円柱形状はんだ片
【課題】本発明は、はんだ片と被搭載面との間にフラックスを充分に介在させることが可能なはんだ片を提供することを第１の目的としている。さらに本発明は、この第１の目的に加え、はんだ片を搭載するにあたりはんだ片の搭載率を改善可能なはんだ片を提供することを第２の目的としている。
【解決手段】本発明は、少なくとも一方の端面に凹部を有することを特徴とする略円柱形状はんだ片である。凹部は、はんだ片の端面の外周縁部に形成されていてもよいし、当該端面の中央部に形成されていてもよく、さらに双方に形成されていてもよい。凹部は、はんだ片の両端面にあってもよい。
【解決手段】本発明は、少なくとも一方の端面に凹部を有することを特徴とする略円柱形状はんだ片である。凹部は、はんだ片の端面の外周縁部に形成されていてもよいし、当該端面の中央部に形成されていてもよく、さらに双方に形成されていてもよい。凹部は、はんだ片の両端面にあってもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱形状はんだ片に係わる。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やパーソナルコンピュータ等の情報電子機器に対するコンパクト化や多機能化の要請にともない情報機器に組み込まれる電子部品の高密度実装化が望まれている。そして、電子部品の代表的な例である図２（ａ）・（ｂ）に示す半導体素子７１では高密度実装に対応できるよう、その接続端子７１１に微小なはんだバンプ７３を形成したフリップチップ接続が採用されている。
【０００３】
上記はんだバンプは、原料となるはんだを接続端子に置き、これをリフローすることにより形成される。そして、原料となるはんだを接続端子面に置く方法としては、はんだペースト印刷法、はんだメッキ法、はんだボール搭載法などがあるが、一定体積のはんだバンプを効率的に形成できるという利点のあるはんだボール搭載法が広く使用されており、本願出願人も下記特許文献１でマスクによる振込方式を用いたボール搭載法について出願している。なお、ボール搭載法としては、振込方式の他に吸着ヘッドを用いた吸着方式が周知である。
【０００４】
フリップチップ接続は電子部品の小型化に有利な接続方法であり高密度実装に用いられているが、近年の更なる高密度実装化の要請により接続端子が狭ピッチ化している。ここで、上記はんだボール搭載法において接続端子が狭ピッチ化すると、接続端子に搭載されたはんだボール同士が接近したり接触したりし、隣接した接続端子が短絡し接続不良が生じる恐れがあるという問題がある。また、比較的体積の大きなはんだバンプを形成する場合には、隣接する接続端子間のピッチ距離よりもはんだボールの直径が大きくなるため、はんだボールの搭載そのものが寸法制約上物理的に出来ないという問題がある。
【０００５】
上記問題を解消する技術の一例が下記特許文献２〜７に開示されている。特許文献２には柱状はんだを形成したパッケージ基板が、特許文献３には円柱状のバンプを形成した半導体パッケージが開示されており、かかる柱状はんだや円柱状バンプをはんだペースト印刷法により形成する技術が開示されている。また、特許文献４〜７には、線材や棒材の切断により、またははんだシートの打ち抜きにより円柱形状のはんだ片を形成する技術が開示されている。そして、図２（ｃ）に示すように、接続端子７１１のピッチ距離より直径の小さな円柱形状はんだ片９０を、その端面が接続端子７１１に接するよう搭載すれば上記問題を解消することができる。
【特許文献１】特開２００５−１０１５０２号公報
【特許文献２】特開平１０−２５６４２５号公報
【特許文献３】特開平１０−１６３３６５号公報
【特許文献４】特開昭５９−１３５９２号公報
【特許文献５】特開２００２−２６１８３号公報
【特許文献６】特開平１１−１３５６６７号公報
