JP2008159648A - フラックス転写装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】転写ピンの側壁に残留したフラックスを除去できる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る半導体装置の製造方法は、複数の転写ピン３１の配置に対応するように配置された複数の開口部３２ａを有するクリーニングプレート３２を具備するフラックス転写装置を準備する工程と、複数の開口部３２ａそれぞれに転写ピン３１を挿通させ、複数の転写ピン３１の先端をクリーニングプレート３２の下面から露出した状態で、複数の転写ピン３１それぞれの先端にフラックス２０を付着させる工程と、複数の転写ピン３１それぞれの先端に付着したフラックスを半導体装置に転写する工程と、複数の転写ピン３１それぞれの先端を、クリーニングプレート３２の下面と略面一又は該下面より上方に位置させることにより、転写ピン３１の側壁に残留しているフラックス２０を除去する工程とを具備する。
【選択図】図３

Description

本発明は、フラックス転写装置及び半導体装置の製造方法に関する。特に本発明は、転写ピンの側壁に残留したフラックスを除去できるフラックス転写装置及び半導体装置の製造方法に関する。

図６の各図は、従来の半導体装置の製造方法を説明するための図である。本方法は、半導体装置１００の表面に形成されたランド１０２上にフラックス１２０を塗布した後、ハンダボール１０３を載置するものである。

まず図６（Ａ）に示すように、フラックス転写装置のステージ１１０上にフラックス１２０を塗布し、スキージ（図示せず）を用いてフラックス１２０の表面を平らにする。次いで転写ヘッド１３０をフラックス１２０に向けて降下させ、複数の転写ピン１３１の先端をフラックス１２０に浸漬させる。

次いで図６（Ｂ）に示すように、転写ヘッド１３０を上昇させる。これにより、複数の転写ピン１３１それぞれの先端には、一定量のフラックス１２０が付着する。
次いで図６（Ｃ）に示すように、転写ヘッド１３０の下方に半導体装置１００を位置させる。次いで、転写ヘッド１３０を半導体装置１００の表面に向かって降下させ、転写ピン１３１の先端に付着しているフラックス１２０をランド１０２上に付着させる（例えば特許文献１参照）。

次いで、図６（Ｄ）に示すように、転写ヘッド１３０を退避させ、各ランド１０２上のフラックス１２０にハンダボール１０３を仮固定させる。その後、ハンダボール１０３をリフローさせて、ランド１０２にハンダボール１０３を溶着させる。

特開２００１−３５８７３号公報（第２段落）

転写ピンに付着したフラックスを半導体装置のランドに転写する際に、一部のフラックスが転写ピンの側壁に残留することがある。フラックスが転写ピンの側壁に残留すると、次回転写ピンがステージ上のフラックス内に浸漬して上昇した場合に、余分なフラックスが転写ピンに付着することになり、次回のフラックス転写後に残留するフラックスを増大させてしまう。これが繰り返されると、転写ピンの相互間（図６では符号１３１aで示す領域）に一定量以上のフラックスが溜まり、この溜まったフラックスが半導体装置に転写されることがある。この場合、隣接するランドそれぞれ上に付着したフラックスが、転写ピンの相互間から転写されたフラックスによって繋がってしまう。隣接するランドそれぞれ上に付着したフラックスが相互に繋がった場合、ハンダボールをリフローした時に、隣接するハンダボールが短絡してしまう。

本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、転写ピンの側壁に残留したフラックスを除去できるフラックス転写装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るフラックス転写装置は、先端にフラックスが付着し、該フラックスを半導体装置に転写する複数の転写ピンと、
前記複数の転写ピンの配置に対応するように配置された複数の開口部を有するクリーニングプレートと、
前記複数の開口部それぞれに前記転写ピンが挿通した状態で、前記クリーニングプレートを上下に移動させる上下駆動機構とを具備する。

このフラックス転写装置によれば、前記上下駆動機構が前記クリーニングプレートを下方に移動させることにより、前記転写ピンの側壁に残留したフラックスを除去することができる。前記開口部の径は、前記転写ピンの径より僅かに大きいのが好ましい。

前記上下駆動機構を制御することにより前記クリーニングプレートを上下に移動させる制御部を更に具備してもよい。この場合、前記制御部は、前記複数の転写ピンの先端にフラックスを付着させる工程から、フラックスを半導体装置に転写する工程までの間は、前記複数の開口部それぞれに前記転写ピンを挿通させ、前記複数の転写ピンの先端を前記クリーニングプレートの下面から露出させ、フラックスを前記半導体装置に転写した後は、前記複数の転写ピンそれぞれの先端を、前記下面と略面一又は前記下面より上方に位置させることにより、前記転写ピンの側壁に残留しているフラックスを除去してもよい。

