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JP3938696B2 - Electrode connection method, contaminant removal apparatus, and electrode connection apparatus - Google Patents

Electrode connection method, contaminant removal apparatus, and electrode connection apparatus Download PDF

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JP3938696B2
JP3938696B2 JP2002031089A JP2002031089A JP3938696B2 JP 3938696 B2 JP3938696 B2 JP 3938696B2 JP 2002031089 A JP2002031089 A JP 2002031089A JP 2002031089 A JP2002031089 A JP 2002031089A JP 3938696 B2 JP3938696 B2 JP 3938696B2
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electrodes
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bonding
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正孝 水越
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
【0002】
本発明は電極接続方法及び汚染物除去装置及び電極表面活性化装置に係り、特に固相接合を用いて電極間を接続する電極接続方法及び汚染物除去装置及び電極表面活性化装置に関する。
【0003】
近年の電子機器の小型化及び薄膜化に伴い、電子部品の高密度実装の要求が高まってきている。そこで、半導体チップなどの電子部品を基板に接続させる際、突起状の電極(バンプ)が設けられたベアチップを、基板にフリップチップ接合する実装方法が多く用いられている。このフリップチップ実装に使用する半導体チップの電極上には突起電極が形成されており、突起電極と基板上の配線とを電気的に接合する必要がある。
【従来の技術】
【0004】
近年、高集積化、小型化の進んだ半導体デバイスを、高信頼性を持って低温かつ低加圧力で基板に実装する方法として、固相接合を用いることが注目されている。固相接合による具体的な接合方法としては、電極の接合面同士(例えば、半導体デバイスの電極と、これが接続される基板の電極)を直接密着させて加圧し固相接合する方法が知られている。
【0005】
しかしながら、接合面に汚染物や酸化物などの酸化皮膜が存在すると、金属原子同士の強固な固相接合ができなくなる。そこで、固相接合を実施する際、接合面の酸化皮膜除去及び活性化を行なうことが行われている。
【0006】
具体的な接合面の酸化皮膜除去及び活性化方法としては、不活性ガスイオンビーム或いは不活性ガス高速原子ビームを接合面へ照射する方法、接合面間に超音波を印加する方法、或いは接合面間に摩擦を与える方法等が用いられている。
【0007】
また、上記の方法により電極を活性化した後、この電極同士を接合するまでの間、電極表面が活性化した状態を維持させる必要がある。これは、接合面の酸化皮膜除去及び活性化処理を行なっても、これを大気中に戻すと再び接合面の表面に酸化膜が形成されてしまうからである。
【0008】
このため従来では、酸化皮膜除去及び活性化処理が終了すると、この活性化された電極を真空中または、不活性ガス雰囲気中にて保持することが行われており、また電極の接合処理も同雰囲気中で実施される構成とされていた。
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、上記した従来の方法を用いた場合、電極表面の活性化を行ってから電極を固相接合するまでの間、電極の活性化した状態を維持する必要があり、このため電極の接合面を真空中或いは不活性雰囲気中に保持させるための機構が必要となる。
【0010】
このため、大気中で被接合部品同士を接合することが可能な、実装速度の高速なフリップチップボンダを使用することができず、よって電極の接続処理の効率が低下してしまうという問題点があった。また、接続処理の効率化のため、フリップチップボンダに不活性雰囲気を実現するための機構を設けた場合には、設備が複雑かつ高価となり設備コストが上昇してしまう。
【0011】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単にかつ安価に電極の固相接続を行ないうる電極接続方法及び汚染物除去装置及び電極接続装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【0013】
請求項1記載の発明は、
第1の電極と、第2の電極を接合する電極接合方法において、
不活性ガス或いは真空雰囲気で、前記第1及び第2の電極の各接合面の汚染物を除去する工程と、
不活性ガス或いは真空雰囲気で、前記第1及び第2の電極に被覆部材を被覆する工程と、
前記第1の電極と前記第2の電極とを圧接し、前記被覆部材を突き破って前記第1の電極と前記第2の電極とを固相接合させる工程と
を具備することを特徴とするものである。
【0014】
上記発明によれば、第1及び第2の電極の接合面の汚染物を除去した後、その接合面を被覆部材で封止するため、第1及び第2の電極を大気中に置いても、接合面の汚染物を除去した状態を維持することが可能となる。
【0015】
また、第1及び第2の電極の各接合面を固相接合する際、各電極は被覆部材を突き破って固相接合するため、大気中での固相接合が可能となる。よって、大気中でフリップチップ方式による接合が適用可能となり、量産プロセスに対応することが可能となる。
【0016】
また、請求項2記載の発明は、
請求項1記載の電極接続方法において、
前記第1及び第2の電極の各接合面の汚染物除去は、前記接合面に形成されている酸化膜、又は水分、又は油脂分を除去することを特徴とするものである。
【0017】
また、請求項3記載の発明は、
請求項1または2記載の電極接続方法において、
前記第1及び第2の電極の各接合面の汚染物を除去する処理として、プラズマ照射によるエッチングを用いたことを特徴とするものである。
【0018】
上記発明によれば、プラズマエッチングにより接合面の汚染物を除去するため、複数の電極を高いスループットで確実に汚染物除去することが可能となる。
【0019】
また、請求項4記載の発明は、
請求項1または2記載の電極接続方法において、
前記第1及び第2の電極の各接合面の汚染物を除去する処理として、蟻酸の還元作用を用いたことを特徴とするものである。
【0020】
上記発明によれば、蟻酸の還元作用を用いて接合面の汚染物を除去するため、安価な設備で複数の電極を確実に活性化することが可能となる。
【0021】
また、請求項5記載の発明は、
請求項1乃至4のいずかれ1項に記載の電極接続方法において、
前記汚染物が除去された状態を維持させるための被覆部材として、電気的絶縁性を有する接着フィルムを用いたことを特徴とするものである。
【0022】
上記発明によれば、被覆部材として電気的絶縁性を有する接着フィルムを用いたことにより、電極の汚染物が除去された状態を維持させるための被覆処理を容易に行なうことが可能となり、また電極の被覆処理の自動化にも容易に対応することができる。
【0023】
また、請求項6記載の発明は、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電極接続方法
前記被覆部材によって、前記汚染物の除去状態を維持することを特徴とするものである。
【0024】
上記発明によれば、各電極と被覆部材との間に電極酸化の原因となる空気が介在することがなくなり、電極の汚染物が除去された状態をより確実に維持することができる。
【0025】
また、請求項7記載の発明は、
請求項1乃至6のいずかれ1項に記載の電極接続方法において、
前記第1及び第2の電極は、基板上に突出形成された突起電極であることを特徴とするものである。
【0026】
上記発明によれば、第1及び第2の電極を突起電極により構成したことにより、被覆部材を突き破って第1及び第2の電極とを固相接合させる際、被覆部材を突き破る処理を確実に行なうことができ、電極間に被覆部材が残存することを防止できる。
【0027】
また、請求項8記載の発明は、
電極表面から汚染物を除去する汚染物除去装置であって、
不活性ガス或いは真空雰囲気で、前記電極の接合面の酸化膜、又は水分、又は油脂分を除去することにより、前記接合面の汚染物を除去させる第1の装置と、
