熱する輻射板と、前記輻射板を加熱する加熱部とを有する構成としてもよい。
【００４１】
基板等を載置台に固定する押さえ機構を更に備えてもよい。基板等の重さや熱風の圧力によっては、基板等が熱風で吹き飛ばされたりずれたりするおそれがある。そのような場合は、押さえ機構を設けて基板等を固定する。【００４２】
冶具は、基板を液状のはんだ組成物中に浸漬した状態で保持する容器としてもよい。このとき、容器は、基板を載置する平らな底面と、はんだ組成物の横溢を防止する周壁とを有するものとしてもよい。加熱中は、基板と容器との隙間にも液状のはんだ組成物が満たされる。そのため、容器から基板への熱伝導がより均一になる。更に、従来技術におけるはんだペーストでは、印刷厚やはんだ粒子の含有量を調整することによって、はんだバンプの大きさ（高さ）を変えていた。これに対して、本発明では、液状のはんだ組成物と容器とを用いているので、はんだ組成物の載置量を調整するだけで、基板上のはんだ組成物の厚みを任意に変えられる。そのため、簡単にはんだバンプの大きさ（高さ）を変えることができる。なお、はんだ組成物は、常温では液状でなくても、加熱時に液状になるものであればよい。【００４３】
本発明に係るリフロー装置は、少なくとも一つずつ具備された予備加熱部とリフロー部と冷却部とがこの順に配設され、搬送機構によって基板等をこの順に搬送し、制御手段によって予備加熱部、リフロー部、冷却部及び搬送機構の各動作を制御するものである。そして、予備加熱部及びリフロー部が本発明に係る加熱装置からなる。予備加熱部及びリフロー部に本発明に係る加熱装置を用いることにより、基板上の液状のはんだ組成物の酸化が抑えられる。なお、冷却部は省略してもよい。なお、前記加熱手段に備えられた加熱手段は、熱風により加熱するものでも、熱伝導により加熱するものでもよい。
【００４４】
予備加熱部とリフロー部と冷却部とを同心円上に配列して設けてもよい。この場合は、基板等の搬送時の入口と出口とが同じ場所になる。したがって、例えばこれらを直線状に配設した場合に比べて、基板等の搬送処理が容易になるとともに、全体の構成も簡素で小型になる。【００４５】
搬送機構は、基板等を載置台に対して上下させる上下動機構を有する、としてもよい。この場合は、基板等を上下させて、載置台に置いたり持ち上げたりすることができる。なお、搬送機構は、基板等を上下させずに、水平のまま搬送するものでもよい。【００４６】
制御手段は、開口部が基板等によって塞がれていない時に、熱風発生部の動作を停止させる、としてもよい。この場合は、開口部が基板等によって塞がれていない時に、熱風が開口部から吹き出してしまうことを防止できる。【００４７】
本発明に係るリフロー装置の使用方法は、本発明に係るリフロー装置を用いて、複数の基板等を連続的に流して処理する際に、複数の基板等の前、後又は途中にダミー基板等を流すというものである。ダミー基板等は、開口部が基板等によって塞がれていない時の開口部からの熱風の吹き出しを抑制するとともに、加熱装置から見た熱容量の変動を抑える。なお、ダミー基板等は、基板等と同じ形状としてもよい。この場合は、加熱装置から見た熱容量の変動をより抑えることができる。【００４８】
次に、液状のはんだ組成物ではんだバンプを形成できる第二の理由について、詳しく説明する。【００４９】
液状のはんだ組成物は、はんだ粒子とフラックス作用を有する液体材料（ベース剤）との混合物からなり、常温で又は加熱中に液状になる性質を有する。つまり、はんだ組成物は、常温で液状であり、又は加熱中に液状になる。このような性質（流動性）を得るには、液体材料の粘度が低いこと、はんだ粒子の混合比が小さいこと、及びはんだ粒子の粒径が小さいことが要求される。加熱中は、液体材料中にはんだ粒子が漂っているか又は沈降している状態である。
【００５０】
ここで、本発明におけるリフロー工程では、基板側からはんだ組成物を加熱する。基板上のはんだ組成物を基板側から加熱すると、はんだ組成物は表面になるほど温度が低く基板側になるほど温度が高くなる。すると、パッド電極に近い下方のはんだ粒子は、先に溶融し始め、溶融すればパッド電極に濡れ広がる。その時、パッド電極から遠い上方のはんだ粒子は、まだ十分に溶融していない。したがって、はんだ粒子同士で合一する機会を減少させることができるので、はんだブリッジの発生も抑制される。【００５１】
また、リフロー工程では、最初にパッド電極をはんだ粒子の融点以上に加熱し、パッド電極に接触しているはんだ粒子を溶融して、パッド電極に濡れ広がったはんだ皮膜を形成し、このはんだ皮膜に更にはんだ粒子を合一させる、としてもよい。このような加熱状態は、温度プロファイル及び温度分布を制御することによって実現される。例えば、基板上のはんだ組成物を、基板側から加熱するとともに、はんだ組成物の表面側から温調することが有効である。【００５２】
更に、リフロー工程では、はんだ組成物にその表面側が低く基板側が高くなるような温度差を設けることにより、基板側に近いはんだ粒子から先に沈降させる、としてもよい。はんだ組成物の表面側が低くはんだ組成物の基板側が高くなるような温度差を設けると、液体材料は温度が高いほど粘度が低下するので、パッド電極に近い下方のはんだ粒子は、先に沈降かつ溶融し始め、パッド電極に接触すると濡れ広がる。その時、パッド電極から遠い上方のはんだ粒子は、まだ十分に沈降かつ溶融していない。したがって、はんだ粒子同士で合一する機会をより減少させることができるので、はんだブリッジの発生もより抑制される。また、このような加熱状態は、温度プロファイル及び温度分布を制御することに加えて、液体材料の粘度の温度依存性とはんだ粒子の融点との関係を調整することにより、実現される。【００５３】
本発明に係る加熱装置によれば、基板等を載置する載置台と、載置台に形成され基板等の載置によって塞がれる開口部と、開口部から基板等の下側に熱風を当てる熱風発生部とを備えたことにより、熱風が基板等の下側に当たるだけで開口部から吹き出ないので、熱風の基板上への回り込みを防ぐことができる。したがって、熱風を用いて基板等を加熱しても、基板上のはんだ組成物の酸化を抑えることができる。これに加え、熱風を用いて加熱するものでありながら、液状のはんだ組成物ではんだバンプを形成できる。その理由は、熱風の基板上への回り込みを防ぐことができるので、はんだ組成物が酸化しないから、又は、はんだ組成物の表面側が低く基板側が高い温度分布になるからである。
【００５４】
また、基板等の下側に当てた熱風を再び加熱手段へ帰還する熱風循環路を備えることにより、基板上へ回りこむ熱風をより低減でき、しかも熱を有効に利用できるので、省エネルギ化も図ることができる。【００５５】
また、基板の温度を温度調節する温調手段を備えることにより、基板の温度調節を行うことができ、はんだバンプの形成状態を容易にコントロールすることができる。また、はんだ表面の酸化をより抑えることができる。【００５６】
