(57)【要約】【課題】ボンディングの条件出しを容易にしつつ、接合信頼性を高める。【解決手段】本実施の形態の電子部品の接合方法は、超音波振動を利用して、基板に電子部品を接合する接合方法であって、基板及び電子部品に、直線的な超音波を印加することにより上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動を利用して、基板に電子部品を接合する接合方法であって、
前記基板及び前記電子部品に、直線的な超音波を印加する、電子部品の接合方法。
【請求項２】
前記基板と前記電子部品に、異なる方向の超音波を印加する、請求項１に記載の電子部品の接合方法。
【請求項３】
前記異なる方向は、直交方向である、請求項２に記載の電子部品の接合方法。
【請求項４】
前記基板と前記電子部品に、等しい方向の超音波を印加する、請求項１に記載の電子部品の接合方法。
【請求項５】
前記基板と前記電子部品に、等しい周波数の超音波を印加する、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電子部品の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、バンプ付電子部品等のベアチップ実装方法の一つとして、超音波（ＵＳ：Ｕｌｔｒａ  Ｓｏｎｉｃ）を併用した熱圧着フリップチップ（Ｆ／Ｃ：Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ）ボンディングが知られている。バンプと基板との接合面を、超音波振動により相互に摩擦させてボンディングすることで、該電子部品は、基板に実装される。
【０００３】
超音波併用熱圧着Ｆ／Ｃボンディングにおいては、良好な接合品質を確保するために、ボンディング条件、例えば、押圧荷重、超音波周波数、超音波パワー、時間、温度、等を適切に調整し、電子部品に安定した超音波振動を付与することが望まれる。
【０００４】
水平方向に対して斜め５゜〜３５゜方向から、ＩＣチップに超音波振動を与え、安定した超音波振動が伝達されたＩＣチップを、基板に接合することで、接合強度を高め、接合品質を向上させた超音波接合方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の超音波ボンディングでは、超音波が基板側に印加されず、電子部品側のみに印加されていた。従って、ボンディングの条件出しが困難であり、例えば、接合強度を高めるために、ボンディング条件を強めると、必然的に電子部品へ大きなダメージが与えられていた。
【０００６】
特許文献１に記載の超音波接合方法においても、鉛直方向に超音波が印加されることで、電子部品へ大きなダメージが与えられる。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ボンディングの条件出しを容易にしつつ、接合信頼性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施の形態の電子部品の接合方法は、超音波振動を利用して、基板に電子部品を接合する接合方法であって、基板及び電子部品に、直線的な超音波を印加する、ことを要件とする。
【発明の効果】
【０００９】
本実施の形態によれば、ボンディングの条件出しを容易にしつつ、接合信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係る接合方法を例示する図である。
【図２】本実施の形態に係るバンプの形状を例示する図である。
【図３】本実施の形態に係る接合方法を例示する図である。
【図４】本実施の形態に係るバンプの形状を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面及び表を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１２】
＜接合方法＞
本実施の形態に係る電子部品の接合方法は、超音波を利用する熱圧着フリップチップボンディングであり、基板側及び電子部品側の両側に、直線的な超音波を印加し、電子部品を基板の所定位置に接合する。以下、図１乃至図４を用いて、基板と電子部品に異なる方向の超音波を印加する場合と、基板と電子部品に等しい方向の超音波を印加する場合とに分けて、本実施の形態に係る電子部品の接合方法について説明する。
【００１３】
〔超音波の印加方向が異なる場合〕
図１に、接合後の電子部品１、回路基板２、及びバンプ３を示す。図１（Ａ）は、上面図であり、図１（Ｂ）は、断面図である。
【００１４】
図１に示すように、電子部品１に対して、超音波をＸ軸方向に印加し、回路基板２に対して、超音波をＹ軸方向に印加する。即ち、超音波を、電子部品１側と回路基板２側の両側に印加し、且つ、異なる方向に印加する（例えば、直交方向に印加する）。
【００１５】
電子部品１側及び回路基板２側の両側に、超音波を印加することで、ボンディングの条件出し時の振り幅を広げることができるため、ボンディングの条件出しが容易になる。更に、両側の超音波印加は、片側の超音波印加と比較して、ボンディング条件を弱めることができるため、双方の超音波パワーを低減させ、電子部品へのダメージを軽減できる。即ち、電子部品へ大きなダメージを与えることなく、接合品質を高められる。
【００１６】
図２は、図１に示すバンプ３の上面拡大図である。
【００１７】
電子部品１に印加する超音波の方向と、回路基板２に印加する超音波の方向とが直交方向となることで、バンプ３の形状は、円形状となる。
【００１８】
バンプ３の形状が円形状となる場合、ボンディングの条件を強めても、バンプ３は、均等に広がるため、バンプ３のサイズを、より広い条件幅で選定することが可能になる。即ち、バンプ３の楕円化が解消されると、バンプ３のサイズが制限され難くなるため、ボンディングの条件出しが容易になる。
【００１９】
なお、電子部品１に印加する超音波の方向と、回路基板２に印加する超音波の方向とは、直交方向に限定されるものではない。直交方向でなくても、電子部品１と回路基板２とで、異なる方向に超音波を印加することで、相対的な動きとして、平面方向の超音波印加が可能となる。
【００２０】
〔超音波の印加方向が等しい場合〕
図３に、接合後の電子部品１、回路基板２、及びバンプ３を示す。図３（Ａ）は、上面図であり、図３（Ｂ）は、断面図である。
【００２１】
図３に示すように、電子部品１に対して、超音波をＸ軸方向に印加し、回路基板２に対して、超音波をＸ軸方向に印加する。即ち、超音波を、電子部品１側と回路基板２側の両方に印加し、且つ、等しい方向に印加する。
【００２２】
電子部品１側及び回路基板２側の両側に、超音波を印加することで、ボンディングの条件出し時の振り幅を広げることができるため、ボンディングの条件出しが容易になる。更に、両側の超音波印加は、片側の超音波印加と比較して、ボンディング条件を弱めることができるため、双方の超音波パワーを低減させ、電子部品へのダメージを軽減できる。即ち、電子部品へ大きなダメージを与えることなく、接合品質を高められる。
【００２３】
図４は、図３に示すバンプ３の上面拡大図である。
【００２４】
電子部品１に対して印加する超音波の方向と、回路基板２に対して印加する超音波の方向とが平行方向となることで、バンプ３の形状は、楕円形状となる。
【００２５】
バンプ３の形状が楕円形状となっても、電子部品１側に印加する超音波の周波数と、回路基板２側に印加する超音波の周波数とを変えることで、電子部品１側及び回路基板２側の両側に、緩急のある超音波を印加することができる。即ち、電子部品１側の超音波波形と回路基板２側の超音波波形とを共振させることで、少ない超音波パワーで、接合品質を向上させた接合を容易に行うことができる。
【００２６】
なお、電子部品１に印加する超音波の周波数と、回路基板２に印加する超音波の周波数とは、等しくても良い。電子部品１と回路基板２とで、印加する超音波の周波数を等しくすることで、条件制約を低減できる。
【００２７】
本実施の形態に係る電子部品の接合方法によれば、電子部品１及び回路基板２に、超音波振動を与えることで、ボンディングの条件出しを容易にしつつ、接合信頼性を高めることができる。
【００２８】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の実施形態の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  電子部品
２  回路基板（基板）
３  バンプ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開２００２−２１７２４２号公報
【図１】
2016025102.tif 000003
【図２】
2016025102.tif 000004
【図３】
2016025102.tif 000005
【図４】
2016025102.tif 000006