また前記制御部は、前記複数の転写ピンの先端にフラックスを付着させるときは、前記複数の開口部それぞれに前記転写ピンを挿通させ、前記複数の転写ピンの先端を前記クリーニングプレートの下面から露出させ、前記複数の転写ピンの先端にフラックスが付着した後、該フラックスを半導体装置に転写する前に、前記複数の転写ピンの先端を前記複数の開口部内に入り込ませることにより、前記転写ピンの側壁に残留しているフラックスを除去してもよい。

前記転写ピンの側壁から除去されたフラックスは前記クリーニングプレートの下面に付着するが、前記クリーニングプレートの下面に付着したフラックスを除去するフラックス除去機構を更に具備するのが好ましい。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、複数の転写ピンと、複数の転写ピンの配置に対応するように配置された複数の開口部を有するクリーニングプレートとを具備するフラックス転写装置を準備する工程と、
前記複数の開口部それぞれに前記転写ピンを挿通させ、前記複数の転写ピンの先端を前記クリーニングプレートの下面から露出した状態で、前記複数の転写ピンそれぞれの先端にフラックスを付着させる工程と、
前記複数の転写ピンそれぞれの先端に付着したフラックスを半導体装置に転写する工程と、
前記複数の転写ピンそれぞれの先端を、前記下面と略面一又は前記下面より上方に位置させることにより、前記転写ピンの側壁に残留しているフラックスを除去する工程とを具備する。

本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、複数の転写ピンと、複数の転写ピンの配置に対応するように配置された複数の開口部を有するクリーニングプレートとを具備するフラックス転写装置を準備する工程と、
前記複数の開口部それぞれに前記転写ピンを挿通させ、前記複数の転写ピンの先端を前記クリーニングプレートの下面から露出した状態で、前記複数の転写ピンそれぞれの先端にフラックスを付着させる工程と、
前記複数の転写ピンの先端を前記複数の開口部内に入り込ませることにより、前記転写ピンの側壁に付着したフラックスを除去する工程と、
前記複数の転写ピンの先端及び該先端に付着しているフラックスを前記複数の開口部から露出させ、該フラックスを半導体装置に転写する工程とを具備する。

本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、複数の転写ピンそれぞれの先端にフラックスを付着させる工程と、
前記複数の転写ピンそれぞれの先端に付着したフラックスを半導体装置に転写する工程と、
前記転写ピンの側壁に残留しているフラックスを除去する工程とを具備する。

上記した各半導体装置の製造方法において、前記半導体装置はチップに分割されて実装基板に実装された状態であっても良いし、実装基板に実装される前かつ半導体ウェハの状態であっても良い。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１、図２及び図３の各図は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。本方法は、半導体装置１の表面に形成されたランド２上にフラックス２０を塗布した後、ハンダボール３を載置するものである。ランド２は、例えば再配置配線により形成されている。

まず図１（Ａ）に示すように、フラックス転写装置のステージ１０上にフラックス２０を塗布する。次いで、スキージ１２を用いてステージ１０上のフラックス２０を平らにならし、フラックス２０の厚さを４０μｍ〜７０μｍにする。

次いで図１（Ｂ）に示すように、駆動手段４０を用いて転写ヘッド３０を降下させる。これにより、転写ヘッド３０の下面に設けられた複数の転写ピン３１の先端それぞれは、フラックス２０内に浸漬する。なお、駆動手段４０は制御部（図示せず）によって制御されている。

また図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）に示すように、転写ヘッド３０の下面には、エアーシリンダー等の上下駆動手段３３を介してクリーニングプレート３２が取り付けられている。クリーニングプレート３２には複数の開口部３２ａが設けられている。開口部３２ａの径は転写ピン３１の径より僅かに大きい程度であり、その配置は、転写ピン３１の配置に対応している。転写ピン３１の先端は、クリーニングプレート３２の開口部３２ａを挿通して、クリーニングプレート３２の下面から露出している。なお、上下駆動手段３３は、上記した制御部によって制御されている。

次いで図２（Ａ）に示すように、駆動手段４０を用いて転写ヘッド３０を上昇させる。このとき、複数の転写ピン３１それぞれの先端には、フラックス２０が付着する。

次いで図２（Ｂ）に示すように、駆動手段４０を用いて転写ヘッド３０を半導体装置１の上方に位置させ、その後転写ヘッド３０を降下させる。これにより、複数の転写ピン３１それぞれの先端に付着していたフラックス２０は、半導体装置１の表面に形成されたランド２に付着する。

次いで、図２（Ｃ）に示すように、駆動手段４０を用いて転写ヘッド３０を上昇させる。これにより、複数の転写ピン３１それぞれの先端に付着していたフラックス２０はランド２に転写される。このとき、一部のフラックス２０が転写ピン３１の先端の側壁に残留することがある。

