(57)【要約】【課題】  金属間の拡散による合金の生成を抑制して、信頼性の高い接合が可能なチップ状電子部品の実装方法を提供すること。【解決手段】  ＩＣチップ１０側に形成したはんだボール１４を基板１の配線ランド２に接触する前に、はんだボール１４を融点温度以上に加熱して溶融し、この溶融状態で配線ランド２に接触させ、接触後も所定時間溶融状態を保持してから加熱を止め、冷却する。これにより接合時間が短縮されるため、合金生成が抑制され、良好に接合できる。【選択図】          図３
2005259925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品と実装基板とを互いに接触させない非接触状態で、導電性の低融点接合材を  前記電子部品及び前記実装基板のいずれかに配して前記低融点接合材を軟化点以上の温  度に加熱する工程と、
前記加熱温度下で前記電子部品と前記実装基板とを互いに接触させる工程と、
この接触後に前記低融点接合材を溶融状態に保持する工程と、
前記溶融状態から降温して前記低融点接合材を固化させる工程と
を有する、実装方法。
【請求項２】
前記非接触状態で前記低融点接合材を加熱して溶融させ、この溶融状態のまま、前記電子部品と前記実装基板とを互いに接触させる、請求項１に記載した実装方法。
【請求項３】
前記非接触状態で前記低融点接合材を加熱して軟化させ、この軟化状態のまま、前記電子部品と前記実装基板とを互いに接触させる、請求項１に記載した実装方法。
【請求項４】
前記電子部品の電極上に前記低融点接合材を被覆してバンプを形成し、このバンプの少なくとも最上層を前記軟化点以上に加熱した後に、前記バンプを前記実装基板の配線ランドに接触させる、請求項１に記載した実装方法。
【請求項５】
前記電子部品を保持具に保持し、この保持具から前記軟化点以上の加熱を行う、請求項１に記載した実装方法。
【請求項６】
前記低融点接合材を前記固化させた後に、前記電子部品を保持している前記保持具を前記電子部品から離脱させる、請求項５に記載した実装方法。
【請求項７】
前記実装基板上にアンダーフィル材を予め付着させておき、前記低融点接合材を配した前記電子部品を前記実装基板に接触させる、請求項１に記載した実装方法。
【請求項８】
前記軟化点以上の加熱を前記実装基板から行う、請求項１に記載した実装方法。
【請求項９】
前記電子部品としてチップ状電子部品を用いる、請求項１に記載した実装方法。
【請求項１０】
チップ状電子部品に個片化されるべきウェーハを前記電子部品として用い、前記低融点接合材の前記固化後に前記ウェーハをチップ状電子部品に個片化する、請求項１に記載した実装方法。
【請求項１１】
前記電子部品と前記実装基板との少なくとも一方に、これらの前記接触を検知するセンサー手段を設ける、請求項１に記載した実装方法。
【請求項１２】
前記電子部品に前記センサー手段を突出して設け、このセンサー手段が前記実装基板に接触したことを検知して、前記電子部品と前記実装基板との前記接触時の位置を決める、請求項１１に記載した実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばフェイスダウンでの電子部品の実装に好適な実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップ等のチップ部品の端子接続法としては、例えば電子機器の製造に広く用いられているように、Ｓｎ−Ｐｂ系の共晶はんだ等を用いてチップ部品をダイボンドするタイプの半導体装置や、チップ部品をフリップチップ接続するＢＧＡ（Ball Grid Array）又はＣＳＰ（Chip Scale Package）により接続される半導体装置等で適用されている。
【０００３】
特に、チップ部品をフリップチップ接続する場合には、一般にＣ４（Controlled Collapse Chip Connection）接続と称される、はんだバンプを電子部品の電極とプリント配線板の電極との間に用い、リフローにより接合する方法が知られている。
【０００４】