また、基板等を載置台に固定する押さえ機構を備えることにより、基板等が熱風で吹き飛ばされたり、ずれたりすることを防止できる。【００５７】
また、基板を液状のはんだ組成物中に浸漬した状態で保持する容器を用いることにより、基板と容器との隙間にも液状のはんだ組成物を満たして加熱できるので、容器から基板への熱伝導をより均一にできる。したがって、同じ条件で多数のはんだバンプを同時に形成できるので、はんだバンプの製造上のバラツキを低減できる。これに加え、はんだ組成物の基板への載置量を調整することにより、はんだバンプの大きさ（高さ）を変えることも可能である。【００５８】
本発明に係るリフロー装置によれば、予備加熱部及びリフロー部に本発明に係る加熱装置を用いることにより、基板上のはんだ組成物の酸化を抑えることができる。これに加え、熱風を用いて加熱するものでありながら、液状のはんだ組成物ではんだバンプを形成できる。
【００５９】
また、予備加熱部とリフロー部と冷却部とを同一円周上に配設することにより、基板等の搬送処理が容易になるとともに、全体を簡素化及び小型化できる。【００６０】
また、開口部が基板等によって塞がれていない時に、熱風発生部の動作を停止させることにより、熱風の開口部からの吹き出しを抑制できる。【００６１】
本発明に係るリフロー装置の使用方法によれば、複数の基板等の前、後又は途中にダミー基板等を流すことにより、開口部が基板等によって塞がれていない時に、開口部からの熱風の吹き出しを抑制できる。しかも、加熱装置から見た熱容量の変動が少なくなるので、熱風の温度変動を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
次に、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。【００６３】
本発明の第1の実施形態に係る加熱装置５０は図１に示すように、基板２０上のはんだ組成物１０を加熱するために用いるものである。図１に示すように加熱装置５０は、はんだ組成物１０を基板２０側から加熱する加熱手段４０を有している。加熱手段４０により加熱される基板２０は、容器３０内において液状のはんだ組成物１０中に浸漬されている。【００６４】
加熱手段４０は、主加熱源４２、副加熱源４３、ブロワ４４、蓄熱部材４５、熱風循環ダクト４６、開口部４７等からなる。開口部４７は、熱風４１を容器３０に当てるために形成された開口である。主加熱源４２及び副加熱源４３として例えば電熱ヒータを用いる。蓄熱部材４５は、例えばアルミニウム材からなり、熱風４１を通過させる多数の透孔４８が形成されている。熱風４１はブロワ４４によって循環されている。すなわち、熱風４１は、主加熱源４２→蓄熱部材４５→開口部４７（容器３０の底部）→循環ダクト４６→副加熱源４３→熱風循環ダクト４６→ブロワ４４→主加熱源４２の循環路を通して循環する。この加熱手段４０は、熱風４１を容器３０に当てて加熱するので、熱伝導を利用するものに比べて、基板２０全体をより均一に加熱できる。【００６５】
また熱風循環ダクト４６は、開口部４７を取り囲む領域に、容器３０を支える載置台５１が形成されている。載置台５１及び開口部４７以外の加熱手段４０によって熱風発生部５２が構成されている。載置台５１に容器３０が載置されると、開口部４７が容器３０の底部で覆われ、開口部４７が塞がれる。熱風発生部５２は、開口部４７から容器３０の底部に熱風４１を当てる。【００６６】
図１に示す加熱装置５０は、基板２０温度をその表面側から温調する温調手段６０を必要に応じて備えるようにしてもよいものである。図１に示す温調手段６０は、主温調源６２、副温調源６３、ブロワ６４、蓄冷（又は蓄熱）部材６５、循環ダクト６６、開口部６７、熱吸収板（又は輻射板）６８等からなる。蓄冷部材６５は、例えばアルミニウム材からなり、温調媒体６１を通過させる多数の透孔６９が形成されている。熱吸収板６８は、例えばアルミニウム材からなり、はんだ組成物１０側を黒体に近い状態とすることが望ましい。温調媒体６１はブロワ６４によって循環されている。すなわち、温調媒体６１は、主温調源６２→蓄冷部材６５→開口部６７（熱吸収板６８を冷却）→循環ダクト６６→副温調源６３→循環ダクト６６→ブロワ６４→主温調源６２、と循環する。また温調媒体６１は、はんだ組成物１０の表面側を温調できる温度を保有するものであればよい。熱吸収板６８は、基板２０の熱を吸熱する機能を有しており、温調手段６０の熱吸収板６８以外の構成は、熱吸収板６８の熱を吸熱することにより、熱吸収板６８の吸熱機能を継続して発揮させる吸熱部を構成している。この場合、主温調源６２、副温調源６３は、温調媒体６１を冷却する機能として作用する。以上の説明では、温調手段６０は、基板２０の熱を奪ってはんだ組成物の表面側と基板側とに温度差を持たせる構成のものとして説明したが、これに限られるものではない。すなわち、温調手段６０としては、基板２０に輻射熱により加熱する構成としてもよいものである。この場合、熱吸収板６８は、基板２０を輻射熱により加熱する輻射板として機能し、この輻射板６８以外の構成は、輻射板６８を加熱することにより、輻射板６８の加熱機能を継続して発揮させる加熱部を構成している。この構成では、主温調源６２及び副温調源６３は、温調媒体６１を加熱する機能を発揮する。なお、温調手段６０により基板２０を加熱する場合、その加熱温度は、加熱手段４０による加熱温度と同一或いは、それ以上に加熱するようにしてもよい。いずれの温調手段６０も、基板２０うえのはんだ組成物１０に対して、冷風或いは熱風の温調媒体６１を直接接触させない方式であるため、層状に堆積したはんだ組成物１０に悪影響を与えることはない。【００６７】
次に、加熱装置５０の動作を説明する。加熱装置５０を通常使用する場合は、加熱手段４０により、基板２０上のはんだ組成物１０を加熱するために用いられる。すなわち、容器３０に充填したはんだ組成物１０内に基板２０を浸漬する。そして、この容器３０を載置台５１に載置して、容器３０の底部で開口部４７を閉塞する。これにより、熱風４１の循環路が形成される。加熱手段４０により熱風４１を発生させると、前記循環路を通して循環し、循環する熱風４１により容器３０の底部が加熱され、その熱を受けて基板２０が加熱される。熱風４１が、容器３０の上へ回り込まないので、基板２０上のはんだ組成物１０の酸化が抑えられる。【００６８】
一方、はんだ組成物１０側には、加熱手段４０による熱が回り込まないため、基板２０側と比較すると、温度差が生じる。基板２０側とはんだ組成物１０側の温度を相対比較すると、基板２０側の温度が高く、はんだ組成物１０側の温度が低い状態が生成される。このことは、後述するようにはんだ組成物１０に含まれるはんだ粒子１１の融解をコントロールすることを意味する。すなわち、はんだ組成物１０の液状体１２に混合されたはんだ粒子１１は、液状体１２中を沈降して基板２０の電極にはんだ付けされる。はんだ組成物１０側の温度が低い場合は、液状体１２中を沈降するはんだ粒子１１同士の合一が抑えられる。そして、基板２０側の温度が高いので、はんだ粒子１２が積極的に融解され、基板２０の電極へのはんだ粒子１１のはんだ付けが促進される。【００６９】