【特許文献７】特開平１１−２１４５７０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、上記従来技術には以下の問題がある。まず第１の問題はフラックスの充填性の問題である。すなわち、図９（ａ）に示すように、接続端子７１１には、（１）被搭載面である接続端子７１１の表面及びはんだ片９０の表面に存在する酸化膜をリフロー時に除去する、（２）搭載されたはんだ片９０を接続端子７１１へ仮固定する、ことを目的として円柱形状はんだ片（以下はんだ片と言う場合がある。）の搭載前にフラックスｆが塗布されている。ここで、はんだ片９０の端面が平坦である場合には、はんだ片９０の端面と接続端子７１１の表面とが密接するため両者の間には間隙が生じ難く、はんだ片９０の底部にフラックスｆが介在し難い状態となる。そのため、フラックスｆは上記機能を発揮できず、例えば上記（１）の観点においては、酸化膜の除去不足により溶融したはんだ片９０の濡れ広がりが阻害され所望のはんだバンプ７３が形成されなかったり、はんだバンプ７３と接続端子７１１との接合界面に欠陥が形成されるという問題が生じる。また、上記（２）の観点においては、はんだ片９０が接続端子７１１に充分に仮固定されず、搭載工程の後の操作における外力で接続端子７１１から脱落し、その結果はんだ片９０が脱落した接続端子７１１にははんだバンプ７３が形成されないという問題が生じる。
次に、第２の問題は、はんだ片９０の端面の外周縁部にエッジが存在することに起因するはんだ片の搭載率の低下に関する問題である。すなわち、例えば振込方式では、図９（ｂ）に示すように、接続端子７１１に対応して位置決めされた位置決め開口部５２１にはんだ片９０を装入し、位置決め開口部５２１を通じて接続端子７１１に搭載する。ここで、はんだ片９０の端面が平坦でその外周縁部にエッジ９４が存在する場合には、当該エッジ９４が位置決め開口部５２１の内面に突き当たり噛み込むため円滑にはんだ片９０が装入されず、その結果はんだ片９０が搭載されない接続端子７１１が生じ、はんだ片９０の搭載率が低下するという問題を招来する。また、吸着方式では、図９（ｃ）に示すように、吸着ヘッド６０に設けられた貫通孔状の吸着部６１に端面を真空吸着したはんだ片９０を接続端子７１１に位置合わせし、真空を破壊することで接続端子７１１に搭載する。ここで、はんだ片９０を真空吸着する際に吸着部６１とはんだ片９０の軸心とが一致していない場合も多く、図示するように位置ずれした状態で吸着され、その結果外周縁部のエッジ９４が吸着部６１の吸着口に噛み込んだはんだ片９０が発生する。この状態のはんだ片９０は真空破壊されても容易に吸着部６１から離脱せず、もってはんだ片９０が搭載されない接続端子７１１が生じ、はんだ片９０の搭載率が低下するという問題を招来する。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題を鑑みてなされたものであり、はんだ片と被搭載面との間にフラックスを充分に介在させることが可能なはんだ片を提供することを第１の目的としている。さらに本発明は、この第１の目的に加え、はんだ片を搭載するにあたりはんだ片の搭載率を改善可能なはんだ片を提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記第１の目的を達成する本発明の態様は、少なくとも一方の端面に凹部を有することを特徴とする略円柱形状はんだ片である。
【０００９】
かかる態様の発明によれば、はんだ片の凹部を有する端面をフラックスが塗布された被搭載面に載置することにより、当該凹部と被搭載面とで形成される空間にフラックスは充填され、はんだ片と被搭載面との間にはフラックスが充分に介在する。したがって、フラックスの不足に伴い生じる上記第１の問題が解消される。
【００１０】
なお、上記態様の発明において、凹部は、はんだ片の端面の外周縁部に形成されていてもよいし、当該端面の中央部に形成されていてもよく、さらに双方に形成されていてもよい。
【００１１】
さらに加えて、はんだ片は凹部を他方の端面にも有する、換言すればはんだ片の両端面に凹部を有していることが、はんだ片を被搭載面に搭載するにあたり端面を選択するという操作を不要にするという観点から工業生産上望ましい。
【００１２】