図１７は、上記したＣ４と言われるＳｎ−Ｐｂ共晶ボールを用い、ＩＣチップ１０側の電極１１と基板１の配線ランド２とを接合するプロセスを示す概略図である。
【０００５】
即ち、図１７（ａ）に示すように、実装されるＩＣチップ１０の電極１１にはんだボール１４を形成し、これを例えば不図示のヘッド等を用いてプリント配線板（以下、基板と称する。）１の配線ランド２上方に配置して位置合せを行った後、図１７（ｂ）に示すように、はんだボール１４を配線ランド２に接触させる。なお、基板１には、はんだレジスト及びフラックス等が存在するが図示省略する。
【０００６】
次に、はんだボール１４が配線ランド２に接触した状態で、ＩＣチップ１０と基板１とを所定間隔に保持する治具を用いて、不図示のリフロー炉に搬入してリフローすることにより、図１７（ｃ）に示すように、はんだ１４がフィレット形をなしてＩＣチップ１０と基板１との接合が行われ、ＩＣチップ１０及び基板１に荷重をかけずに実装することができる。
【０００７】
この場合、電極１１にＣｕスタッドバンプ（後述する図１８参照）を突設し、この上にはんだボール１４を配することもできる。
【０００８】
また、図１８は、ＦＣ（Flip Chip）ボンダーを用いてＩＣチップを基板へ実装するプロセスを示す概略図である。
【０００９】
まず、図１８（ａ）に示すように、基板１表面の配線２Ａ上にパターン印刷により絶縁膜３を部分的に配して被覆し、被覆されていないランド２を形成した後、図１８（ｂ）に示すように、ランド間及びランド２上にＵＦ（アンダーフィル）樹脂４が滴下される。
【００１０】
次に、図１８（ｃ）に示すように、実装されるＩＣチップ１０の電極１１にＣｕスタッドバンプ１２を設けてこの上にはんだボール１４を形成し、このＩＣチップ１０をヒーター９によって加熱された吸着ヘッド８で把持してはんだボール１４を８０℃に加熱し、この状態で基板１上方に配し、位置合せしながら下降される。
【００１１】
次に、図１８（ｄ）に示すように、吸着ヘッド８で加圧（数１０ｇ／１ピン当たり）しながらはんだボール１４を流動性のＵＦ樹脂４の中に押し込み、はんだボール１４を配線ランド２に接触させた後に、吸着ヘッド８に内設のヒーター９によって吸着ヘッド８を２２０℃〜２５０℃に昇温し、この吸着ヘッド８に把持されたＩＣチップ１０の電極１１上のはんだボール１４を加熱溶融し、図１９（ｅ）に示すように、例えば２秒間はんだ１４の溶融状態を保持する。また、この加熱によりＵＦ樹脂４も硬化する。そして、このようなはんだボール１４の接触の検知にはカメラ等が用いられる。
【００１２】
次に図１９（ｆ）に示すように、吸着ヘッド８によるはんだ１４の加熱を止め、例えば冷風を吹き付けてはんだ１４を冷却し、固化させることにより、ＩＣチップ１０の電極１１が基板１の配線ランド２に結合される。そして約１５０℃に冷却後、図１９（ｇ）に示すように、ヘッドを離脱させて実装完了する。
【００１３】
図２０は、上記したプロセスにおける各工程の所要時間とはんだ温度の関係を示すグラフである。
【００１４】
即ち、はんだ１４は８０℃に加熱された状態で基板１の配線ランド２に接触後に加熱され、８秒で２２０℃に昇温して溶融し、この溶融状態を２秒間保持され、その後に加熱を止めて２秒間冷却され、これによりＩＣチップ１０の電極１１と基板１の配線ランド２とが結合する。そして、約１５０℃に降温したときにヘッド８が離脱される。従って、昇温〜溶融保持時間までの間（１０秒間）に金属間の拡散現象が持続される。
【００１５】
つまり、上記したように、この接合法は、はんだボール１４と基板１の配線ランド２が接触後に、はんだ１４を加熱溶融することに伴うＣｕバンプ１２と配線ランド２との金属の拡散接合とＵＦ樹脂４による固定力を用いている。
【００１６】
このようなＩＣチップの実装技術については、チップ側に設けたはんだバンプをはんだの融点温度よりも低い温度に加熱し、チップと基板との間を加圧してはんだバンプを塑性変形させながら接触させた後に、はんだバンプを融点温度以上に加熱し、チップの自重のみの圧力で接続させることが開示されている（後述の特許文献参照）。