次いで、駆動手段４０を用いて転写ヘッド３０を退避させ、各ランド２上のフラックス２０にハンダボール３を仮固定させる。この仮固定は、例えば多数のハンダボール３を半導体装置１の表面上を転がし、一部のハンダボール３をフラックス２０の粘性によりトラップさせることにより、行われる。その後、ハンダボール３をリフローさせて、ランド２にハンダボール３を溶着させる。

その後、図３（Ａ）に示すように、駆動手段４０を用いて転写ヘッド３０を、スキージ３４がある領域に移動させる。次いで、上下駆動手段３３を用いてクリーニングプレート３２を押し下げ、転写ピン３１の先端がクリーニングプレート３２の下面と面一又は開口部３２ａ内に入り込むようにする。これにより、転写ピン３１の先端の側壁に残留していたフラックス２０が転写ピン３１の先端の側壁から除去され、クリーニングプレート３２の下面に付着する。

次いで図３（Ｂ）に示すように、スキージ３４を用いて、クリーニングプレート３２の下面に付着したフラックス２０を除去する。

以上、本発明の第１の実施形態によれば、フラックス２０をランド２に転写した後、転写ピン３１の先端の側壁にフラックス２０が残留することがあるが、この残留したフラックス２０をクリーニングプレート３２により除去することができる。このため、隣接する転写ピン３１の相互間にフラックス２０が残留することを抑制できる。

従って、隣接するランド２それぞれ上に付着したフラックス２０が相互に繋がることを抑制でき、その結果、ハンダボール３をリフローした時に、隣接するハンダボール３が短絡することを抑制できる。このため半導体装置１の歩留まりが向上する。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。以下、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態は、クリーニングプレート３２の下面に付着したフラックス２０を除去する方法として、スキージではなくロールペーパー３５を用いる点を除いて、第１の実施形態と同様である。

すなわち本実施形態では、フラックス２０を半導体装置のランド上に転写したのち、駆動手段４０を用いて転写ヘッド３０をロールペーパー３５の上方に移動させる。次いで第１の実施形態と同様に、上下駆動手段３３を用いてクリーニングプレート３２を押し下げ、転写ピン３１の先端の側壁に残留していたフラックス２０を転写ピン３１の先端の側壁から除去し、クリーニングプレート３２の下面に付着させる。次いで、駆動手段４０を用いてクリーニングプレート３２の下面をロールペーパー３５に接触させ、その後ロールペーパー３５を水平方向に移動させる。これにより、フラックス２０はクリーニングプレート３２の下面から除去され、ロールペーパー３５に付着する。
以上、本実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

図５の各図は、本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。以下、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

まず図５（Ａ）に示すように、複数の転写ピン３１それぞれの先端にフラックス２０を付着させる。ここまでの工程は、第１の実施形態において図１（Ａ）〜図２（Ａ）を用いて説明した工程と同様である。

次いで図５（Ｂ）に示すように、駆動手段４０を用いて転写ヘッド３０を、スキージ３４がある領域に移動させる。次いで、上下駆動手段３３を用いてクリーニングプレート３２を押し下げ、転写ピン３１の先端が開口部３２ａ内にある程度の深さほど入り込むようにする。これにより、転写ピン３１の先端の側壁に付着していたフラックス２０、及び前回の動作時に転写ピン３１の先端の側壁に残留していたフラックス２０が転写ピン３１の先端の側壁から除去され、クリーニングプレート３２の下面に付着する。

次いで図５（Ｃ）に示すように、スキージ３４を用いて、クリーニングプレート３２の下面に付着したフラックス２０を除去する。
次いで図５（Ｄ）に示すように、駆動手段４０を用いて転写ヘッド３０を半導体装置１の上方に位置させる。次いで上下駆動手段３３を用いてクリーニングプレート３２を上昇させる。これにより、転写ピン３１の先端及び該先端に付着しているフラックス２０それぞれは、開口部３２ａから露出する。その後転写ヘッド３０を降下させる。これにより、複数の転写ピン３１それぞれの先端に付着していたフラックス２０は、半導体装置１の表面に形成されたランド２に付着する。

次いで、図５（Ｅ）に示すように、駆動手段４０を用いて転写ヘッド３０を上昇させる。これにより、複数の転写ピン３１それぞれの先端に付着していたフラックス２０はランド２に転写される。このとき、一部のフラックス２０が転写ピン３１の先端の側壁に残留することがあるが、上記したように、このフラックス２０は次回の動作時に除去される。