さらに、上記第２の目的を達成するためには、はんだ片の端面の外周縁部にはＲ面が形成されていることが望ましい。このようにはんだ片を構成することで、振込方式のはんだ片搭載工法においてはんだ片の外周縁部がマスクの位置決め開口部の内面に突き当たった場合でも、Ｒ面により噛み込みが防止されはんだ片は下方に落下し、位置決め開口部に円滑に装入され、また吸着方式のはんだ片搭載工法において吸着部にエッジによりはんだ片の外周縁部が噛み込むことが防止され、被搭載面に対するはんだ片の搭載率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記説明したように、本発明の構成によれば、本発明の第１の目的であるはんだ片と被搭載面との間にフラックスを充分に介在させることが可能なはんだ片を提供すること、加えて、本発明の第２の目的である振込方式を用いてはんだ片を搭載するにあたり搭載率を改善可能なはんだ片を提供するという課題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明について、その実施態様に基づき説明する。なお、本発明は以下で説明する実施態様にのみ限定されず、同一性の範囲の中で適宜改変して実施することが可能であり、また、各実施態様を構成する要素は適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００１５】
[第１実施態様]
本発明に係わるはんだ片の第１の実施態様について図１〜５を参照しつつ説明する。ここで、図１は第１態様のはんだ片の構成を示す正面図、図２は図１のはんだ片が搭載される電子部品である半導体素子の構成を説明する図、図３は図１のはんだ片を図２の半導体素子に搭載する搭載装置の正面図、図４は図３の搭載装置を構成するマスクを説明する図、図５は図３の搭載装置の動作によるはんだ片の搭載方法を説明する図である。
【００１６】
まず、はんだ片が搭載される半導体素子の構成について図２に基づいて説明する。図２おいて、符号７１が半導体素子であり、符号７２は半導体素子７１が接続端子７２１へフリップチップ接続される基板である。半導体素子７１には、基板７２に接続するためのはんだバンプ７３がエリアアレイ状に下面に突設されている。そして、はんだバンプ７３は、図２（ｃ）に示すように、半導体素子７１に設けられた接続端子７１１の表面（被搭載面）にはんだ片１０を搭載し、その後リフローすることにより形成される。なお、以下では、半導体素子７１を複数含む半導体ウエハ７１ａにはんだ片を搭載する場合を例として本発明を具体的に説明するが、本発明の対象は半導体ウエハに限定されることはなく、個々の半導体素子や樹脂製基板の接続端子にはんだ片を搭載する場合にも適用することができる。
【００１７】
第１態様に係わるはんだ片の構成を図１（ａ）〜（ｃ）に示す。図１（ａ）に示すはんだ片１０は略円柱形状をなしており、外周面１１、一方の端面１２及び他方の端面１３とから構成されている。そして、一方の端面１２の外周縁部にはＲ面１４が形成されており、端面１２の頂部を基準としてはんだ片１０の軸心方向に沿い眺めた場合に端面１２はその外周縁部に凹部１５を有している。ここで、図１（ａ）のはんだ片１０では、はんだ片１０を接続端子７１１に搭載する際に端面の選択操作を不要にするため、他方の端面１３にも同様にＲ面１６が形成されており、端面１３の外周縁部にも凹部１７を有するよう構成してあるが、本発明の第１の目的を達成するためには凹部は少なくとも一方の端面１２のみに形成してあればよい。
【００１８】
図１（ｂ）・（ｃ）は、図１（ａ）のはんだ片の変形例としてのはんだ片２０・３０を示したものである。図１（ｂ）のはんだ片２０は、一方の端面２２及び他方の端面２３ともに全て曲面２４・２６で構成された例である。このはんだ片２０も、端面２２・２３の頂部を基準としてはんだ片２０の軸心方向に沿い眺めた場合に端面２２・２３はその外周縁部に凹部２５・２７を有していることとなる。さらに、図１（ｃ）のはんだ片３０は、図１（ａ）のはんだ片１０のＲ面１４・１６に代え、一方の端面３２及び他方の端面３３の双方の外周縁部にＣ面３４・３６を形成した例であり、端面３２・３３の頂部を基準としてはんだ片３０の軸心方向に沿い眺めた場合に端面３２・３３はその外周縁部に凹部３５・３７を有していることとなる。