【００１７】
【特許文献１】特許法第３１９８５５５号（第１頁第１欄第６〜１２行目、第２頁第４欄２１〜２６行目及び第３頁第５欄第１２〜１５行目）、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、図１７に示した従来の実装方法では、ＩＣチップ１０側のはんだボール１４や配線ランド２に高さのばらつきや反りがある場合には、はんだボール１４と配線ランド２との間の距離が均一でないため、全ての接続部において接合をとることは困難であると共に、長い接合時間を要する。
【００１９】
また、図１８〜図１９に示した従来の実装方法では、接合時にＩＣチップ側の全てのはんだボール１４と基板１の配線ランド２とを接触させ、金属間の拡散接合を促進させるために、接合時にはかなり大きな荷重が必要であり、この加圧によりＩＣチップ１０がダメージを受け易い。
【００２０】
つまり、接触時に溶融前の固形の各はんだボール１４に数１０ｇの荷重がかけられて配線ランド２に当接するため、薄型のＩＣチップ１０がはんだボール１４を介して下からの圧力を受け、この圧力によるストレスを生じるため、チップ表面のｌｏｗ ｋ膜がダメージを受け、界面でクラックが生じ易くなると共に、接合時間が長い。
【００２１】
その結果、図２１（上記したＩＣチップ１０の単一の電極１１と基板１の単一の配線ランド２近傍の拡大図）に示すように、チップ電極１１上のＣｕスタッドバンプ１２と、基板の配線ランド２を構成しているＣｕ層５及びＮｉ（ニッケル）層６、Ａｕ（銀）層７との間において、矢印で示すように金属原子の拡散による合金層１５が生成されることにより結合されるものであるが、接合時間が長いとこの生成合金層１５が厚くなってしまい、結合部が脆くなる。
【００２２】
このような接合部は、−２５℃と１２５℃との間での温度サイクル試験（加速テスト）を行うと、１０００回でクラックを生じてしまう。
【００２３】
このように、上記のいずれにおいても接合に要する時間が長いため、接合部に脆い金属間化合物ができる。従って、この金属間化合物が接合の信頼性を低減することが懸念される。しかし、上記した特許文献１は、はんだを融点温度で更に長時間（５〜３０秒）加熱するので、更に金属間化合物が厚くなり、接合部の良好な接合を得ることはできない。
【００２４】
そこで本発明の目的は、金属間の拡散による合金生成を抑制して、信頼性の高い接合を短時間で形成可能な実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
即ち、本発明は、
電子部品と前記実装基板とを互いに接触させない非接触状態で、導電性の低融点接合  材を前記電子部品及び前記実装基板のいずれかに配して前記低融点接合材を軟化点以上  の温度に加熱する工程と、
前記加熱温度下で前記電子部品と前記実装基板とを互いに接触させる工程と、
この接触後に前記低融点接合材を溶融状態に保持する工程と、
前記溶融状態から降温して前記低融点接合材を固化させる工程と
を有する実装方法（以下、本発明の実装方法と称する。）に係るものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の実装方法によれば、電子部品と実装基板との接触前に低融点接合材を軟化点以上の温度に加熱し、この状態で電子部品と実装基板とを接触させるため、互いに圧力をかけないで接触させて低融点接合材を溶融状態に保持し、更にこれを降温して固化することができる。
【００２７】
その結果、電子部品にダメージを生じることなく、低融点接合材の高さ又は／及び相手材の高さにばらつきがあっても確実に接合でき、接合に要する加熱時間を短縮して接合部における金属間化合物の生成を抑制しかつ実装基板の熱変形も低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
上記した実装方法においては、前記非接触状態で前記低融点接合材を加熱して溶融させ、この溶融状態のまま、前記電子部品と前記実装基板とを互いに接触させるか又は、前記非接触状態で前記低融点接合材を加熱して軟化させ、この軟化状態のまま、前記電子部品と前記実装基板とを互いに接触させることが、前記接触後の低融点接合材の昇温時間を省き又は短縮できる点で望ましい。