上記説明では、加熱装置５０に温調手段６０を用いない場合について説明したが、温調手段６０を用いてもよいものである。すなわち、上記説明では、加熱手段４０のみであるから、はんだ組成物１０側の温度調整を行うことができないが、温調手段６０を用いることにより、はんだ組成物１０側の温度管理を行うことができ、液状体１２中を沈降するはんだ粒子１１同士の合一を抑制することができ、確実に基板２０の電極にはんだ付けを行うことができる。【００７０】
次に、本実施形態の加熱装置を用いて、液状のはんだ組成物ではんだバンプを形成する方法について説明する。図２は、図１の加熱装置を用いたはんだバンプ形成方法の一例を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、図１と同一部分は同一符号を付すことにより説明を省略する。なお、図１は、基板上にはんだ組成物を塗布した状態であり、上下方向は左右方向よりも拡大して示している。【００７１】
本実施形態で使用するはんだ組成物１０は、多数のはんだ粒子１１と脂肪酸エステルからなる液状体１２との混合物からなり、パッド電極２２にはんだバンプを形成するために用いられる。そして、液状体１２は、常温の状態で基板２０に滴下すると自重で広がって均一な厚みになる粘度と、はんだ粒子１１の融点以上に加熱された状態ではんだ粒子１１によるはんだ濡れをパッド電極２２に引き起こすフラックス作用とを有する。はんだ粒子１１は、液状体１２とともに基板２０に滴下した際に液状体１２とともに広がって均一に分散するような混合比及び粒径とを有する。【００７２】
また、はんだ粒子１１は表面に自然酸化膜（図示せず）のみを有する。液状体１２は、脂肪酸エステルであるので、有機酸の一種である遊離脂肪酸を元々含んでいる。遊離脂肪酸は、はんだ粒子１１の融点以上に加熱された状態で、はんだ粒子１１同士の合一を抑制しつつ、はんだ粒子１１とパッド電極２２とのはんだ付けを促進するとともに、パッド電極上２２に形成されたはんだ皮膜とはんだ粒子１１との合一を促進する作用を有する。【００７３】
液状体１２に含まれる有機酸は、必要に応じて添加しても良い。つまり、はんだ粒子１１の酸化度合いや分量に応じて、液状体１２の有機酸含有量を調整する。例えば、多量のはんだバンプを形成する場合は、はんだ粒子１１も多量になるので、全てのはんだ粒子１１の酸化膜を還元するのに十分な有機酸を含有する必要がある。一方、バンプ形成に使用される以上の過剰なはんだ粒子１１を加える場合は、有機酸の含有量を少なくして液状体１２の活性力を落とすことにより、はんだ粉末粒度分布でいうところの微細な側のはんだ粒子１１を溶かさないようにして、比較的大きなはんだ粒子１１のみで最適なバンプ形成を行うことも可能である。この際、溶けずに残った微細なはんだ粒子１１は、はんだ粒子１１同士の合一を防ぐことにより、パッド電極２２のショートを低減させる効果も持つ。【００７４】
はんだ粒子１１は液状体１２中に均一に分散している必要があるので、はんだ組成物１０は使用直前に攪拌しておくことが望ましい。はんだ粒子１１の材質は、錫鉛系はんだ又は鉛フリーはんだ等を使用する。隣接するパッド電極２２同士の周端間の最短距離ａよりも、はんだ粒子１１の直径ｂを小さくするとよい。【００７５】
はんだ組成物１０は、パッド電極２２を有する基板２０上に、常温において自然落下により滴下させる。これだけで、基板２０上に均一な厚みのはんだ組成物１０を塗布できる。つまり、スクリーン印刷やディスペンサを用いることなく、均一な膜厚のはんだ組成物１０の塗布膜を基板２０上に形成することができる。塗布の均一性ははんだバンプのばらつきに影響を及ぼすため、できる限り均一に塗布する。その後、基板２０全体を均一に加熱することにより、はんだバンプの形成が可能となる。加熱は短時間ではんだ融点以上まで昇温する。短時間で昇温することにより、プロセス中での有機酸活性力の低下を抑えることができる。【００７６】
次に、本実施形態で使用する基板２０について説明する。基板２０はシリコンウエハである。基板２０の表面２１には、パッド電極２２が形成されている。パッド電極２２上には、本実施形態の形成方法によってはんだバンプが形成される。基板２０は、はんだバンプを介して、他の半導体チップや配線板に電気的及び機械的に接続される。パッド電極２２は、形状が例えば円であり、直径ｃが例えば４０μｍである。隣接するパッド電極２２の中心間の距離ｄは、例えば８０μｍである。はんだ粒子１１の直径ｂは、例えば３〜１５μｍである。
【００７７】
パッド電極２２は、基板２０上に形成されたアルミニウム電極２４と、アルミニウム電極２４上に形成されたニッケル層２５と、ニッケル層２５上に形成された金層２６とからなる。ニッケル層２５及び金層２６はＵＢＭ（under barrier metal又はunder bump metallurgy）層である。基板２０上のパッド電極２２以外の部分は、保護膜２７で覆われている。【００７８】
次に、パッド電極２２の形成方法について説明する。まず、基板２０上にアルミニウム電極２４を形成し、アルミニウム電極２４以外の部分にポリイミド樹脂又はシリコン窒化膜によって保護膜２７を形成する。これらは、例えばフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて形成される。続いて、アルミニウム電極２４表面にジンケート処理を施した後に、無電解めっき法を用いてアルミニウム電極２４上にニッケル層２５及び金層２６を形成する。このＵＢＭ層を設ける理由は、アルミニウム電極２４にはんだ濡れ性を付与するためである。【００７９】
はんだ粒子１１の材質としては、例えばＳｎ−Ｐｂ（融点１８３℃）、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ（融点２１８℃）、Ｓｎ−Ａｇ（融点２２１℃）、Ｓｎ−Ｃｕ（融点２２７℃）、その他鉛フリーはんだ等を使用する。【００８０】
加熱手段４０は、前述したようにブロワ、電熱ヒータ等からなり、熱風４１を当てて基板２０側（下側）からはんだ組成物１０を加熱する。【００８１】
図３及び図４は、図１の加熱装置を用いたはんだバンプ形成方法の一例を示す断面図である。図３は滴下工程であり、図３［１］〜図３［３］の順に工程が進行する。図４は、リフロー工程であり、図４［１］〜図４［３］の順に工程が進行する。以下、これらの図面に基づき説明する。ただし、図２と同じ部分は同じ符号を付すことにより説明を省略する。なお、図３の説明では、前述の「容器３０」を「受け容器３０」と呼ぶことにする。【００８２】