不活性ガス或いは真空雰囲気で、前記接合面電極に被覆部材を被覆処理する第2の装置とを具備することを特徴とするものである。
【0028】
上記発明によれば、第1の装置により電極の汚染物を除去し、第2の装置により被覆部材を被覆処理するため、被覆部材の電極への配設処理を簡単な構成で行なうことができる。
【0029】
また、上記の汚染物除去装置において、
前記第1の装置は、前記電極の接合面の汚染物を除去させる際、前記接合面に形成されている酸化膜を除去して汚染除去を行なうよう構成してもよい。
【0030】
また、上記の汚染物除去装置において、
前記第1の装置は、プラズマ照射によるエッチングを用いて、前記接合面の汚染物を除去する構成としてもよい。
【0031】
また、上記の汚染物除去装置において、
前記第1の装置は、蟻酸の還元作用を用いて前記接合面の汚染物を除去する構成としてもよい。
【0032】
また、上記の汚染物除去装置において、
前記活性状態を維持させるための被覆部材として、電気的絶縁性を有する接着フィルムを用いる構成としてもよい。
【0033】
また、上記の汚染物除去装置において、
前記第2の装置は、不活性ガス雰囲気中で、前記電極に前記被覆部材を被覆する処理を実施する構成としてもよい。
【0034】
また、請求項9記載の発明に係る電極接続装置は、
請求項8記載の汚染物除去装置と、
汚染物除去装置により汚染物が除去された接合面を有する一対の電極を圧接し、前記被覆部材を突き破って前記一対の電極を固相接合させる接合装置と
を具備することを特徴とするものである。
【0035】
上述の如く本発明によれば、汚染物除去装置により電極の接合面の汚染物を除去し、これを被覆部材により汚染除去された状態を維持したまま、接合装置において電極同士を接合させるため、低温かつ低荷重で接続信頼性の高い固相接合が可能となると同時に量産プロセスに対応可能となり、生産コストを大幅に低減することが可能となる。
【発明の実施の形態】
【0036】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【0037】
図1乃至図7は、本発明の一実施例である電極接続方法を説明するため工程図であり、また図8は本発明の一実施例である汚染物除去装置及び電極接続装置の概略構成図である。
【0038】
尚、以下の説明では、電子部品10に形成された部品側電極12と、回路基板20に形成された基板側電極22を接合する例について説明する。但し、本発明の適用は電子部品10と回路基板20の接合に限定されるものではなく、電極の接合に広く適用できるものである。
【0039】
図1は、電極接続処理を開始する前の電子部品10及び回路基板20を示している。電子部品10は、例えば半導体チップであり、複数の部品側電極12が形成されている。
【0040】
また、回路基板20は、電子部品10が実装される基板である。この回路基板20は、例えばフレキシブル基板であり、電子部品10が実装される所定位置には、電子部品10に対応した基板側電極22が形成されている。
【0041】
この電子部品10に形成された部品側電極12、及び回路基板20に形成された基板側電極22は、共に例えば無電解めっき法メッキ法により形成された突起電極である。従って、各電極12,22は、電子部品10の電極形成面及び回路基板20の電極形成面から突出した構成となっている。
【0042】
ここで、上記構成とされた電子部品10と回路基板20とを接続するのに用いる電極接続装置40について説明する。
【0043】
図8は、電極接続装置40の概略構成図である。電極接続装置40は、大略すると電極表面活性化装置41(汚染物除去装置)と接合装置42とにより構成されている。また、電極表面活性化装置41は、大略すると活性化装置44,被覆装置45,及びフィルムローダ46等により構成されている。
【0044】
活性化装置44は、後述するように部品側電極12及び基板側電極22の表面である部品側接合面12a,基板側接合面22aの表面酸化物の除去及び活性化を行なう装置である。本実施例では、活性化装置44内にプラズマエッチング装置を用いている。
【0045】
被覆装置45は、後述するように活性化装置44で活性化された部品側電極12及び基板側電極22に接着フィルム30を被覆させる装置である。このため、被覆装置45には、接着フィルム30を被覆装置45に供給するためのフィルムローダ46が接続されている。接着フィルム30は、搬送装置47Cにより被覆装置45に搬送される。
【0046】
一方、接合装置42は、後述するように活性化された部品側電極12の部品側電極12と、基板側電極22の基板側接合面22aとを固相接合するものである。本実施例では、接合装置42としてフリップチップボンダを用いている。
【0047】
ローダ43は、図1に示した状態の電子部品10及び回路基板20が収納されるものであり、所定のタイミングで活性化装置44に向け搬送される。また、アンローダ48は部品側電極12基板側電極22が固相接合することにより、一体化した状態の電子部品10及び回路基板20が格納されるものである。また、搬送装置47A〜47Eは搬送装置であり、各装置42〜48間で電子部品10,回路基板20,或いは接着フィルム30を搬送するものである。
【0048】
次に、図2乃至図7を参照し、図8に示した電極接続装置40を用いて実施する電子部品10と回路基板20との接続処理について詳述する。
【0049】
図1に示す電子部品10及び回路基板20は、図8に示す電極接続装置40のローダ43に収納されている。そして、所定のタイミングで、搬送装置47Aにより電子部品10及び回路基板20は、電極表面活性化装置41を構成する活性化装置44に搬送される。
【0050】
活性化装置44はプラズマエッチング装置であり、電子部品10及び回路基板20はアルゴンプラズマが照射可能な雰囲気を維持したチャンバ内に搬送される。そして、この活性化装置44内において、部品側電極12の部品側接合面12a及び基板側電極22の基板側接合面22aにアルゴンプラズマを照射させてエッチング処理を実施する。図2は、部品側接合面12a及び基板側接合面22aに、アルゴンプラズマを照射している状態を示している。
【0051】
このようにプラズマエッチング処理を実施することにより、各電極12,22の表面に存在する酸化膜、水分、油脂分等の汚染物は除去され、各電極12,22の接合面12a,22aは活性化される。また、本実施例のようにプラズマエッチングにより部品側接合面12a及び基板側接合面22aを活性化することにより、複数の電極12,22の各接合面12a,22aを高いスループットで確実に活性化することができる。
【0052】
また、この各接合面12a,22aの酸化物を除去し活性化を行なう方法は、上記したプラズマエッチング処理に限られるものではない。例えば、加熱したカルボン酸(例えば250℃の蟻酸)の蒸気を各電極12,22の表面に吹き付け、カルボン酸の還元作用により汚染物を除去し、各電極12,22の各接合面12a,22aを活性化させることも可能である。この活性化方法を採用した場合には、プラズマエッチングに比べて設備コストを低減することができる。
【0053】
上記の活性化処理が終了すると、電子部品10及び回路基板20は、活性化された各接合面12a,22aの活性状態を維持するため、活性化装置44内を不活性ガスでパージさせる。そして、搬送路内が不活性ガス雰囲気とされた搬送装置47Bを用いて、電子部品10及び回路基板20を被覆装置45に搬送する。
【0054】
この被覆装置45の内部も不活性ガス雰囲気とされており、よって活性化装置44から被覆装置45への搬送過程において、各接合面12a,22aの活性状態が劣化するようなことはない。尚、活性化装置44,被覆装置45,及び搬送装置47Bの雰囲気は、必ずしも不活性ガス雰囲気に限定されるものではなく、各接合面12a,22aの活性状態が維持できれば他の雰囲気(例えば、真空雰囲気)としてもよい。
【0055】
前記したように、被覆装置45にはフィルムローダ46が接続されている。このフィルムローダ46は、被覆装置45に対し接着フィルム30A,30Bを供給する構成とされている。
【0056】
このフィルムローダ46が接続された被覆装置45では、活性化された部品側電極12をフィルムローダ44から送られた接着フィルム30Aにより被覆する処理と、活性化された基板側電極22を接着フィルム30Bにより被覆する処理が実施される(尚、接着フィルム30A,30Bを総称するときは接着フィルム30という)。
【0057】
具体的には、図3に示すように、フィルムローダ46から供給された接着フィルム30A,30Bを電子部品10及び回路基板20の電極形成面上に配置し、続いて図示しない加圧板により接着フィルム30A,30Bを電子部品10及び回路基板20に向け加圧した後、被覆装置45内を減圧する。
【0058】