以上、本実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態において、クリーニングプレート３２の下面に付着したフラックス２０を、第２の実施形態と同様にロールペーパーを用いて除去してもよい。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば上記した各実施形態において、半導体チップに分割する前の半導体ウェハの状態でフラックス２０を半導体装置１上に転写し、その後半導体ウェハの状態でハンダボール３をランド２に付着させても良い。

各図は第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図。 各図は図１の次の工程を説明するための図。 各図は図２の次の工程を説明するための図。 第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図。 各図は第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図。 各図は従来の半導体装置の製造方法を説明するための図。

符号の説明

１，１００…半導体装置、２，１０２…ランド、３，１０３…ハンダボール、１０，１１０…ステージ、１２，３４…スキージ、２０，１２０…フラックス、３０，１３０…転写ヘッド、３１，１３１…転写ピン、３２…クリーニングプレート、３２ａ…開口部、３３…上下駆動機構、３５…ロールペーパー、４０…駆動手段、１３１ａ…転写ピンの相互間

Claims (7)

1. 先端にフラックスが付着し、該フラックスを半導体装置に転写する複数の転写ピンと、
   前記複数の転写ピンの配置に対応するように配置された複数の開口部を有するクリーニングプレートと、
   前記複数の開口部それぞれに前記転写ピンが挿通した状態で、前記クリーニングプレートを上下に移動させる上下駆動機構と、
   を具備するフラックス転写装置。
2. 前記上下駆動機構を制御することにより前記クリーニングプレートを上下に移動させる制御部を更に具備し、
   前記制御部は、
   前記複数の転写ピンの先端にフラックスを付着させる工程から、フラックスを半導体装置に転写する工程までの間は、前記複数の開口部それぞれに前記転写ピンを挿通させ、前記複数の転写ピンの先端を前記クリーニングプレートの下面から露出させ、
   フラックスを前記半導体装置に転写した後は、前記複数の転写ピンそれぞれの先端を、前記下面と略面一又は前記下面より上方に位置させることにより、前記転写ピンの側壁に残留しているフラックスを除去する請求項１に記載のフラックス転写装置。
3. 前記上下駆動機構を制御することにより前記クリーニングプレートを上下に移動させる制御部を更に具備し、
   前記制御部は、
   前記複数の転写ピンの先端にフラックスを付着させるときは、前記複数の開口部それぞれに前記転写ピンを挿通させ、前記複数の転写ピンの先端を前記クリーニングプレートの下面から露出させ、
   前記複数の転写ピンの先端にフラックスが付着した後、該フラックスを半導体装置に転写する前に、前記複数の転写ピンの先端を前記複数の開口部内に入り込ませることにより、前記転写ピンの側壁に残留しているフラックスを除去する請求項１に記載のフラックス転写装置。
4. 前記転写ピンの側壁から除去されたフラックスは前記クリーニングプレートの下面に付着し、
   前記クリーニングプレートの下面に付着したフラックスを除去するフラックス除去機構を更に具備する請求項１〜３のいずれか一項に記載のフラックス転写装置。
5. 複数の転写ピンと、複数の転写ピンの配置に対応するように配置された複数の開口部を有するクリーニングプレートとを具備するフラックス転写装置を準備する工程と、
   前記複数の開口部それぞれに前記転写ピンを挿通させ、前記複数の転写ピンの先端を前記クリーニングプレートの下面から露出した状態で、前記複数の転写ピンそれぞれの先端にフラックスを付着させる工程と、
   前記複数の転写ピンそれぞれの先端に付着したフラックスを半導体装置に転写する工程と、
   前記複数の転写ピンそれぞれの先端を、前記下面と略面一又は前記下面より上方に位置させることにより、前記転写ピンの側壁に残留しているフラックスを除去する工程と、
   を具備する半導体装置の製造方法。
6. 複数の転写ピンと、複数の転写ピンの配置に対応するように配置された複数の開口部を有するクリーニングプレートとを具備するフラックス転写装置を準備する工程と、
   前記複数の開口部それぞれに前記転写ピンを挿通させ、前記複数の転写ピンの先端を前記クリーニングプレートの下面から露出した状態で、前記複数の転写ピンそれぞれの先端にフラックスを付着させる工程と、
   前記複数の転写ピンの先端を前記複数の開口部内に入り込ませることにより、前記転写ピンの側壁に付着したフラックスを除去する工程と、
   前記複数の転写ピンの先端及び該先端に付着しているフラックスを前記複数の開口部から露出させ、該フラックスを半導体装置に転写する工程と、
   を具備する半導体装置の製造方法。
7. 複数の転写ピンそれぞれの先端にフラックスを付着させる工程と、
   前記複数の転写ピンそれぞれの先端に付着したフラックスを半導体装置に転写する工程と、
   前記転写ピンの側壁に残留しているフラックスを除去する工程と、
   を具備する半導体装置の製造方法。

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