【００１９】
上記はんだ片１０を、図２の半導体ウエハ７１ａに形成された各接続端子７１１に搭載する搭載装置の一例について図３・４に基づいて説明する。
【００２０】
図３に示す搭載装置５０において、符号５２はマスクである。マスク５２は、図４に示すように、半導体ウエハ７１ａの接続端子７１１の配列パターンに対応し形成され、更にはんだ片１０の直径Φ２よりも僅かに大きな直径Φ１を有する貫通孔状の位置決め開口部５２１を備えている。そして、マスク５２には、接続端子７１１に塗布されたフラックスｆが下面５２３に付着しないよう、図４（ｂ）に示すように半導体ウエハ７１ａの表面に接することで間隙ｇを形成する突起部５２４が設けられている。
【００２１】
ここで、マスク５２は、半導体ウエハ７１ａに対し位置決めした時、接続端子７１１の表面からマスク２２の上面５２２までの距離ｔが、はんだ片１０の軸心方向の長さＬに対し０．８Ｌ以上であって１．４Ｌ未満となる厚みに形成することが好ましい。すなわち、マスク５２の厚みが０．８Ｌ未満の場合には、マスク５２の上面５２２に対しはんだ片１０の頂部が露出しすぎるため一度位置決め開口部５２１に充填されたはんだ片１０が位置決め開口部５２１から抜け出やすく、１．４Ｌより大きい場合は、位置決め開口部５２１に複数個のはんだ片１０が充填されやすいからである。なお、マスク５２は一種の治具で繰返して使用されるものであり、金属板、樹脂板、積層品または成膜品などの板状の基材が使用される。そして位置決め開口部５２１は、基材をレーザ加工やエッチング加工して形成することができる。
【００２２】
図３において符号５７は振込具である。振込具５７はブラシ状となるよう配設された複数のワイヤーを有し、当該複数のワイヤーの先端はマスク５２の上面に接触可能に配置され、振込具５７はマスク５２の上面に対し水平移動可能に構成されている。この振込具５７を構成するワイヤーを例えば軟質の樹脂やゴム、紙、金属などを主体とした柔軟性のある素材で形成することで、はんだ片１０の変形を防止しつつマスク５２の上面５２２を移動させることができる。なお、振込具５７としては、上記ブラシ状の構成のみならず例えばスキージ状の振込具やエアーブラシ等を使用することができる。
【００２３】
図３において符号５１は半導体ウエハ７１ａを保持するホルダである。ホルダ５１は、ホルダ５１の左方に立設した壁部５１３と、接続端子を上方に向け水平な姿勢で半導体ウエハ７１ａが装着される挿着凹部５１２と、挿着凹部５１２の底面に開口した開口部５１１ａと外部に開口した開口部５１１ｂと、開口部５１１ａと５１１ｂを連通する流体通路５１１と、開口部５１１ｂにおいて流体通路５１１に連結し負圧を発生する負圧発生手段を備えている。以上の構成によりホルダ５１は、挿着凹部５１２に半導体ウエハ７１ａを装着した後に負圧発生手段で負圧を発生することにより、挿着凹部５１２の底面に半導体ウエハ７１ａが密着するよう構成されている。
【００２４】
図３において符号５９はホルダ５１を昇降させるホルダ昇降手段である。このホルダ昇降手段５９は、半導体ウエハ７１ａがホルダ５１に装着される前には最も下降した状態となることでホルダ５１を初期位置に位置決めし、半導体ウエハ７１ａが装着された後には所定の高さまで上昇した状態となりはんだ片１０を半導体ウエハ７１ａに搭載するためホルダ５１を図に示す搭載位置に位置決めするよう構成されている。
【００２５】
図３において符号５３はマスク５２を水平方向に移動させるマスク水平移動手段である。このマスク水平移動手段５３は、上記のように半導体ウエハ７１ａが搭載位置に位置決めされる前は右終端まで後退した状態となることでマスク５２を初期位置に位置決めし、半導体ウエハ７１ａが搭載位置に位置決めされた後には初期位置からマスク５２を左方に移動させ、図示するようにマスク５２の左側端面を壁部２１３の右側面に当接させ、図４に示すように位置決め開口部２２１を接続端子７１１に対応するようにマスク５２を位置決めするよう構成されている。
【００２６】