これにより、半導体チップ及び回路基板20に形成された各電極12,22は、図4に示すように接着フィルム30A,30Bに被覆される。この被覆処理の際、加圧および加熱を合わせて実施することにより、接着フィルム30A,30Bを各電極12,22により確実に密着させることができる。この接着フィルム30A,30Bはフィルム状の樹脂であり、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、またはこれらの混合物を用いることができる。
【0059】
上記のように、活性化された部品側電極12及び基板側電極22(部品側接合面12a及び基板側接合面22a)を接着フィルム30A,30Bにより被覆することにより、電子部品10及び回路基板20を電極表面活性化装置41から取り出し大気中に置いても封止効果が持続される。このため、各接合面12a,22aの活性化状態は、接着フィルム30A,30Bにより維持される。
【0060】
また、前記したように被覆装置45は不活性ガス雰囲気とされているため、各電極12,22と接着フィルム30A,30Bとの間に電極酸化の原因となる空気が介在することはなく、電極12,22の活性状態を確実に維持することができる。更に、接着フィルム30A,30Bを用いて各接合面12a,22aの活性化状態を維持する構成であるため、他の被覆処理(例えば、コーティング,メッキ,スパッタ等)に比べて処理が容易となり、各電極12,22の被覆処理の自動化にも容易に対応することが可能となる。
【0061】
尚、各電極12,22を接着フィルム30A,30Bで封止した後、後述する固相接合を実施すまで比較的長い時間がある場合には、接着フィルム30A,30Bを被覆した電子部品10及び回路基板20を真空デシケータ等に収納する等して、大気を遮断した環境に保存することが望ましい。
【0062】
接合装置42は、前記したようにフリップチップボンダである。この接合装置42において、電子部品10と回路基板20との接続処理が実施される。この接合装置42を構成するフリップチップボンダは、一般に半導体製造工程等で用いられるものである。
【0063】
よって、活性化装置44及び被覆装置45と異なり、接合装置42には不活性ガス雰囲気或いは真空雰囲気とするための機構は設けられていない。このため、電子部品10と回路基板20とを接続する設備コストが軽減されると共に、接続処理のスループットが向上し、量産プロセスに対応することが可能となる。
【0064】
接合装置42内に電子部品10及び回路基板20が搬送されると、接着フィルム30Aが被覆された電子部品10と、接着フィルム30Bが被覆された回路基板20は、図5に示すように、部品側電極12と基板側電極22とが対向するよう位置決めされる。続いて、電子部品10と回路基板20は、図6に示すように、加熱されつつ圧接される。この際、電子部品10及び回路基板20に反りが発生しないよう矯正を行ないつつ圧接処理を行なう。
【0065】
これにより、部品側電極12及び基板側電極22は、接着フィルム30A,30Bを突き破り固相接合される。この際、接着フィルム30A,30Bが各電極12,22間に入り込むことなしに硬化され、接続抵抗の低い固相接合が可能となる。
【0066】
また、図7に示すように、部品側電極12と基板側電極22とが接合された状態において、電子部品10と回路基板20との間には接着フィルム30が介在することとなり、この接着フィルム30はアンダーフィルレジンとして機能する。よって、部品側電極12と基板側電極22との接合を強化することができる。
【0067】
また、上記のように本実施例では、各電極12,22が突起電極(バンプ)により構成されているため、固相接合時において接着フィルム30A,30Bを突き破る処理を確実に行なうことができる。よって、部品側電極12と基板側電極22との間に接着フィルム30A,30Bが残存することを確実に防止でき、両電極12,22の固相接合を確実に行なうことができる。
【0068】
以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
【0069】
(付記1) 第1の電極と、第2の電極を接合する電極接合方法において、
不活性ガス或いは真空雰囲気で、前記第1及び第2の電極の各接合面の汚染物を除去する工程と、
不活性ガス或いは真空雰囲気で、前記第1及び第2の電極に被覆部材を被覆する工程と、
前記第1の電極と前記第2の電極とを圧接し、前記被覆部材を突き破って前記第1の電極と前記第2の電極とを固相接合させる工程と
を具備することを特徴とする電極接続方法。
【0070】
(付記2) 付記1記載の電極接続方法において、
前記第1及び第2の電極の各接合面の汚染物除去は、前記接合面に形成されている酸化膜、又は水分、又は油脂分を除去することを特徴とする電極接続方法。
【0071】
(付記3) 付記1または2記載の電極接続方法において、
前記第1及び第2の電極の各接合面の汚染物を除去する処理として、プラズマ照射によるエッチングを用いたことを特徴とする電極接続方法。
【0072】
(付記4) 付記1または2記載の電極接続方法において、
前記第1及び第2の電極の各接合面の汚染物を除去する処理として、蟻酸の還元作用を用いたことを特徴とする電極接続方法。
【0073】
(付記5) 付記1乃至4のいずかれ1項に記載の電極接続方法において、
前記汚染物が除去された状態を維持させるための被覆部材として、電気的絶縁性を有する接着フィルムを用いたことを特徴とする電極接続方法。
【0074】
(付記6) 付記1乃至5のいずかれ1項に記載の電極接続方法において、
前記被覆部材によって、前記汚染物の除去状態を維持することを特徴とする電極接続方法。
【0075】
(付記7) 付記1乃至6のいずかれ1項に記載の電極接続方法において、
前記第1及び第2の電極は、基板上に突出形成された突起電極であることを特徴とする電極接続方法。
【0076】
(付記8) 電極表面から汚染物を除去する汚染物除去装置であって、
不活性ガス或いは真空雰囲気で、前記電極の接合面の酸化膜、又は水分、又は油脂分を除去することにより、前記接合面の汚染物を除去させる第1の装置と、
不活性ガス或いは真空雰囲気で、前記接合面電極に被覆部材を被覆処理する第2の装置と
を具備することを特徴とする汚染物除去装置。
【0077】
(付記9) 付記8記載の汚染物除去装置において、
前記第1の装置は、
前記電極の接合面の汚染物を除去する際、前記接合面に形成されている酸化膜を除去して汚染物除去を行なうことを特徴とする汚染物除去化装置。
【0078】
(付記10) 付記8または9記載の汚染物除去装置において、
前記第1の装置は、
プラズマ照射によるエッチングを用いて、前記接合面の汚染物を除去を行ことを特徴とする電極表面活性化装置。
【0079】
(付記11) 付記8または9記載の汚染物除去装置において、
前記第1の装置は、
蟻酸の還元作用を用いて前記接合面の汚染物を除去ことを特徴とする電極表面活性化装置。
【0080】
(付記12) 付記8乃至11のいずかれ1項に記載の汚染物除去装置において、
前記汚染物除去状態を維持させるための被覆部材として、電気的絶縁性を有する接着フィルムを用いたことを特徴とする汚染物除去装置
【0081】
(付記13) 付記8乃至12のいずかれ1項に記載の汚染物除去装置において、
前記第2の装置は、
不活性ガス雰囲気中で、前記電極に前記被覆部材を被覆する処理を実施することを特徴とする汚染物除去装置。
【0082】
(付記14) 付記8乃至13のいずかれ1項に記載の汚染物除去装置と、
汚染物除去装置により汚染物が除去された接合面を有する一対の電極を圧接し、前記被覆部材を突き破って前記一対の電極を固相接合させる接合装置と
を具備することを特徴とする電極表面活性化装置。
【発明の効果】
【0083】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
【0084】
請求項1記載の発明によれば、第1及び第2の電極の接合面の汚染物を除去した後、その接合面を被覆部材で封止するため、第1及び第2の電極を大気中に置いても、接合面の汚染物除去した状態を維持することが可能となる。また、大気中でのフリップチップ方式による接合が適用可能となり、量産プロセスに対応することが可能となる。
【0085】
また、請求項2記載の発明によれば、電子部品の電極表面に形成される酸化物を除去し状態のままで電極同士を接合できるため、低温かつ低荷重で接続信頼性の高い固相接合が可能となり接続処理における歩留り向上を実現できる。
【0086】
また、請求項3記載の発明によれば、プラズマエッチングにより接合面の汚染物を除去するため、複数の電極を高いスループットで確実に活性化することが可能となる。
【0087】
また、請求項4記載の発明によれば、蟻酸の還元作用を用いて接合面の汚染物を除去するため、安価な設備で複数の電極を確実に活性化することが可能となる。
【0088】
また、請求項5記載の発明によれば、電極の汚染物が除去された状態を維持させるための被覆処理を容易に行なうことが可能となり、また電極の被覆処理の自動化にも容易に対応することができる。