【００２９】
この場合、前記電子部品の電極上に前記低融点接合材を被覆してバンプを形成し、このバンプの少なくとも最上層を前記軟化点以上に加熱した後に、前記バンプを前記実装基板の配線ランドに接触させることが望ましい。
【００３０】
そして、前記電子部品を保持具に保持し、この保持具から前記軟化点以上の加熱を行うことが望ましい。
【００３１】
この場合、前記低融点接合材を前記固化させた後に、前記電子部品を保持している保持具を前記電子部品から離脱させることが望ましい。
【００３２】
また、前記実装基板上にアンダーフィル材を予め付着させておき、前記低融点接合材を配した前記電子部品を前記実装基板に接触させることが望ましい。
【００３３】
また、前記軟化点以上の加熱を前記実装基板から行うようにしてもよい。
【００３４】
また、前記電子部品として、チップ状電子部品、又はチップ状電子部品に個片化されるべきウェーハを用い、このウェーハを用いる場合には、前記低融点接合材の前記固化後に前記ウェーハをチップ状電子部品に個片化することもできる。
【００３５】
そして、前記電子部品と前記実装基板との少なくとも一方に、これらの前記接触を検知するセンサー手段を設けることが、接触による圧力を防止できる点で望ましい。
【００３６】
この場合、前記電子部品に前記センサー手段を突出して設け、このセンサー手段が前記実装基板に接触したことを検知して、前記電子部品と前記実装基板との前記接触時の位置を決めることが望ましい。
【００３７】
ここにおいて、上記の「導電性の低融点接合材」とは、はんだ等の低融点金属、例えばＳｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ等の如く、導電性、低融点であって、導電性の相手材との合金接合を形成しうる材料を指す。
【００３８】
次に、上記した本発明の好ましい実施の形態を図面参照下で具体的に説明する。
【００３９】
実施の形態１
図１及び図２は本実施の形態の実装プロセスを示す概略図であるが、基本的なプロセスは既述した従来例（図１８及び図１９）と同様である。
【００４０】
即ち、まず図１（ａ）に示すように、基板１表面の配線２Ａ上にパターン印刷によって絶縁膜３を部分的に配し、被覆することにより、被覆のないランド２を形成した後に、図１（ｂ）に示すように、ランド間及びランド２上にＵＦ樹脂４を滴下する。
【００４１】
次に、図１（ｃ）に示すように、実装するＩＣチップ１０の電極１１にＣｕスタッドバンプ１２を設けてこの上にはんだボール１４を形成し、このＩＣチップ１０をヒーター９によって加熱された吸着ヘッド８で把持してはんだボールを８０℃に加熱し、この状態のＩＣチップを基板１の上方に配置する。
【００４２】
次に、図１（ｄ）に示すように、はんだボール１４が配線ランド２に接触する前に、吸着ヘッド８に内設のヒーター９でヘッド８を２２０℃〜２５０℃に昇温してはんだボール１４を加熱し、スタッドバンプ１２上のはんだボール１４を溶融する。この場合、溶融したはんだの酸化を防止するために、窒素雰囲気中での接合が望ましい。
【００４３】
次に、図２（ｅ）に示すように、はんだボール１４が溶融状態のＩＣチップを下降させて基板１に接触させる。従って、溶融状態のはんだボール１４が、これよりも低粘性で流動性のＵＦ樹脂４をはじきながら、加圧なしで基板１の配線ランド２に接触する。従って、ＵＦ樹脂４も加熱されて硬化する。この場合、はんだボール１４及び基板１の配線ランド２の高さばらつきを考慮し、ばらつき範囲以上にＩＣチップ１０を下降させることが重要である。
【００４４】
次に、図２（ｇ）に示すように、吸着ヘッド８によるはんだ１４の加熱を止め、例えば冷風を吹きつけてはんだ１４を冷却して結合させる。約１５０℃に冷却後、図２（ｈ）に示すように、吸着ヘッドを離脱し、実装を完了する。実装後、吸着ヘッド８は未冷却状態（約１８０℃）で次のＩＣチップを把持するのではんだボールを早く溶融することができる。これらの場合、吸着ヘッド８で把持するチップ数は、１チップ／１ヘッド又は複数チップ／１ヘッドとすることができる。後述する他の実施の形態及び変形例も同様。