図３では、基板２０上のパッド電極２２の図示を略している。まず、図３［１］に示すように、受け容器３０に基板２０を入れる。そして、注ぎ容器３１中で必要に応じはんだ組成物１０を撹拌した後、注ぎ口３２からはんだ組成物１０を基板２０上に滴下させる。すると、はんだ組成物１０が自重で広がって均一な厚みになる。このときは、常温でよく、しかも、はんだ組成物１０の自然落下を利用できる。
【００８３】
なお、受け容器３０は、リフロー工程で基板２０とともに加熱するので、耐熱性があって熱伝導が良く、かつはんだ粒子１１によるはんだ濡れが生じない金属例えばアルミニウムからなる。また、受け容器３０は、平板状の基板２０を載置する平らな底面３３と、はんだ組成物１０の横溢を防止する周壁３４とを有する。この場合は、受け容器３０の底面３３上に基板２０が密接するので、熱伝導が向上する。なお、図２及び図４では受け容器３０の図示を略している。【００８４】
また、滴下工程の途中又は後に、基板２０を水平に回転させることによって、基板２０上のはんだ組成物１０を均一な厚みにしてもよい。基板２０を水平に回転させるには、市販のスピンコート装置を用いればよい。
【００８５】
滴下工程の終了は、はんだ組成物１０中に基板２０が浸漬されるまで、はんだ組成物１０を滴下するか否かによって二通りに分かれる。図３［２］は、はんだ組成物１０中に基板２０を浸漬しない場合である。この場合、基板２０上のはんだ組成物１０の厚みｔ１は、はんだ組成物１０の主に表面張力及び粘性によって決まる値である。一方、図３［３］は、はんだ組成物１０中に基板２０を浸漬する場合である。この場合、基板２０上のはんだ組成物１０の厚みｔ２は、滴下するはんだ組成物１０の量に応じた所望の値に設定できる。【００８６】
以上の滴下工程によって、図２に示すように、複数のパッド電極２２が離間して設けられた基板２０上に、はんだ組成物１０がベタ塗りによって載置されたことになる。このとき、複数のパッド電極２２上及びこれらの間隙の保護膜２７上を含む面に、全体的にはんだ組成物１０が載置される。はんだ組成物１０は、ちょうどインクのような状態である。
【００８７】
続いて、リフロー工程で、基板２０及びはんだ組成物１０の加熱が始まると、液状体１２の粘性が更に低下する。すると、図４［１］に示すように、はんだ粒子１１は、液状体１２よりも比重が大きいので、沈降してパッド電極２２上及び保護膜２７上に積み重なる。【００８８】
続いて、図４［２］に示すように、はんだ組成物１０がはんだ粒子１１の融点以上に加熱される。ここで、基板２０上のはんだ組成物１０を基板２０側から加熱しているので、はんだ組成物１０は表面になるほど温度が低く基板２０側になるほど温度が高くなる。すると、パッド電極２２に近い下方のはんだ粒子１１は、先に溶融し始め、溶融すればパッド電極２２に濡れ広がる。その時、パッド電極２２から遠い上方のはんだ粒子１１は、まだ十分に溶融していない。したがって、はんだ粒子１１同士で合一する機会を減少させることができるので、はんだブリッジの発生も抑制される。換言すると、リフロー工程では、最初にパッド電極２２をはんだ粒子１１の融点以上に加熱し、パッド電極２２に接触しているはんだ粒子１１を溶融して、パッド電極２２に濡れ広がったはんだ皮膜２３’を形成し、はんだ皮膜２３’に更にはんだ粒子１１を合一させる。【００８９】
また、このとき、液状体１２に含まれる有機酸の作用によって、次のような状態が引き起こされる。まず、はんだ粒子１１同士は合一が抑えられる。ただし、図４［２］では図示していないが、一部のはんだ粒子１１同士は合一して大きくなる。つまり、はんだ粒子１１同士は合一しても一定の大きさ以下であれば問題ない。一方、はんだ粒子１１は、パッド電極２２上に広がって界面に合金層を形成する。その結果、パッド電極２２上にはんだ皮膜２３’が形成され、はんだ皮膜２３’に更にはんだ粒子１１が合一する。すなわち、はんだ皮膜２３’は成長して、図４［３］に示すようなはんだバンプ２３となる。
【００９０】
なお、図４［３］において、はんだバンプ２３の形成に使用されなかったはんだ粒子１１は、残った液状体１２とともに後工程で洗い落とされる。【００９１】
また、リフロー工程では、はんだ組成物１０にその表面側が低く基板２０側が高くなるような温度差を設けることにより、基板２０側に近いはんだ粒子１１から先に沈降させてもよい。はんだ組成物１０の表面側が低くはんだ組成１０物の基板２０側が高くなるような温度差を設けると、液状体１２は温度が高いほど粘度が低下するので、パッド電極２２に近い下方のはんだ粒子１１は、先に沈降かつ溶融し始め、パッド電極２２に接触すると濡れ広がる。その時、パッド電極２２から遠い上方のはんだ粒子１１は、まだ十分に沈降かつ溶融していない。したがって、はんだ粒子１１同士で合一する機会をより減少させることができるので、はんだブリッジの発生もより抑制される。また、このような加熱状態は、例えば基板２０上のはんだ組成物１０を基板２０側から加熱するとともにはんだ組成物１０の表面側から温調したり、液状体１２の粘度の温度依存性とはんだ粒子１１の融点との関係を調整したりすることにより、実現される。【００９２】
更に、リフロー工程では、液状体１２の対流を利用してはんだ粒子１１をパッド電極２２へ供給するようにしてもよい。はんだ組成物１０を基板２０側から加熱すると、液状体１２に対流が発生し、これによりはんだ粒子１１が液状体１２中を動く。そのため、パッド電極２２上に載置されなかったはんだ粒子１１もパッド電極２２上へ移動してはんだバンプ２３の一部になる。したがって、はんだ粒子１１が有効に利用される。【００９３】
以上の説明では、はんだ組成物に対して温調手段６０の冷却機能を発揮させて、はんだバンプを形成する場合を説明したが、これに限られるものではない。はんだ組成物に対して温調手段６０の加熱機能を発揮させて、はんだバンプを形成してもよい。さらには、温調手段６０の冷却機能と加熱機能とを切り替えて発揮させてはんだバンプを形成するようにしてもよい。【００９４】
図５は本発明に係る加熱装置の第二実施形態を示し、図５［１］は部分平面図、図５［２］は図５［１］におけるＶ−Ｖ線断面図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、図１と同じ部分は、同じ符号を付すことにより又は図示しないことにより説明を省略する。【００９５】
本実施形態では、基板２０を載置台５１に固定する押さえ機構５５を備えている。押さえ機構５５は、プランジャー型のソレノイド５６ａ，５６ｂ、独楽状の押さえカム５７ａ，５７ｂ等からなる。ソレノイド５６ａは、一端５６１が載置台５１に回動自在に取り付けられ、他端５６２が押さえカム５７ａの外周付近に回動自在に取り付けられている。押さえカム５７ａは、中心軸５７１を介して載置台５１に回動自在に取り付けられている。ソレノイド５６ｂ及び押さえカム５７ｂも同じ構成である。【００９６】