【0089】
また、請求項6記載の発明によれば、各電極と被覆部材との間に電極酸化の原因となる空気が介在することがなくなり、電極の汚染物が除去された状態をより確実に維持することができる。
【0090】
また、請求項7記載の発明によれば、被覆部材を突き破って第1及び第2の電極とを固相接合させる際、被覆部材を突き破る処理を確実に行なうことができ、電極間に被覆部材が残存することを防止できる。
【0091】
また、請求項8記載の発明によれば、被覆部材の電極への配設処理を簡単な構成で行なうことができる。
【0092】
また、請求項9記載の発明によれば、低温かつ低荷重で接続信頼性の高い固相接合が可能となると同時に量産プロセスに対応可能となり、生産コストを大幅に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例である電極接続方法を説明するための図であり、汚染物除去処理を行なう前の電子部品及び回路基板を示す図である。
【図2】 本発明の一実施例である電極接続方法を説明するための図であり、電極に対して汚染物除去処理を行っている状態を示す図である。
【図3】 本発明の一実施例である電極接続方法を説明するための図であり、汚染物が除去された電極に接着フィルムを貼着する様子を示す図である。
【図4】 本発明の一実施例である電極接続方法を説明するための図であり、汚染物が除去された電極が接着フィルムに被覆された状態を示す図である。
【図5】 本発明の一実施例である電極接続方法を説明するための図であり、電子部品の電極と回路基板の電極が対向するよう位置決めした状態を示す図である。
【図6】 本発明の一実施例である電極接続方法を説明するための図であり、電子部品の電極と回路基板の電極を加熱・加圧している状態を示す図である。
【図7】 本発明の一実施例である電極接続方法を説明するための図であり、電子部品の電極と回路基板の電極とが接合された状態を示す図である。
【図8】 本発明の一実施例である汚染物除去装置及び電極接続装置を説明するための図である。
【符号の説明】
10 電子部品
12 部品側電極
12a 部品側接合面
20 回路基板
22 基板側電極
22a 基板側接合面
30,30A,30B 接着フィルム
40 電極接続装置
41 電極表面活性化装置(汚染物除去装置)
42 接合装置
44 活性化装置
45 被覆装置
46 フィルムローダ
47A〜47E 搬送装置
50 電極表面活性化装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
[0002]
The present invention relates to an electrode connection method, a contaminant removal apparatus, and an electrode surface activation apparatus, and more particularly to an electrode connection method, a contaminant removal apparatus, and an electrode surface activation apparatus that connect electrodes using solid-phase bonding.
[0003]
With recent miniaturization and thinning of electronic devices, there is an increasing demand for high-density mounting of electronic components. Therefore, when an electronic component such as a semiconductor chip is connected to a substrate, a mounting method is often used in which a bare chip provided with a protruding electrode (bump) is flip-chip bonded to the substrate. A protruding electrode is formed on the electrode of the semiconductor chip used for the flip chip mounting, and it is necessary to electrically bond the protruding electrode and the wiring on the substrate.
[Prior art]
[0004]
In recent years, solid-state bonding has been attracting attention as a method for mounting highly integrated and miniaturized semiconductor devices on a substrate with high reliability at low temperature and low pressure. As a specific bonding method by solid phase bonding, a method is known in which the bonding surfaces of electrodes (for example, an electrode of a semiconductor device and an electrode of a substrate to which the electrode is connected) are directly brought into close contact with each other and pressed to perform solid phase bonding. Yes.
[0005]
However, if an oxide film such as a contaminant or an oxide exists on the bonding surface, a solid phase bonding between metal atoms cannot be performed. Therefore, when solid phase bonding is performed, removal of the oxide film on the bonding surface and activation are performed .
[0006]
As a specific method for removing and activating the oxide film on the bonding surface, a method of irradiating the bonding surfaces with an inert gas ion beam or an inert gas fast atom beam, a method of applying ultrasonic waves between the bonding surfaces, or a bonding surface A method of applying friction between them is used.
[0007]
Moreover, after activating an electrode by said method, it is necessary to maintain the state which the electrode surface activated until it joins these electrodes. This is because even if the oxide film is removed and activated on the bonding surface, the oxide film is formed again on the surface of the bonding surface when the bonding film is returned to the atmosphere.
[0008]
For this reason, conventionally, when the oxide film removal and the activation process are completed, the activated electrode is held in a vacuum or in an inert gas atmosphere, and the electrode bonding process is the same. It was supposed to be implemented in an atmosphere.