【００４５】
上記したように、本実施の形態の特徴は、既述した従来例（図１８及び図１９参照）が、はんだボール１４を配線ランド２に接触後に加熱溶融していることとは異なり、はんだボール１４を接触させる前に加熱溶融させ、溶融状態で配線ランド２に接触させることである。その結果、−２５℃と１２５℃との間での１０００回の温度サイクル試験（加速テスト）においても結合部にクラックは生じていない。
【００４６】
図３は、本実施の形態における各工程の所要時間とはんだ温度の関係を示すグラフである。
【００４７】
即ち、はんだボール１４は２２０℃に加熱され、溶融状態で基板１の配線ランド２に接触するので、接触後の昇温・溶融に要する時間が省かれている。そして接触後に溶融状態を２秒間保持させ、しかる後に加熱を止めて２秒間冷却することにより結合する。そして、約１５０℃に降温後吸着ヘッド８を離脱する。従って、この場合もはんだボール１４を融点温度まで昇温に要する時間は必要であるが、非接触状態で空気中において昇温するので、接触後に昇温する従来に比べて接触後の工程が短時間ですみ、金属間の拡散現象が起こる時間を大幅に短縮することができる。
【００４８】
その結果、図４（従来例における図２１に対応）に示すように、チップ電極１１上のＣｕスタッドバンプ１２と、配線ランド２を構成しているＣｕ層５及びＮｉ層６、Ａｕ層７との間における金属拡散が抑制され、図示の如く、合金層１５を従来（図２１）に比べて薄く形成させることができる。
【００４９】
図５は、上述したＩＣチップ１０の個片化後の単体を誇張した拡大図を示すものである。即ち、上記したＩＣチップ１０の実装前における形状を明示したものであり、このように、チップ電極１１上にＣｕからなるスタッドバンプ１２が突設され、このスタッドバンプ１２の先端部にはんだボール１４が形成される。但し、このスタッドバンプはなくてもよい。
【００５０】
また、図６は、吸着ヘッド８の構造の詳細図を示す。即ち、セラミックスからなる吸着ヘッド８の本体は下部８ａと上部８ｂとで構成され、上部８ｂは中空部１８を有し、下部８ａは複数（この図では簡略図示する。）の吸気孔１３が形成されている。そして、簡略図示した上部８ｂが図示省略した吸引機構によって真空引きされることにより、ＩＣチップ１０が吸着ヘッド８に吸着される。
【００５１】
そして、上部８ｂの壁部内を経由した配線により、下部８ａ内にヒーター９が形成され、このヒーター９の熱がヘッド８に吸着把持されているＩＣチップに伝わってはんだボール１４を加熱する。このヒーター９により吸着ヘッド８を４００℃まで昇温可能であり、セラミックスは蓄熱作用があるため、はんだボール１４に対して良好な加熱を行うことができる。また、吸着しているＩＣチップ１０上のはんだボール１４の温度は、吸着ヘッド８の温度よりも約３０℃低いため、この温度差を目安にはんだボール１４を所望の温度に加熱できる。
【００５２】
本実施の形態によれば、吸着ヘッド８によってはんだボール１４を加熱し、はんだボール１４が配線ランド２に接触する前にはんだボール１４を溶融させ、はんだボール１４が溶融状態で接触させるので、次のような顕著な効果を発揮することができる。
１．リフロー炉を用いなくてよいので、基板１の反りが発生しない。
２．接合時に加圧しないで接合が可能となり、ＩＣチップ１０にダメージを与えない。
３．はんだボール１４及び配線ランド２の高さのばらつきを吸収して、均一に接合でき    る。
４．接合の所要時間を短縮できることにより、接合部の合金の生成を抑えることができ    る。その結果、基板側に伝わる熱が小さいため、基板１を反らせることがない。
【００５３】
実施の形態２
図７は、本実施の形態による各工程の所要時間とはんだ温度の関係を示すグラフであり、上記した実施の形態１におけるグラフ（図３）に対応する図である。
【００５４】