図では、ソレノイド５６ａ，５６ｂが縮んだ状態であり、押さえカム５７ａ，５７ｂは基板２０を押さえる角度に回動している。ここで、図中に矢印で示すように、ソレノイド５６ａ，５６ｂが伸びると、押さえカム５７ａ，５７ｂは基板２０を緩める角度に回動する。【００９７】
基板２０の重さや熱風４１の圧力によっては、基板２０が熱風４１で吹き飛ばされたりずれたりするおそれがある。そのような場合は、押さえ機構５５を設けて基板２０を固定する。なお、押さえ機構５５は、本実施形態では基板２０を押さえるものとしたが、もちろん容器３０（図１）を押さえるものとしてもよい。【００９８】
次に、本発明の実施形態に係る加熱装置をリフロー装置に適用した場合の例を図６及び図７に基づいて説明する。図６及び図７は本発明に係るリフロー装置の実施形態を示す平面図であり、図６は加熱中の状態であり、図７は搬送中の状態である。以下、これらの図面に基づき説明する。ただし、図１と同じ部分は同じ符号を付すことにより説明を省略する。【００９９】
本実施形態のリフロー装置７０は、予備加熱部７１とリフロー部７２と冷却部７３とがこの順に同心円上に配列して設けられ、容器３０をこの順に搬送する搬送機構８０を備えている。また、予備加熱部７１と冷却部７３との間には入出口部７４が付設されている。予備加熱部７１及びリフロー部７２には、上述した加熱装置１０を用いている。図８に示すリフロー装置７０は、温調手段６０を備えていない加熱装置１０を用いているが、これに限られるものではない。予備加熱部７１及びリフロー部７２に、図１に示す温調手段６０を備えた加熱装置１０を用いてもよい。冷却部７３としては、図１の加熱装置１０の加熱手段４０の構成を流用している。この場合、加熱手段４０で供給する媒体４１に代えて、冷却媒体６１を用いている。そして、この冷却媒体６１を開口部６７に通して容器３０の下側から当てることにより、基板を徐冷している。
【０１００】
図８及び図９は図６のリフロー装置における搬送機構を示し、図８は全体の概略断面図、図９は容器保持部の斜視図である。以下、図６乃至図９に基づき説明する。ただし、図８及び図９において、図１と同じ部分は同じ符号を付すことにより説明を省略する。
【０１０１】
図８に示すように、搬送機構８０は、中心の駆動部８１と、駆動部８１に取り付けられた四本の腕部８２と、腕部８２の先端に形成された容器保持部８３とからなる。駆動部８１は、四本の腕部８２を支持する中心板８４と、中心板８４を上下動させるエアシリンダ８５と、中心板８４及びエアシリンダ８５をともに回転させるリング状モータ８６とからなる。【０１０２】
図９に示すように、容器保持部８３は、円環状を呈し、上面に三つの凸部８３１〜８３３が形成されている。凸部８３１〜８３３は、容器３０の底面に形成された凹部（図示せず）に係合する。凸部８３１〜８３３が凹部と係合することにより、容器３０が容器保持部８３に着脱自在に固定される。【０１０３】
図１０は、図６のリフロー装置における制御系を示すブロック図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、図６と同じ部分は同じ符号を付すことにより説明を省略する。【０１０４】
リフロー装置７０は、予備加熱部７１、リフロー部７２、冷却部７３及び搬送機構８０の各動作を制御する制御手段７５を更に備えている。制御手段７５は、例えばマイクロコンピュータ及びそのプログラムからなる。制御手段７５の制御対象は、予備加熱部７１、リフロー部７２及び冷却部７３の温度及び風量、搬送機構８０の搬送動作等である。【０１０５】
次に、図６乃至図１０に基づき、リフロー装置７０の動作を説明する。なお、動作を制御するのは制御手段７５である。【０１０６】
まず、容器３０に基板２０を入れて、その上からディスペンサを用いてはんだ組成物１０を垂らす。そして、この容器３０を入出口部７４で容器保持部８３に載置する。ここまでの動作は、自動化してもよいし、作業員が行ってもよい。続いて、リング状モータ８６を回転させて、容器３０を次の予備加熱部７１まで搬送する。この時、予備加熱部７１、リフロー部７２及び冷却部７３に位置していた容器３０も、それぞれリフロー部７２、冷却部７３及び入出口部７４へ搬送される。なお、搬送の始めと終わりには、図示しない電磁バルブを介してエアシリンダ８５を動作させ、容器３０を容器保持部８３ごと上下させる。【０１０７】
予備加熱部７１において容器３０は、一定時間加熱されることにより、ある一定温度まで加熱される。続いて、リング状モータ８６を回転させて、容器３０を次のリフロー部７２まで搬送する。リフロー部７２において、容器３０は、一定時間加熱されることにより、はんだ組成物１０がリフローされる。続いて、リング状モータ８６を回転させて、容器３０を次の冷却部７３まで搬送する。冷却部７３において、容器３０は、一定時間冷却されることにより、一定温度まで冷却される。続いて、リング状モータ８６を回転させて、容器３０を次の入出口部７４まで搬送する。ここで、容器３０を容器保持部８３から取り外すことにより、リフロー工程が終了する。
【０１０８】
リフロー装置７０によれば、予備加熱部７１及びリフロー部７２に加熱手段４０を用いることにより、熱風４１を用いて加熱するものでありながら、はんだ組成物１０ではんだバンプを形成できる。その第一の理由は、熱風４１の回り込みがないので、はんだ組成物１０の酸化が抑えられるからである。第二の理由は、はんだ組成物１０の表面側が低く基板２０側が高い温度分布になるからである。【０１０９】
また、予備加熱部７１及びリフロー部７２は、制御手段７５からの指令に基づいて、図７に示すように開口部４７が容器３０によって塞がれていない時に、熱風発生部５２からの熱風の供給を停止するようにしてもよい。この場合、例えば、ブロワ４４の動作を停止させたり、図示しない遮蔽板を使って熱風４１の吹き出しを抑えたりする。このようにすると、開口部４７が容器３０によって塞がれていない時に、熱風４１が開口部４７から吹き出してしまうことを防止できる。【０１１０】
更に、リフロー装置７０を用いて、複数の容器３０を連続的に流して処理する際に、複数の容器３０の前、後又は途中にダミー容器（図示せず）を流すようにしてもよい。ダミー容器は、開口部４７が容器３０によって塞がれていない時の開口部４７からの熱風４１の吹き出しを抑制するとともに、加熱手段４０から見た熱容量の変動を抑える。なお、ダミー容器を容器３０と同じ形状とした場合は、加熱手段４０から見た熱容量の変動をより抑えることができる。また、冷却部７３は省略してもよい。【０１１１】