図３において符号５４はマスク５２の上面にはんだ片１０を供給するはんだ片供給手段であり、符号５６はマスク５２の上面に残存する余剰のはんだ片を除去するはんだ片除去手段である。このはんだ片供給手段５４は、マスク５２の右側端の上方に配置され、はんだ片１０を供給する供給部５４１を有し、接続端子７１１の個数よりも多いはんだ片１０を定量秤量し、マスク５２の上面に供給する。また、はんだ片除去手段５６は、マスク５２の左側端に配設されはんだ片１０を吸引する吸引部５６１を有し、位置決め開口部５２１に装入されずマスク５２の上面に残存した余剰のはんだ片１０を吸引し除去する。
【００２７】
上記搭載装置５０によるはんだ片１０の搭載動作について図３乃至５を参照して説明する。まず、図３に示すように、予めフラックスｆが接続端子７１１の上面に塗布された半導体ウエハ７１ａをホルダ５１にセットする。その後、ホルダ昇降手段５９はホルダ５１を上昇させ、半導体ウエハ７１ａを搭載位置へ位置決めする。次いで、マスク水平移動手段５３はマスク５２を搭載位置へ移動させ、図５（ａ）に示すように、半導体ウエハ７１ａに対しマスク５２を位置合わせする。このとき、水平面内では位置決め開口部５２１が接続端子７１１に対応するように、更に鉛直方向においては、突起部が半導体ウエハ７１ａの表面に突き当てられることでマスク５２の下面と接続端子７１の上面との間に所定の間隙が形成されるようマスク５２は位置合わせされる。
【００２８】
はんだ片供給手段５４は、上記搭載位置へ位置決めされたマスク５２の上面に接続端子７１１の個数以上のはんだ片１０を供給する。次いで、搭載装置５０は、図５（ｂ）に示すように、振込具５７を水平移動させることでマスク２２の上面に供給されたはんだ片１０をその複数のワイヤーの先端で捕捉しつつ移動させる。すると、はんだ片１０は位置決め開口部５２１の上方まで移動し、位置決め開口部５２１に装入され、その端面１２を底面にした状態で接続端子７１１の上面に載置される。
【００２９】
ここで、図５（ｂ）においてＡ部の拡大断面図である図５（ｃ）に示すように、接続端子７１１の上面に当接する端面１２の外周縁部には凹部１５が形成されているので、当該凹部１５と接続端子７１１の表面とで形成される空間にはフラックスｆが充填される。さらに、図５（ｂ）においてＢ部で示すように、はんだ片１０の外周縁部にはＲ面１４が形成されているので、装入されたはんだ片１０の外周縁部が位置決め開口部５２１の内面に突き当たった場合でも、当該Ｒ面１４により内面に噛み込まずはんだ片１０は位置決め開口部５２１の中を落下する。
【００３０】
次いで、搭載装置５０は、位置決め開口部５２１に装入されなかった残余のはんだ片１０をマスク５２の左側端まで振込具５７で移動させ、はんだ片除去手段５６は余剰のはんだ片１０を吸引し除去する。次いで、ホルダ昇降手段５９はホルダ５１を下降させて、図５（ｄ）に示すように、半導体ウエハ７１ａを初期位置へ位置決めすることで半導体ウエハ７１ａの上方からマスク５２を取外す。以上のようにはんだ片１０が搭載された半導体ウエハ７１ａをリフローすれば、図５（ｅ）に示すようにはんだバンプ７３が形成される。
【００３１】
[第２実施態様]
本発明に係わるはんだ片の第２の実施態様について図６を参照しつつ説明する。ここで、図６（ａ）は第２態様のはんだ片の構成を示す正面図、同図（ｂ）は第２態様のはんだ片が接続端子に搭載された状態を示す図である。
【００３２】
第２態様に係わるはんだ片は、図６（ａ）に示すように略円柱形状をなしており、外周面４１、一方の端面４２及び他方の端面４３とから構成されている。そして、一方の端面４２の外周縁部には円環状に凸部４４が形成されており、また当該凸部４４により端面１２の中央部には椀状の凹部４５が形成されている。ここで、上記第１態様のはんだ片１０〜３０と同様な見方をすると、端面４２の頂部、すなわち凸部４４の頂点を基準としてはんだ片４０の軸心方向に沿い眺めた場合に端面４２はその中央部に凹部４５を有していることとなり。
【００３３】