本実施の形態は、はんだボール１４を配線ランド２に接触させる時のはんだボール１４の温度が異なるのみで、その他は実施の形態１と同様であるので、プロセス図等は省略し、図１又は図２の一部を用いて説明する。
【００５５】
即ち、図１（ｄ）の工程において、実施の形態１は、はんだボール１４を２２０℃に加熱させて溶融状態にしているが、本実施の形態の場合は、はんだボール１４を軟化点の１５０℃に加熱して軟化させ、この軟化状態で図２（ｅ）のようにはんだボール１４を配線ランド２に接触させる。そして、この接触後に２２０℃に昇温してはんだボール１４を溶融させ、これ以後は実施の形態１と同様に、２秒間の溶融保持時間後に、加熱を止めて２秒間冷却し、約１５０℃に降温させて吸着ヘッド８を離脱させる。この場合も、吸着ヘッド８は未冷却状態であるので、次に把持するＩＣチップのはんだボールを早く軟化させることができる。
【００５６】
従って、本実施の形態によれば、はんだボール１４を予め軟化点の温度に加熱した後に配線ランド２に接触させ、それからはんだを融点温度に昇温させるので、この昇温に要する時間を短縮することができるため、従来例（図２０）に比べて接合の所要時間を短縮できることにより、実施の形態１とほぼ同様に顕著な効果を発揮することができると共に、軟化しているのみであるのではんだ１４が垂れ落ちる心配がなく、隣接のはんだボール１４同士が接触して結合し合うこともないため、ハンドリングが容易であり、はんだの酸化防止のための窒素雰囲気を要しない等のメリットがある。
【００５７】
以下、上記した各実施の形態の変形例を説明する。
【００５８】
図８は、配線ランド２に接触させたはんだボール１４を、より良好なフィレット形に形成する方法を示す変形例である。
【００５９】
図８（ａ）（図２（ｅ）に対応）は、溶融状態のはんだボール１４を配線ランド２に接触させた後、矢印で示すように吸着ヘッド８を僅かに上方へ引き上げることにより、図８（ｂ）に示すように、溶融状態のはんだ１４が追随して変形し、下部が良好に広がったフィレット形に形成することができる。
【００６０】
また、図９及び図１０は、はんだボール１４の配線ランド２への接触を検知する方法の変形例である。
【００６１】
既述した実施の形態における検知にはカメラを用いているが、図９に示すようにセンサー手段を用いて検知してもよい。
【００６２】
図９は、例えば個片化する前のウェーハ状態における電子部品２５を示し、その一方の端縁に接触センサー１７を固定設置した図である。この接触センサー１７の先端はＣｕスタッドバンプ１２よりは突出し、はんだボール１４の高さよりは低い位置になっている。実装後のセンサー１７は残しておいてもよい。
【００６３】
図１０（ａ）は、吸着ヘッド８に把持された状態の図９の一部分（センサー側）の拡大図を示し、基板１に実装している状態である。従って、吸着ヘッド８を下降させることにより、図１０（ｂ）に示すように、はんだボール１４がＵＦ樹脂４をはじきながら配線ランド２に接触すると共に、接触センサー１７の先端が配線ランド２に接触することにより、電子部品２５と基板１との接触位置を決めることができる。
【００６４】
図１１及び図１２は、上記した実施の形態１におけるＵＦ樹脂４の代りに、熱硬化性の樹脂（例えばエポキシ樹脂）を用いた変形例を示す。従って、この樹脂以外は実施の形態１とほぼ同様であるので、実施の形態１と基本的に同様のプロセスの図１１及び図１２（図１及び図２に対応）により説明する。
【００６５】
即ち、まず図１１（ａ）に示すように、実施の形態１と同様に、基板１表面の配線２Ａ上に絶縁膜３をパターン印刷によって部分的に配し、被覆することにより、被覆のないランド２を形成し、次に、図１１（ｂ）に示すように、配線ランド２と２との間に熱硬化性樹脂１９を滴下する。
【００６６】
次に、図１１（ｃ）に示すように、実施の形態１と同様にＩＣチップ１０の電極１１にＣｕスタッドバンプ１２を設けてこの上にはんだボール１４を形成し、このＩＣチップ１０をヒーター９によって加熱された吸着ヘッド８で把持してはんだボールを８０℃に加熱し、この状態のＩＣチップ１０を基板１の上方に配置する。
【００６７】