なお、本発明は、言うまでもないが、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、シリコンウエハ（ＦＣ）の代わりに、微細ピッチのサブストレートやインターポーザ、更に配線板（ＢＧＡ）を用いてもよい。また、電極材料は、アルミニウムに限らず、Ａｌ‐Ｓｉ、Ａｌ‐Ｓｉ‐Ｃｕ、Ａｌ‐Ｃｕ、Ｃｕなどを用いてもよい。【０１１２】
図１１は、本発明の実施形態に係るはんだバンプ形成方法を示す断面図である。以下、この図面に基づき説明する。なお、図１１は、基板上にはんだ組成物を塗布した状態であり、上下方向は左右方向よりも拡大して示している。【０１１３】
本実施形態で使用するはんだ組成物１０は、多数のはんだ粒子１１と脂肪酸エステルからなる液状体（液体材料）１２との混合物からなり、パッド電極２２にはんだバンプを形成するために用いられる。そして、液状体１２は、常温の状態で基板２０に滴下すると自重で広がって均一な厚みになる粘度と、はんだ粒子１１の融点以上に加熱された状態ではんだ粒子１１によるはんだ濡れをパッド電極２２に引き起こすフラックス作用とを有する。はんだ粒子１１は、液状体１２とともに基板２０に滴下した際に液状体１２とともに広がって均一に分散する、混合比及び粒径を有する。【０１１４】
また、はんだ粒子１１の表面酸化膜には自然酸化膜（図示せず）のみを有する。液状体１２は、脂肪酸エステルであるので、有機酸の一種である遊離脂肪酸を元々含んでいる。遊離脂肪酸は、はんだ粒子１１の融点以上に加熱された状態で、その反応生成物によりはんだ粒子１１同士の合一を抑制しつつ、はんだ粒子１１とパッド電極２２とのはんだ付けを促進するとともに、パッド電極上２２に形成されたはんだ皮膜とはんだ粒子１１との合一を促進する作用を有する。【０１１５】
液状体１２に含まれる有機酸は、必要に応じて添加しても良い。つまり、はんだ粒子１１の酸化度合いや分量に応じて、液状体１２の有機酸含有量を調整する。例えば、多量のはんだバンプを形成する場合は、はんだ粒子１１も多量になるので、全てのはんだ粒子１１の酸化膜を還元するのに十分な有機酸を含有する必要がある。一方、バンプ形成に使用される以上の過剰なはんだ粒子１１を加える場合は、有機酸の含有量を少なくして液状体１２の活性力を落とすことにより、はんだ粉末粒度分布でいうところの微細な側のはんだ粒子１１を溶かさないようにして、比較的大きなはんだ粒子１１のみで最適なバンプ形成を行うことも可能である。この際、溶けずに残った微細なはんだ粒子１１は、はんだ粒子１１同士の合一を防ぐことにより、パッド電極２２のショートを低減させる効果も持つ。【０１１６】
はんだ粒子１１は液状体１２中に均一に分散している必要があるので、はんだ組成物１０は使用直前に攪拌しておくことが望ましい。はんだ粒子１１の材質は、錫鉛系はんだ又は鉛フリーはんだ等を使用する。隣接するパッド電極２２同士の周端間の最短距離ａよりも、はんだ粒子１１の直径ｂを小さくするとよい。【０１１７】
はんだ組成物１０は、パッド電極２２を有する基板２０上に、常温において自然落下により滴下させる。これだけで、基板２０上に均一な厚みのはんだ組成物１０を塗布できる。つまり、スクリーン印刷やディスペンサを用いることなく、均一な膜厚のはんだ組成物１０の塗布膜を基板２０上に形成することができる。塗布の均一性ははんだバンプのばらつきに影響を及ぼすため、できる限り均一に塗布する。その後、基板２０全体を均一に加熱することにより、はんだバンプの形成が可能となる。加熱は短時間ではんだ融点以上まで昇温する。短時間で昇温することにより、プロセス中での有機酸活性力の低下を抑えることができる。【０１１８】
次に、本実施形態で使用する基板２０について説明する。基板２０はシリコンウエハである。基板２０の表面２１には、パッド電極２２が形成されている。パッド電極２２上には、本実施形態の形成方法によってはんだバンプが形成される。基板２０は、はんだバンプを介して、他の半導体チップや配線板に電気的及び機械的に接続される。パッド電極２２は、形状が例えば円であり、直径ｃが例えば４０μｍである。隣接するパッド電極２２の中心間の距離ｄは、例えば８０μｍである。はんだ粒子１１の直径ｂは、例えば３〜１５μｍである。
【０１１９】
パッド電極２２は、基板２０上に形成されたアルミニウム電極２４と、アルミニウム電極２４上に形成されたニッケル層２５と、ニッケル層２５上に形成された金層２６とからなる。ニッケル層２５及び金層２６はＵＢＭ（under barrier metal又はunder bump metallurgy）層である。基板２０上のパッド電極２２以外の部分は、保護膜２７で覆われている。【０１２０】
次に、パッド電極２２の形成方法について説明する。まず、基板２０上にアルミニウム電極２４を形成し、アルミニウム電極２４以外の部分にポリイミド樹脂又はシリコン窒化膜によって保護膜２７を形成する。これらは、例えばフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて形成される。続いて、アルミニウム電極２４表面にジンケート処理を施した後に、無電解めっき法を用いてアルミニウム電極２４上にニッケル層２５及び金層２６を形成する。このＵＢＭ層を設ける理由は、アルミニウム電極２４にはんだ濡れ性を付与するためである。【０１２１】
はんだ粒子１１の材質としては、例えばＳｎ−Ｐｂ（融点１８３℃）、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ（融点２１８℃）、Ｓｎ−Ａｇ（融点２２１℃）、Ｓｎ−Ｃｕ（融点２２７℃）等を使用する。【０１２２】
加熱手段４０は、例えばブロワと電熱ヒータとからなり、熱風４１を当てて基板２０側（下側）からはんだ組成物１０を加熱する。【０１２３】
図１２及び図１３は、本発明に係るはんだバンプ形成方法の第一実施形態を示す断面図である。図１２は塗布工程の一例である滴下工程であり、図１２［１］〜図１２［３］の順に工程が進行する。図１３は、リフロー工程であり、図１３［１］〜図１３［３］の順に工程が進行する。以下、これらの図面に基づき説明する。ただし、図１１と同じ部分は同じ符号を付すことにより説明を省略する。【０１２４】
図１２では、基板２０上のパッド電極２２の図示を略している。まず、図１２［１］に示すように、受け容器３０に基板２０を入れる。そして、注ぎ容器３１中で必要に応じはんだ組成物１０を撹拌した後、注ぎ口３２からはんだ組成物１０を基板２０上に滴下させる。すると、はんだ組成物１０が自重で広がって均一な厚みになる。このときは、常温でよく、しかも、はんだ組成物１０の自然落下を利用できる。
【０１２５】
なお、受け容器３０は、リフロー工程で基板２０とともに加熱するので、耐熱性があって熱伝導が良く、かつはんだ粒子１１によるはんだ濡れが生じない金属例えばアルミニウムからなる。また、受け容器３０は、平板状の基板２０を載置する平らな底面３３と、はんだ組成物１０の横溢を防止する周壁３４とを有する。この場合は、受け容器３０の底面３３上に基板２０が密接するので、熱伝導が向上する。なお、図１１及び図１３では受け容器３０の図示を略している。