[Problems to be solved by the invention]
[0009]
However, when the conventional method described above is used, it is necessary to maintain the activated state of the electrode from the activation of the electrode surface to the solid phase bonding of the electrode. A mechanism for holding the substrate in a vacuum or in an inert atmosphere is required.
[0010]
For this reason, it is impossible to use a high-speed flip chip bonder capable of joining parts to be joined in the atmosphere, and thus the efficiency of electrode connection processing is reduced. there were. In addition, when the flip chip bonder is provided with a mechanism for realizing an inert atmosphere in order to increase the efficiency of the connection process, the equipment becomes complicated and expensive, and the equipment cost increases.
[0011]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an electrode connection method, a contaminant removal apparatus, and an electrode connection apparatus that can perform solid-phase connection of electrodes easily and inexpensively.
[Means for Solving the Problems]
[0012]
In order to solve the above-described problems, the present invention is characterized by the following measures.
[0013]
The invention described in claim 1
In the electrode joining method for joining the first electrode and the second electrode,
Removing contaminants on each joint surface of the first and second electrodes in an inert gas or vacuum atmosphere ;
An inert gas or vacuum atmosphere, a step of coating an object to be covered member to said first and second electrodes,
A step of pressing the first electrode and the second electrode, and piercing the coating member to solid-phase bond the first electrode and the second electrode. It is.
[0014]
According to the above invention, after removing contaminants on the joint surfaces of the first and second electrodes, the joint surfaces are sealed with the covering member, so that the first and second electrodes can be placed in the atmosphere. It is possible to maintain a state in which contaminants on the joint surface are removed .
[0015]
In addition, when the bonding surfaces of the first and second electrodes are solid-phase bonded, each electrode breaks through the covering member and is solid-phase bonded, so that solid-phase bonding in the atmosphere is possible. Accordingly, the flip-chip bonding can be applied in the atmosphere, and the mass production process can be handled.
[0016]
The invention according to claim 2
The electrode connection method according to claim 1,
The removal of contaminants on the bonding surfaces of the first and second electrodes is characterized by removing an oxide film , moisture, or oil / fat formed on the bonding surfaces.
[0017]
The invention according to claim 3
The electrode connection method according to claim 1 or 2,
Etching by plasma irradiation is used as a treatment for removing contaminants on the joint surfaces of the first and second electrodes.
[0018]
According to the above-described invention, contaminants on the joint surface are removed by plasma etching, so that it is possible to reliably remove contaminants from a plurality of electrodes with high throughput.
[0019]
The invention according to claim 4
The electrode connection method according to claim 1 or 2,
The formic acid reducing action is used as a treatment for removing contaminants on the joint surfaces of the first and second electrodes.
[0020]
According to the above invention, contaminants on the joint surface are removed using the reducing action of formic acid, so that it is possible to reliably activate a plurality of electrodes with inexpensive equipment.
[0021]
The invention according to claim 5
In the electrode connection method according to any one of claims 1 to 4,
As a covering member for maintaining the state where the contaminants are removed , an adhesive film having electrical insulation is used.
[0022]
According to the above invention, the use of the adhesive film having electrical insulation as the covering member makes it possible to easily perform the covering process for maintaining the state in which the contaminants of the electrode are removed. It is possible to easily cope with the automation of the coating process.
[0023]
Further, the invention described in claim 6
The electrode connection method according to claim 1.
The removal state of the contaminant is maintained by the covering member.
[0024]
According to the above invention, air that causes electrode oxidation is not interposed between each electrode and the covering member, and the state where the contaminants of the electrode are removed can be more reliably maintained.
[0025]
The invention according to claim 7
The electrode connection method according to any one of claims 1 to 6,
The first and second electrodes are projecting electrodes formed to project on the substrate.
[0026]
According to the above invention, the first and second electrodes are constituted by the protruding electrodes, so that when the first and second electrodes are solid-phase bonded by breaking through the covering member, the treatment of breaking through the covering member is ensured. It is possible to prevent the covering member from remaining between the electrodes.
[0027]
The invention according to claim 8
A contaminant remover that removes contaminants from the electrode surface,
A first apparatus for removing contaminants on the bonding surface by removing an oxide film on the bonding surface of the electrode , moisture, or oil and fat in an inert gas or vacuum atmosphere ;
An inert gas or vacuum atmosphere, and is characterized in that it comprises a second device for coating treatment to be covered member to the electrodes of the joining surface.
[0028]
According to the above invention, the contamination of the electrode is removed by the first device, and the covering member is covered by the second device. Therefore, the covering member can be disposed on the electrode with a simple configuration. .
[0029]
In the above contaminant removal apparatus,
The first apparatus may be configured to remove the contamination by removing the oxide film formed on the bonding surface when the contaminant on the bonding surface of the electrode is removed .
[0030]
In the above contaminant removal apparatus,
The first apparatus may be configured to remove contaminants on the bonding surface using etching by plasma irradiation.
[0031]
In the above contaminant removal apparatus,
The first apparatus may be configured to remove contaminants on the joint surface using a reducing action of formic acid.
[0032]
In the above contaminant removal apparatus,
As a covering member for maintaining the active state, an adhesive film having electrical insulation may be used.
[0033]
In the above contaminant removal apparatus,
The second apparatus may be configured to perform a process of covering the electrode with the covering member in an inert gas atmosphere.
[0034]
An electrode connection device according to the invention of claim 9 is
A contaminant removal apparatus according to claim 8,
Which is characterized by comprising a joining device for pressure contact with a pair of electrodes having a bonding surface contaminants have been removed by the contaminant removal device, the covering member is solid phase bonding the pair of electrodes breaks through It is.
[0035]
According to the present invention as described above, to remove contaminants of the joint surface of the electrode by contaminants removal device, which while maintaining the state of being decontaminated by the covering member, for bonding the electrode to each other in the joining device, Solid-state joining with low connection temperature and high load reliability is possible, and at the same time, it can be applied to mass production processes, and production costs can be greatly reduced.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0036]
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0037]
1 to 7 are process diagrams for explaining an electrode connecting method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a schematic configuration of a contaminant removing apparatus and an electrode connecting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
[0038]
In the following description, an example will be described in which the component-side electrode 12 formed on the electronic component 10 and the substrate-side electrode 22 formed on the circuit board 20 are joined. However, the application of the present invention is not limited to the joining of the electronic component 10 and the circuit board 20, but can be widely applied to the joining of electrodes.
[0039]
FIG. 1 shows the electronic component 10 and the circuit board 20 before the electrode connection process is started. The electronic component 10 is, for example, a semiconductor chip, and a plurality of component-side electrodes 12 are formed.
[0040]
The circuit board 20 is a board on which the electronic component 10 is mounted. The circuit board 20 is, for example, a flexible board, and a substrate-side electrode 22 corresponding to the electronic component 10 is formed at a predetermined position where the electronic component 10 is mounted.
[0041]
Both the component-side electrode 12 formed on the electronic component 10 and the substrate-side electrode 22 formed on the circuit board 20 are protruding electrodes formed by, for example, electroless plating. Accordingly, the electrodes 12 and 22 are configured to protrude from the electrode forming surface of the electronic component 10 and the electrode forming surface of the circuit board 20.