次に、図１１（ｄ）に示すように、はんだボール１４が配線ランド２に接触する前に、吸着ヘッド８に内設のヒーター９でヘッド８を２２０℃〜２５０℃に昇温してはんだボール１４を加熱し、スタッドバンプ１２上のはんだボール１４を溶融する。この場合も、溶融したはんだの酸化を防止するために、窒素雰囲気中での接合が望ましい。
【００６８】
次に、図１２（ｅ）に示すように、はんだボール１４が溶融状態のＩＣチップを下降させて基板１に接触させる。これにより、溶融状態のはんだボール１４を、加圧なしで基板１の配線ランド２に接触させることができる。従って、樹脂１９がＩＣチップ１０と基板１との間に充満されながら加熱されて硬化し、固定材として機能する。この場合もはんだボール１４及び基板１の配線ランド２の高さばらつきを考慮し、ばらつき範囲以上にＩＣチップ１０を下降させることが重要である。
【００６９】
次に、図１２（ｆ）に示すように、上記の接触後、実施の形態１と同様に、はんだ１４の溶融状態を例えば２秒間保持する。
【００７０】
次に、図１２（ｇ）に示すように、吸着ヘッド８によるはんだ１４の加熱を止め、例えば冷風を吹きつけてはんだ１４を冷却することにより、結合することができる。そして、約１５０℃に冷却後、図１２（ｈ）に示すように、吸着ヘッドを離脱し、実装を完了する。
【００７１】
この場合、加熱ステージ（図示省略）上に基板１を載置し、加熱ステージによる加熱と吸着ヘッド８からの加熱とを併用することにより、ＩＣチップ１０と基板１との固定力を一層高めることができる。この場合、エポキシ樹脂１９は熱容量が大きく、しかも短時間の加熱であるので問題ない。
【００７２】
図１３及び図１４は、上記した実施の形態１や変形例がＩＣチップ１０の電極１１側にはんだボール１４を設けたのとは異なり、はんだボール１４を基板１の配線ランド２側に配し、ＵＦ樹脂４等は実装後に設ける点が異なる変形例を示す。従って、この場合も異なる点以外は実施の形態１とほぼ同様であるので、実施の形態１と基本的に同様のプロセスの図１３及び図１４（図１及び図２に対応）により説明する。
【００７３】
即ち、まず図１３（ａ）に示すように、実施の形態１と同様に、基板１表面の配線２Ａ上に絶縁膜３をパターン印刷によって配し、部分的に被覆することにより、被覆のないランド２を形成し、次に図１３（ｂ）に示すように、配線ランド２上にはんだボール１４を形成する。この場合、基板１は加熱ステージ３０上に配置されている。
【００７４】
次に、図１３（ｃ）に示すように、実装するＩＣチップ１０の電極１１にＣｕスタッドバンプ１２を設ける。そして、このＩＣチップ１０を吸着ヘッド８で把持して基板１の上方に配置する。
【００７５】
次に、図１３（ｄ）に示すように、加熱ステージ３０を２３０℃〜２４０℃に数秒間昇温することによって基板１を加熱し、この基板１の熱が配線ランド２上のはんだボール１４を融点温度に加熱し、溶融する。
【００７６】
次に、図１４（ｅ）に示すように、ＩＣチップを下降させて基板１に接触させる。従って、溶融状態のはんだボール１４内にＩＣチップ１０のスタッドバンプ１２が没入し、加圧なしで基板１の配線ランド２に接触させることができる。
【００７７】
次に、図１４（ｆ）に示すように、上記の接触後、はんだ１４の溶融状態を例えば２秒間保持する。
【００７８】
次に、図１４（ｇ）に示すように、加熱ステージ３０によるはんだ１４の加熱を止め、例えば冷風を吹き付けてはんだ１４を冷却することにより、電極１１と配線ランド２とを結合することができる。そして、約１５０℃に冷却後、図１４（ｈ）に示すように、吸着ヘッドを離脱し、実装を完了する。従って、リフローしないため基板１が反ることがない。この場合、接合後にＩＣチップ１０と基板１との間にＵＦ樹脂を注入してもよい。
【００７９】
図１５は、更に他の変形例を示すものであり、このようにＩＣチップ１０は個片化する前に、ウェーハ２０レベルで実装することも可能である。この図において、ウェーハ２０は斜視図、基板１は断面図で示した。そして矢印方向にウェーハ２０をマウントする。
【００８０】