【０１２６】
また、滴下工程の途中又は後に、基板２０を水平に回転させることによって、基板２０上のはんだ組成物１０を均一な厚みにしてもよい。基板２０を水平に回転させるには、市販のスピンコート装置を用いればよい。
【０１２７】
滴下工程の終了は、はんだ組成物１０中に基板２０が浸漬されるまで、はんだ組成物１０を滴下するか否かによって二通りに分かれる。図１２［２］は、はんだ組成物１０中に基板２０を浸漬しない場合である。この場合、基板２０上のはんだ組成物１０の厚みｔ１は、はんだ組成物１０の主に表面張力及び粘性によって決まる値である。一方、図１２［３］は、はんだ組成物１０中に基板２０を浸漬する場合である。この場合、基板２０上のはんだ組成物１０の厚みｔ２は、滴下するはんだ組成物１０の量に応じた所望の値に設定できる。【０１２８】
以上の滴下工程によって、図１１に示すように、複数のパッド電極２２が離間して設けられた基板２０上に、はんだ組成物１０がベタ塗りによって載置されたことになる。このとき、複数のパッド電極２２上及びこれらの間隙の保護膜２７上を含む面に、全体的にはんだ組成物１０が載置される。はんだ組成物１０は、ちょうどインクのような状態である。
【０１２９】
続いて、リフロー工程で、基板２０及びはんだ組成物１０の加熱が始まると、液状体１２の粘性が低下する。すると、図１３［１］に示すように、はんだ粒子１１は、液状体１２よりも比重が大きいので、沈降してパッド電極２２上及び保護膜２７上に積み重なる。【０１３０】
続いて、図１３［２］に示すように、はんだ組成物１０がはんだ粒子１１の融点以上に加熱される。ここで、基板２０上のはんだ組成物１０を基板２０側から加熱しているので、はんだ組成物１０は表面になるほど温度が低く基板２０側になるほど温度が高くなる。すると、パッド電極２２に近い下方のはんだ粒子１１は、先に溶融し始め、溶融すればパッド電極２２に濡れ広がる。その時、パッド電極２２から遠い上方のはんだ粒子１１は、まだ十分に溶融していない。したがって、はんだ粒子１１同士で合一する機会を減少させることができるので、はんだブリッジの発生も抑制される。換言すると、リフロー工程では、最初にパッド電極２２をはんだ粒子１１の融点以上に加熱し、パッド電極２２に接触しているはんだ粒子１１を溶融して、パッド電極２２に濡れ広がったはんだ皮膜２３’を形成し、はんだ皮膜２３’に更にはんだ粒子１１を合一させる。【０１３１】
また、このとき、液状体１２に含まれる有機酸の作用によって、次のような状態が引き起こされる。まず、はんだ粒子１１同士は合一が抑えられる。ただし、図１３［２］では図示していないが、一部のはんだ粒子１１同士は合一して大きくなる。つまり、はんだ粒子１１同士は合一しても一定の大きさ以下であれば問題ない。一方、はんだ粒子１１は、パッド電極２０上に広がって界面に合金層を形成する。その結果、パッド電極２０上にはんだ皮膜２３’が形成され、はんだ皮膜２３’に更にはんだ粒子１１が合一する。すなわち、はんだ皮膜２３’は成長して、図１３［３］に示すようなはんだバンプ２３となる。
【０１３２】
なお、図１３［３］において、はんだバンプ２３の形成に使用されなかったはんだ粒子１１は、残った液状体１２とともに後工程で洗い落とされる。【０１３３】
また、リフロー工程では、はんだ組成物１０にその表面側が低く基板２０側が高くなるような温度差を設けることにより、基板２０側に近いはんだ粒子１１から先に沈降させてもよい。はんだ組成物１０の表面側が低くはんだ組成物１０の基板２０側が高くなるような温度差を設けると、液状体１２は温度が高いほど粘度が低下するので、パッド電極２２に近い下方のはんだ粒子１１は、先に沈降かつ溶融し始め、パッド電極２２に接触すると濡れ広がる。その時、パッド電極２２から遠い上方のはんだ粒子１１は、まだ十分に沈降かつ溶融していない。したがって、はんだ粒子１１同士で合一する機会をより減少させることができるので、はんだブリッジの発生もより抑制される。また、このような加熱状態は、例えば基板２０上のはんだ組成物１０を基板２０側から加熱するとともにはんだ組成物１０の表面側から温調したり、液状体１２の粘度の温度依存性とはんだ粒子１１の融点との関係を調整したりすることにより、実現される。
【０１３４】
更に、リフロー工程では、液状体１２の対流を利用してはんだ粒子１１をパッド電極２２へ供給するようにしてもよい。はんだ組成物１０を基板２０側から加熱すると、液状体１２に対流が発生し、これによりはんだ粒子１１が液状体１２中を動く。そのため、パッド電極２２上に載置されなかったはんだ粒子１１もパッド電極２２上へ移動してはんだバンプ２３の一部になる。したがって、はんだ粒子１１が有効に利用される。【０１３５】
図１４は、本発明の実施形態に係るはんだバンプ形成装置を示す概略断面図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、図１１乃至図１３と同一部分は同一符号を付すことにより説明を省略する。なお「受け容器３０」は「容器３０」と略称する。【０１３６】
本実施形態のはんだバンプ形成装置５０Ａは、基板２０上のはんだ組成物１０を加熱及びリフローしてはんだバンプを形成するものであり、はんだ組成物１０を基板２０側から加熱する加熱手段４０と、はんだ組成物１０の温度を調節する温調手段６０とを備えている。【０１３７】
加熱手段４０は、主加熱源４２、副加熱源４３、ブロワ４４、蓄熱部材４５、熱風循環ダクト４６、開口部４７等からなる。主加熱源４２及び副加熱源４３は、例えば電熱ヒータである。蓄熱部材４５は、例えばアルミニウムからなり、熱風４１を通過させる多数の透孔４８が形成されている。熱風４１はブロワ４４によって循環されている。すなわち、熱風４１は、主加熱源４２→蓄熱部材４５→開口部４７（容器３０を加熱）→循環ダクト４６→副加熱源４３→熱風循環ダクト４６→ブロワ４４→主加熱源４２の循環路を循環する。この加熱手段４０は、熱風４１を容器３０に当てて加熱するので、熱伝導を利用するものに比べて、基板２０全体をより均一に加熱できる。【０１３８】