[0042]
Here, the electrode connection device 40 used to connect the electronic component 10 having the above-described configuration and the circuit board 20 will be described.
[0043]
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the electrode connection device 40. In short, the electrode connection device 40 includes an electrode surface activation device 41 (contaminant removal device) and a bonding device 42. In general, the electrode surface activation device 41 includes an activation device 44, a coating device 45, a film loader 46, and the like.
[0044]
The activation device 44 is a device that removes and activates surface oxides on the component side bonding surface 12a and the substrate side bonding surface 22a, which are the surfaces of the component side electrode 12 and the substrate side electrode 22, as will be described later. In the present embodiment, a plasma etching apparatus is used in the activation apparatus 44.
[0045]
The coating device 45 is a device for coating the adhesive film 30 on the component side electrode 12 and the substrate side electrode 22 activated by the activation device 44 as described later. For this reason, a film loader 46 for supplying the adhesive film 30 to the coating device 45 is connected to the coating device 45. The adhesive film 30 is transported to the coating device 45 by the transport device 47C.
[0046]
On the other hand, the bonding apparatus 42 is for solid-phase bonding of the component side electrode 12 of the component side electrode 12 activated and the substrate side bonding surface 22a of the substrate side electrode 22 as described later. In this embodiment, a flip chip bonder is used as the joining device 42.
[0047]
The loader 43 accommodates the electronic component 10 and the circuit board 20 in the state shown in FIG. 1 and is transported toward the activation device 44 at a predetermined timing. The unloader 48 stores the electronic component 10 and the circuit board 20 in an integrated state when the component-side electrode 12 and the substrate-side electrode 22 are solid-phase bonded. Further, the conveying devices 47A to 47E are conveying devices, and convey the electronic component 10, the circuit board 20, or the adhesive film 30 between the devices 42 to 48.
[0048]
Next, a connection process between the electronic component 10 and the circuit board 20 that is performed using the electrode connection device 40 shown in FIG. 8 will be described in detail with reference to FIGS.
[0049]
The electronic component 10 and the circuit board 20 shown in FIG. 1 are accommodated in the loader 43 of the electrode connection device 40 shown in FIG. Then, at a predetermined timing, the electronic component 10 and the circuit board 20 are transported to the activation device 44 constituting the electrode surface activation device 41 by the transport device 47A.
[0050]
The activation device 44 is a plasma etching device, and the electronic component 10 and the circuit board 20 are transferred into a chamber that maintains an atmosphere in which argon plasma can be irradiated. In the activation device 44, the plasma processing is performed by irradiating the component side bonding surface 12a of the component side electrode 12 and the substrate side bonding surface 22a of the substrate side electrode 22 with argon plasma. FIG. 2 shows a state in which argon plasma is applied to the component-side bonding surface 12a and the substrate-side bonding surface 22a.
[0051]
By performing the plasma etching process in this way, contaminants such as oxide films, moisture, oils and fats existing on the surfaces of the electrodes 12 and 22 are removed, and the bonding surfaces 12a and 22a of the electrodes 12 and 22 are activated. It becomes. Further, by activating the component-side bonding surface 12a and the substrate-side bonding surface 22a by plasma etching as in this embodiment, the bonding surfaces 12a, 22a of the plurality of electrodes 12, 22 are reliably activated with high throughput. can do.
[0052]
Further, the method of removing and activating the oxides of the joint surfaces 12a and 22a is not limited to the plasma etching process described above. For example, steam of heated carboxylic acid (for example, 250 ° C. formic acid) is sprayed on the surfaces of the electrodes 12 and 22 to remove contaminants by the reducing action of the carboxylic acid, and the joining surfaces 12a and 22a of the electrodes 12 and 22 are removed. Can also be activated. When this activation method is adopted, the equipment cost can be reduced as compared with plasma etching.
[0053]
When the activation process is completed, the electronic component 10 and the circuit board 20 purge the inside of the activation device 44 with an inert gas in order to maintain the activated state of the activated bonding surfaces 12a and 22a. And the electronic component 10 and the circuit board 20 are conveyed to the coating | coated apparatus 45 using the conveying apparatus 47B by which the inside of the conveyance path was made into inert gas atmosphere.
[0054]
The inside of the coating apparatus 45 is also an inert gas atmosphere, and therefore, the active state of each of the bonding surfaces 12a and 22a is not deteriorated during the transfer process from the activation apparatus 44 to the coating apparatus 45. Note that the atmosphere of the activation device 44, the coating device 45, and the transfer device 47B is not necessarily limited to an inert gas atmosphere, and other atmospheres (for example, for example, as long as the active state of the bonding surfaces 12a and 22a can be maintained). A vacuum atmosphere).
[0055]
As described above, the film loader 46 is connected to the coating device 45. The film loader 46 is configured to supply the adhesive films 30 </ b> A and 30 </ b> B to the coating device 45.
[0056]
In the coating apparatus 45 to which the film loader 46 is connected, the activated component side electrode 12 is coated with the adhesive film 30A sent from the film loader 44, and the activated substrate side electrode 22 is coated with the adhesive film 30B. (The adhesive films 30A and 30B are collectively referred to as the adhesive film 30).
[0057]
Specifically, as shown in FIG. 3, the adhesive films 30 </ b> A and 30 </ b> B supplied from the film loader 46 are arranged on the electrode forming surfaces of the electronic component 10 and the circuit board 20, and then the adhesive film is applied by a pressure plate (not shown). After pressurizing 30A and 30B toward the electronic component 10 and the circuit board 20, the inside of the coating apparatus 45 is decompressed.
[0058]
Thus, the electrodes 12 and 22 formed on the semiconductor chip and the circuit board 20 are covered with the adhesive films 30A and 30B as shown in FIG. The adhesive films 30 </ b> A and 30 </ b> B can be reliably adhered to the electrodes 12 and 22 by performing the pressurization and heating together during the coating process. The adhesive films 30A and 30B are film-like resins, and a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a mixture thereof can be used.
[0059]
As described above, the activated component-side electrode 12 and substrate-side electrode 22 (component-side bonding surface 12a and substrate-side bonding surface 22a) are covered with the adhesive films 30A and 30B, so that the electronic component 10 and the circuit board 20 are covered. Is removed from the electrode surface activation device 41 and placed in the atmosphere, the sealing effect is maintained. For this reason, the activation state of each joining surface 12a, 22a is maintained by adhesive film 30A, 30B.
[0060]
In addition, as described above, since the coating apparatus 45 is in an inert gas atmosphere, air that causes electrode oxidation is not interposed between the electrodes 12 and 22 and the adhesive films 30A and 30B. The active state of 12, 22 can be reliably maintained. Furthermore, since it is the structure which maintains the activation state of each joint surface 12a, 22a using adhesive film 30A, 30B, a process becomes easy compared with other coating processes (for example, coating, plating, sputtering, etc.), It is possible to easily cope with the automation of the coating process of the electrodes 12 and 22.