図１６（ａ）は、実装後の基板１及びウェーハ２０の概略断面図を示す。そして、この場合もウェーハ２０上に配されている各チップ領域の電極１１上には、既述した実施の形態１等と同様に、スタッドバンプ（図示省略）が設けられ、このスタッドバンプ上にはんだボールを形成する。そして、このはんだボールを予め加熱溶融した後に、溶融保持時間、冷却および固化工程を経て基板１の配線ランド２に接合する。即ち、実施の形態１と同様のプロセスで行ってよい。また、実施の形態２と同様に、はんだボールは軟化点温度で軟化した後に実施の形態２と同様のプロセスで実装することもできる。
【００８１】
図１６（ａ）において、基板１は反った形状に誇張したものであるが、このように反りがあり、基板１とウェーハ２０との間の距離が均一でない場合でも、上記した実施の形態１又は２の実装方法を適用することにより、図示の如く、はんだ１４によって良好な接合を行うことができる。
【００８２】
このようにウェーハ２０レベルで実装した場合は、図１６（ｂ）に示すように、実装後に個片化することもできる。即ち、同図はウェーハ２０をチップ単位に切断線２０の位置をカッター２３で切断し、例えば１チップ又は２チップを単位として個片化し、ＭＣＭを構成することもできる。
【００８３】
上記した各実施の形態等は、本発明の技術的思想に基づいて種々に変形することができる。
【００８４】
例えば、実施の形態１又は２と各変形例とを組み合せることも可能であり、実施の形態１又は２のプロセス及び条件等は適宜に変更することも可能であり、このことは変形例同士についても同様である。
【００８５】
また、各実施の形態及び各変形例は、ＩＣチップを実装の対象として説明したが、ＩＣチップ以外の電子部品その他の部品の実装に適用してもよい。
【００８６】
また、はんだボール１４を加熱溶融する手段は、上記した吸着ヘッド８や加熱ステージ３０に限らず、例えばトーチによる加熱や熱風等適宜であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本実施の形態１よる実装プロセスを示す概略図である。
【図２】同、実装プロセスを示す概略図である。
【図３】同、実施の形態１における接合時間とはんだ温度を示すグラフである。
【図４】同、実施の形態における金属間拡散状態を示す概略図である。
【図５】ＩＣチップの概略拡大図である。
【図６】本発明の実施の形態２における接合時間とはんだ温度を示すグラフである。
【図７】変形例を示す概略図である。
【図８】変形例を示す概略図である。
【図９】変形例を示す概略図である。
【図１０】変形例による実装プロセスを示す概略図である。
【図１１】変形例による実装プロセスを示す概略図である。
【図１２】変形例による実装プロセスを示す概略図である。
【図１３】変形例による実装プロセスを示す概略図である。
【図１４】変形例による実装プロセスを示す概略図である。
【図１５】変形例を示す概略図である。
【図１６】変形例を示す概略図である。
【図１７】従来例による実装プロセスを示す概略図である。
【図１８】従来例による実装プロセスを示す概略図である。
【図１９】従来例による実装プロセスを示す概略図である。
【図２０】従来例における接合時間とはんだ温度を示すグラフである。
【図２１】従来例における金属間拡散状態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００８８】
１…基板、２…配線ランド、２Ａ…配線、３…絶縁膜、
４…ＵＦ（アンダーフィル）樹脂、５…Ｃｕ層、６…Ｎｉ層、７…Ａｕ層、
８…吸着ヘッド、８ａ…下部、８ｂ…上部、９…ヒーター、１０…ＩＣチップ、
１１…電極、１２…スタッドバンプ、１３…吸気孔、１４…はんだボール又ははんだ、
１５…合金層、１７…センサー、１８…中空部、１９…樹脂、２０…ウェーハ、
２２…切断線、２３…カッター、２５…電子部品、３０…加熱ステージ
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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