温調手段６０は、主温調源６２、副温調源６３、ブロワ６４、蓄冷（又は蓄熱）部材６５、循環ダクト６６、開口部６７、熱吸収板（又は輻射板）６８等からなる。そして、温調手段６０は温調媒体６１として冷風を用いている。主温調源６２及び副温調源６３は、例えば冷却水クーラである。蓄冷部材６５は、例えばアルミニウム材からなり、冷風６１を通過させる多数の透孔６９が形成されている。熱吸収板６８は、例えばアルミニウム材からなり、はんだ組成物１０側を黒体に近い状態とすることが望ましい。冷風６１はブロワ６４によって循環されている。すなわち、冷風６１は、主温調源６２→蓄冷（又は蓄熱）部材６５→開口部６７（熱吸収板６８を冷却）→循環ダクト６６→副温調源６３→冷風循環ダクト６６→ブロワ６４→主温調源６２の循環路を循環する。熱吸収板６８は、はんだ組成物１０の熱を吸熱する機能を有しており、温調手段６０の熱吸収板６８以外の構成は、熱吸収板６８の熱を吸熱することにより、熱吸収板６８の吸熱機能を継続して発揮させる吸熱部を構成している。この場合、主温調源６２、副温調源６３は、温調媒体６１を冷却する機能として作用する。以上の説明では、温調手段６０は、はんだ組成物１０の熱を奪ってはんだ組成物の表面側と基板側とに温度差を持たせる構成のものとして説明したが、これに限られるものではない。すなわち、温調手段６０としては、はんだ組成物１０に輻射熱により加熱する構成としてもよいものである。この場合、熱吸収板６８は、はんだ組成物１０を輻射熱により加熱する輻射板として機能し、この輻射板６８以外の構成は、輻射板６８を加熱することにより、輻射板６８の加熱機能を継続して発揮させる加熱部を構成している。なお、温調手段６０によりはんだ組成物１０を加熱する場合、その加熱温度は、加熱手段４０による加熱温度と同一或いは、それ以上に加熱するようにしてもよい。いずれの温調手段６０も、はんだ組成物１０に対して、冷風或いは熱風の温調媒体６１を直接接触させない方式であるため、層状に堆積したはんだ組成物１０に悪影響を与えることはない。【０１３９】
次に、はんだバンプ形成装置５０Ａの動作を説明する。はんだ組成物１０を基板２０側から加熱手段４０で加熱するとともに、はんだ組成物１０の温度をその表面側から温調手段６０で温調する。すると、はんだ組成物１０は、基板２０側ほど温度が高く表面側ほど温度が低い温度分布となる。このとき、前述したように、はんだ粒子同士で合体する機会を減少させることができるので、はんだブリッジの発生も抑制される。したがって、高密度かつ微細なはんだバンプを容易に形成できる。【０１４０】
図１５は、本発明に係るはんだバンプ形成装置の第二実施形態を示す概略断面図である。以下、この図面に基づき説明する。ただし、図１４と同一部分は同一符号を付すことにより説明を省略する。【０１４１】
本実施形態のはんだバンプ形成装置５０Ｂでは、図１４における熱風４１を利用する加熱手段４０に代えて、熱伝導を利用する加熱手段７１を用いている。加熱手段７１は、例えばパネルヒータなどの電熱ヒータであり、容器３０を直接載置し、熱伝導によって容器３０を加熱する単純な構成である。バンプ形成装置７０によれば、第一実施形態に比べて構成を簡略化できる。【０１４２】
なお、本発明は、言うまでもないが、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、シリコンウエハ（ＦＣ）の代わりに、配線板（ＢＧＡ）を用いてもよい。また、電極材料は、アルミニウムに限らず、Ａｌ‐Ｓｉ、Ａｌ‐Ｓｉ‐Ｃｕ、Ａｌ‐Ｃｕ、Ｃｕなどを用いてもよい。
【実施例１】
【０１４３】
以下、本実施形態を更に具体化した実施例１について説明する。【０１４４】
はんだ粒子は、組成が９６．５ｗｔ％Ｓｎ−３．０ｗｔ％Ａｇ−０．５ｗｔ％Ｃｕ（融点２１８℃）であり、直径が平均６μｍ（粒度分布２〜１１μｍ）のものを使用した。液状体には、脂肪酸エステルの一種（トリメチールプロパントリオレエート）を使用した。この脂肪酸エステルの主な性状は、４０℃での動粘度が４８．３ｍｍ2／ｓ、１００℃での動粘度が９．２ｍｍ2／ｓ、酸価が２．４である。有機酸は添加せずに、脂肪酸エステルに元々含まれる遊離脂肪酸を利用した。また、脂肪酸エステルは水分の影響を極力抑えるために水の蒸気圧以下での真空脱泡を行った。【０１４５】
はんだバンプ形成用の基板には、１０ｍｍ□のシリコンチップを使用した。シリコンチップ上には、８０μｍピッチのパッド電極が二次元アレイ状に形成されていた。パッド電極の形状は４０μｍ□であった。パッド電極表面の材質は、無電解ニッケルめっき上に形成されたコンマ数ミクロンの膜厚の金めっきであった。保護膜の材質はシリコン窒化物であった。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明に係る加熱装置の第一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図１の加熱装置を用いたはんだバンプ形成方法の一例を示す断面図である。
【図３】図１の加熱装置を用いたはんだバンプ形成方法の一例示す断面図（滴下工程）であり、図３［１］〜図３［３］の順に工程が進行する。
【図４】図１の加熱装置を用いたはんだバンプ形成方法の一例を示す断面図（リフロー工程）であり、図４［１］〜図４［３］の順に工程が進行する。
【図５】本発明に係る加熱装置の第二実施形態を示し、図５［１］は部分平面図、図５［２］は図５［１］におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明に係るリフロー装置の第一実施形態（加熱中）を示す平面図である。
【図７】本発明に係るリフロー装置の第一実施形態（搬送中）を示す平面図である。
【図８】図５のリフロー装置における搬送機構の全体を示す概略断面図である。
【図９】図５のリフロー装置における搬送機構の容器保持部を示す斜視図である。
【図１０】図５のリフロー装置における制御系を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係るはんだバンプ形成方法の第一実施形態を示す断面図である。
【図１２】本発明に係るはんだバンプ形成方法の第一実施形態を示す断面図（滴下工程）であり、図１２［１］〜図１２［３］の順に工程が進行する。
【図１３】本発明に係るはんだバンプ形成方法の第一実施形態を示す断面図（リフロー工程）であり、図１３［１］〜図１３［３］の順に工程が進行する。
【図１４】本発明に係るはんだバンプ形成装置の第一実施形態を示す概略断面図である。
【図１５】本発明に係るはんだバンプ形成装置の第二実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１４７】
１０  はんだ組成物
１１  はんだ粒子
１２  液状体（液体材料）
２０  基板
２１  基板の表面
２２  パッド電極
２３  はんだバンプ
２３’  はんだ皮膜
３０  受け容器（容器）
３１  注ぎ容器
３２  注ぎ口
４０，７１  加熱手段
４１  熱風
５０Ａ，５０Ｂ  はんだバンプ形成装置
６０  温調手段
６１  冷風
７０  リフロー装置
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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