[0061]
In addition, after sealing each electrode 12 and 22 with adhesive film 30A, 30B, when there exists comparatively long time until it implements the solid-phase joining mentioned later, the electronic component 10 which coat | covered adhesive film 30A, 30B, and It is desirable to store the circuit board 20 in an environment where the atmosphere is shut off, for example, by storing it in a vacuum desiccator or the like.
[0062]
As described above, the joining device 42 is a flip chip bonder. In the joining device 42, connection processing between the electronic component 10 and the circuit board 20 is performed. The flip chip bonder constituting the bonding apparatus 42 is generally used in a semiconductor manufacturing process or the like.
[0063]
Therefore, unlike the activation device 44 and the coating device 45, the bonding device 42 is not provided with a mechanism for creating an inert gas atmosphere or a vacuum atmosphere. For this reason, the facility cost for connecting the electronic component 10 and the circuit board 20 is reduced, the throughput of the connection process is improved, and the mass production process can be supported.
[0064]
When the electronic component 10 and the circuit board 20 are transported into the bonding apparatus 42, the electronic component 10 covered with the adhesive film 30A and the circuit board 20 covered with the adhesive film 30B are as shown in FIG. The side electrode 12 and the substrate side electrode 22 are positioned so as to face each other. Subsequently, the electronic component 10 and the circuit board 20 are pressed together while being heated, as shown in FIG. At this time, the pressure contact process is performed while correcting so that the electronic component 10 and the circuit board 20 are not warped.
[0065]
Thereby, the component side electrode 12 and the board | substrate side electrode 22 penetrate through adhesive film 30A, 30B, and are solid-phase-bonded. At this time, the adhesive films 30 </ b> A and 30 </ b> B are cured without entering between the electrodes 12 and 22, and solid phase bonding with low connection resistance is possible.
[0066]
Further, as shown in FIG. 7, in the state where the component side electrode 12 and the substrate side electrode 22 are joined, an adhesive film 30 is interposed between the electronic component 10 and the circuit board 20, and this adhesive film. 30 functions as an underfill resin. Therefore, the bonding between the component side electrode 12 and the substrate side electrode 22 can be strengthened.
[0067]
Further, as described above, in the present embodiment, since each of the electrodes 12 and 22 is constituted by a protruding electrode (bump), the process of breaking through the adhesive films 30A and 30B can be reliably performed at the time of solid phase bonding. Therefore, it is possible to reliably prevent the adhesive films 30A and 30B from remaining between the component-side electrode 12 and the substrate-side electrode 22, and to perform solid-phase bonding of both the electrodes 12 and 22.
[0068]
Regarding the above description, the following items are further disclosed.
[0069]
(Supplementary note 1) In the electrode joining method for joining the first electrode and the second electrode,
Removing contaminants on each joint surface of the first and second electrodes in an inert gas or vacuum atmosphere ;
An inert gas or vacuum atmosphere, a step of coating an object to be covered member to said first and second electrodes,
An electrode comprising press-contacting the first electrode and the second electrode, piercing the covering member, and solid-phase bonding the first electrode to the second electrode. Connection method.
[0070]
(Appendix 2) In the electrode connection method described in Appendix 1,
The contaminant removal of each joint surface of the said 1st and 2nd electrode is an electrode connection method characterized by removing the oxide film , the water | moisture content, or oil and fat formed in the said joint surface.
[0071]
(Appendix 3) In the electrode connection method according to Appendix 1 or 2,
An electrode connection method, wherein etching by plasma irradiation is used as a treatment for removing contaminants on the joint surfaces of the first and second electrodes.
[0072]
(Appendix 4) In the electrode connection method according to Appendix 1 or 2,
An electrode connecting method, wherein a reducing action of formic acid is used as a treatment for removing contaminants on the joint surfaces of the first and second electrodes.
[0073]
(Appendix 5) In the electrode connection method according to any one of appendices 1 to 4,
An electrode connection method using an adhesive film having electrical insulation as a covering member for maintaining the state in which the contaminants are removed .
[0074]
(Appendix 6) In the electrode connection method according to any one of appendices 1 to 5,
An electrode connection method characterized by maintaining the removed state of the contaminant by the covering member.
[0075]
(Appendix 7) In the electrode connection method according to any one of appendices 1 to 6,
The electrode connection method according to claim 1, wherein the first and second electrodes are projecting electrodes that project from the substrate.
[0076]
(Appendix 8) A contaminant removal apparatus for removing contaminants from the electrode surface,
A first apparatus for removing contaminants on the bonding surface by removing an oxide film on the bonding surface of the electrode , moisture, or oil and fat in an inert gas or vacuum atmosphere ;
An inert gas or vacuum atmosphere, decontamination apparatus characterized by comprising a second apparatus for coating treatment to be covered member to the electrodes of the joining surface.
[0077]
(Appendix 9) In the pollutant removal apparatus described in Appendix 8,
The first device includes:
Removing the contaminants of the joint surface of the electrode, decontamination apparatus characterized by performing contaminant removal by removing the oxide film formed on the bonding surface.
[0078]
(Supplementary Note 10) In the contaminant removal apparatus according to Supplementary Note 8 or 9,
The first device includes:
An electrode surface activation apparatus characterized in that contaminants on the joint surface are removed using etching by plasma irradiation.
[0079]
(Supplementary note 11) In the contaminant removal apparatus according to supplementary note 8 or 9,
The first device includes:
An electrode surface activation device characterized in that contaminants on the joint surface are removed using a reducing action of formic acid.
[0080]
(Supplementary note 12) In the contaminant removal apparatus according to any one of supplementary notes 8 to 11,
A contaminant removal apparatus using an adhesive film having electrical insulation as a covering member for maintaining the contaminant removal state.
[0081]
(Supplementary note 13) In the contaminant removal apparatus according to any one of supplementary notes 8 to 12,
The second device includes:
The contaminant removal apparatus characterized by implementing the process which coat | covers the said coating | coated member to the said electrode in inert gas atmosphere.
[0082]
(Supplementary note 14) The contaminant removal apparatus according to any one of supplementary notes 8 to 13, and
Electrode, characterized in that it comprises a joining device for pressure contact with a pair of electrodes having a bonding surface contaminants have been removed by the contaminant removal device, the covering member is solid phase bonding the pair of electrodes breaks through Surface activation device.
【The invention's effect】
[0083]
As described above, according to the present invention, various effects described below can be realized.
[0084]
According to the first aspect of the present invention, after removing contaminants on the joint surfaces of the first and second electrodes, the joint surfaces are sealed with the covering member. It is possible to maintain the state in which the contaminants on the joint surface have been removed even if placed on the surface. In addition, it is possible to apply the flip chip bonding in the air, and it is possible to cope with the mass production process.
[0085]
Further, according to the invention described in claim 2, since the electrodes can be joined with the oxide formed on the electrode surface of the electronic component being removed, a solid phase with low connection temperature and high load reliability. Bonding is possible, and the yield in connection processing can be improved.
[0086]
According to the third aspect of the present invention, since contaminants on the bonding surface are removed by plasma etching, a plurality of electrodes can be reliably activated with high throughput.
[0087]
According to the invention described in claim 4, since the contaminants on the joint surface are removed by using the reducing action of formic acid, it becomes possible to reliably activate the plurality of electrodes with inexpensive equipment.
[0088]
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to easily perform the coating process for maintaining the state in which the contaminants of the electrode are removed, and it is possible to easily cope with the automation of the electrode coating process. be able to.
[0089]
According to the sixth aspect of the present invention, air that causes electrode oxidation is not interposed between each electrode and the covering member, and the state in which contaminants on the electrode are removed is more reliably maintained. be able to.
[0090]
According to the seventh aspect of the present invention, when the first and second electrodes are solid-phase bonded by breaking through the covering member, it is possible to reliably perform the process of breaking through the covering member. Can be prevented from remaining.
[0091]
According to the invention described in claim 8, the disposing process of the covering member to the electrode can be performed with a simple configuration.
[0092]
In addition, according to the ninth aspect of the invention, it is possible to perform solid-phase bonding with high connection reliability at a low temperature and a low load, and at the same time, it is possible to cope with a mass production process, thereby greatly reducing production costs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an electrode connection method according to an embodiment of the present invention, and is a diagram showing an electronic component and a circuit board before performing a contaminant removal process.
FIG. 2 is a diagram for explaining an electrode connection method according to an embodiment of the present invention, and is a diagram showing a state in which a contaminant removal process is performed on an electrode.
FIG. 3 is a diagram for explaining an electrode connection method according to an embodiment of the present invention, and is a diagram showing a state in which an adhesive film is attached to an electrode from which contaminants have been removed .
FIG. 4 is a diagram for explaining an electrode connecting method according to an embodiment of the present invention, and shows a state in which an electrode from which contaminants have been removed is covered with an adhesive film.
FIG. 5 is a diagram for explaining an electrode connecting method according to an embodiment of the present invention, and is a diagram showing a state in which an electrode of an electronic component and an electrode of a circuit board are positioned to face each other.
FIG. 6 is a view for explaining an electrode connecting method according to an embodiment of the present invention, and is a view showing a state where an electrode of an electronic component and an electrode of a circuit board are heated and pressurized.
FIG. 7 is a diagram for explaining an electrode connection method according to an embodiment of the present invention, and shows a state in which an electrode of an electronic component and an electrode of a circuit board are joined.
FIG. 8 is a diagram for explaining a contaminant removal apparatus and an electrode connection apparatus according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electronic component 12 Component side electrode 12a Component side bonding surface 20 Circuit board 22 Substrate side electrode 22a Board side bonding surface 30, 30A, 30B Adhesive film 40 Electrode connection apparatus 41 Electrode surface activation apparatus (contaminant removal apparatus)
42 Bonding device 44 Activating device 45 Coating device 46 Film loaders 47A to 47E Conveying device 50 Electrode surface activating device

Claims (9)

第1の電極と、第2の電極を接合する電極接合方法において、
不活性ガス或いは真空雰囲気で、前記第1及び第2の電極の各接合面の汚染物を除去する工程と、
不活性ガス或いは真空雰囲気で、前記第1及び第2の電極に被覆部材を被覆する工程と、
前記第1の電極と前記第2の電極とを圧接し、前記被覆部材を突き破って前記第1の電極と前記第2の電極とを固相接合させる工程と
を具備することを特徴とする電極接続方法。
In the electrode joining method for joining the first electrode and the second electrode,
Removing contaminants on each joint surface of the first and second electrodes in an inert gas or vacuum atmosphere ;
An inert gas or vacuum atmosphere, a step of coating an object to be covered member to said first and second electrodes,
An electrode comprising press-contacting the first electrode and the second electrode, piercing the covering member, and solid-phase bonding the first electrode to the second electrode. Connection method.
請求項1記載の電極接続方法において、
前記第1及び第2の電極の各接合面の汚染物除去は、前記接合面に形成されている酸化膜、又は水分、又は油脂分を除去することを特徴とする電極接続方法。
The electrode connection method according to claim 1,
The contaminant removal of each joint surface of the said 1st and 2nd electrode is an electrode connection method characterized by removing the oxide film , the water | moisture content, or oil and fat formed in the said joint surface.
請求項1または2記載の電極接続方法において、
前記第1及び第2の電極の各接合面の汚染物を除去する処理として、プラズマ照射によるエッチングを用いたことを特徴とする電極接続方法。
The electrode connection method according to claim 1 or 2,
An electrode connection method, wherein etching by plasma irradiation is used as a treatment for removing contaminants on the joint surfaces of the first and second electrodes.
請求項1または2記載の電極接続方法において、
前記第1及び第2の電極の各接合面の汚染物を除去する処理として、蟻酸の還元作用を用いたことを特徴とする電極接続方法。
The electrode connection method according to claim 1 or 2,
An electrode connecting method, wherein a reducing action of formic acid is used as a treatment for removing contaminants on the joint surfaces of the first and second electrodes.
請求項1乃至4のいずかれ1項に記載の電極接続方法において、
前記汚染物が除去された状態を維持させるための被覆部材として、電気的絶縁性を有する接着フィルムを用いたことを特徴とする電極接続方法。
In the electrode connection method according to any one of claims 1 to 4,
An electrode connection method using an adhesive film having electrical insulation as a covering member for maintaining the state in which the contaminants are removed .
前記被覆部材によって、前記汚染物の除去状態を維持することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の電極接続方法。The electrode connection method according to claim 1, wherein the removed state of the contaminant is maintained by the covering member. 請求項1乃至6のいずかれ1項に記載の電極接続方法において、
前記第1及び第2の電極は、基板上に突出形成された突起電極であることを特徴とする電極接続方法。
The electrode connection method according to any one of claims 1 to 6,
The electrode connection method according to claim 1, wherein the first and second electrodes are projecting electrodes that project from the substrate.
電極表面から汚染物を除去する汚染物除去装置であって、
不活性ガス或いは真空雰囲気で、前記電極の接合面の酸化膜、又は水分、又は油脂分を除去することにより、前記接合面の汚染物を除去させる第1の装置と、
不活性ガス或いは真空雰囲気で、前記接合面電極に被覆部材を被覆処理する第2の装置と
を具備することを特徴とする汚染物除去装置。
A contaminant remover that removes contaminants from the electrode surface,
A first apparatus for removing contaminants on the bonding surface by removing an oxide film on the bonding surface of the electrode , moisture, or oil and fat in an inert gas or vacuum atmosphere ;
An inert gas or vacuum atmosphere, decontamination apparatus characterized by comprising a second apparatus for coating treatment to be covered member to the electrodes of the joining surface.
請求項8記載の汚染物除去装置と、
汚染物除去装置により汚染物が除去された接合面を有する一対の電極を圧接し、前記被覆部材を突き破って前記一対の電極を固相接合させる接合装置と
を具備することを特徴とする電極接続装置。
A contaminant removal apparatus according to claim 8,
Electrode, characterized in that it comprises a joining device for pressure contact with a pair of electrodes having a bonding surface contaminants have been removed by the contaminant removal device, the covering member is solid phase bonding the pair of electrodes breaks through Connected device.
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