このはんだ片４０は、上記搭載装置５０を用いることで半導体素子７２へ同様に搭載することができ、図６（ｂ）に、その端面４２を底面にした状態で接続端子７１１の上面に載置された状態を示す。同図に示すように、接続端子７１１の上面に当接する端面４２の中央部には凹部４５が形成されているので、当該凹部４５と接続端子７１１の表面とで形成される空間にはフラックスｆが充填される。
【００３４】
上記第１態様及び第２態様のはんだ片は例えば線状に成形されたはんだを所望の長さに切断したり、所定の厚みのはんだシートを円柱状のパンチで打ち抜き略円柱形状のはんだ片素材を形成し、そのはんだ片素材の端面を適宜加工することにより製造することができるが、以下図７及び図８を参照して説明する製造方法によれば好適に第１態様及び第２態様のはんだ片を製造することができる。
【００３５】
図７に示すはんだ片製造装置８０は、複数個のはんだ球ｂをバッチ式で一括して圧延して縮径し、はんだ片１０を製造する構成となっている。なお、本態様で供給するはんだ球ｂは、形成すべきはんだ片１０とほぼ同一の体積を有するものである。
【００３６】
かかる構成のはんだ片製造装置８０において、符号８１は第１の圧延面８１１が底面に形成された第１の圧延部である。本態様における第１の圧延部８１は例えば金属製の矩形平板状部材であり、第１の圧延面８１１が水平状態となるよう移動部８３の固定手段８３１に固定されている。そして、第１の圧延面８１１ははんだ片１０が直接接触するので、はんだ片１０の外周面の損傷を防止するため平滑な面とされている。
【００３７】
符号８２は、Ｘ軸方向の大きさが第１の圧延部８１より大きな金属製の矩形平板状部材である第２の圧延部である。第２の圧延部８２は、ベース基板８５の上面中央部に設けられている。そして、第２の圧延部８２の上面には第２の圧延面８２１が形成されており、第２の圧延面８２１は第１の圧延面８１１と間隙Ｇを介し対向して平行に配置されている。
【００３８】
符号８３は、第１の圧延部８１をＸ軸に沿いに水平移動させる移動部である。本態様の移動部８３は空気圧やモータを利用したリニアアクチュエーターで構成され、第１の圧延部８１の上面に取り付けられる固定手段８３１と、固定手段８３１をＸ軸方向に所定のストロークで駆動する水平駆動手段８３２とから構成されている。しかるに、第１の圧延部８１の水平移動動作は移動部８３により位置的及び速度的に制御される。。
【００３９】
符号８４は、Ｚ軸に沿い第１の圧延面８１１に対し垂直方向に、移動部８３を介して第１の圧延部８１を昇降させ、第１の圧延面８１１と第２の圧延面８２１との間隙Ｇを調整する間隙調整部である。本態様の間隙調整部８４は、水平駆動手段８３２の両端が固定される一対の固定手段８４３ａ、８４３ｂと、ベース基板８５の上面であって第２の圧延部８２の右側に設けられ固定手段８４３ａをＺ軸方向に駆動する垂直駆動手段８４１と、第２の圧延部８２の左側に設けられ垂直駆動手段８４１の動作に従動する従動手段８４２とから構成されている。なお、垂直駆動手段８４１は水平駆動手段８３２と同様にリニアアクチュエーターで構成されるが、間隙調整部８４は間隙Ｇの大きさを精度良く調整する必要があるので例えばリニアガイド、ボール螺子及びサーボモータとを組み合わせたリニアアクチュエーターなど位置決め制御精度の高いリニアアクチュエーターで構成されている。
【００４０】
符号８６は、第２の圧延面８２１にはんだ球ｂを供給する原料供給部である。原料供給部８６は、複数個のはんだ球ｂを格納可能な格納手段８６１と、格納手段８６１に格納された多数のはんだ球ｂから一定数のはんだ球ｂを切り出して第２の圧延面８２１へ分散して供給する供給手段８６２とを有する。
【００４１】
上記はんだ片製造装置８０の動作について図８を参照して説明する。まず、供給工程である。はんだ片製造装置８０は、図８（ａ）に示すように、相向かい配置された第１の圧延面８１１と第２の圧延面８２１（１対の圧延面）との間隙Ｇを、間隙調整部８４によりはんだ球ｂの直径よりも大きな寸法ｇ１とする。そして、その状態に設定された間隙Ｇに原料供給部８６から一定数のはんだ球ｂを供給する。すると、供給されたはんだ球ｂは第２の圧延面８２１に載置される。
【００４２】
次いで、圧延工程に進む。はんだ片製造装置８０は、図８（ｂ）に示すように、不図示の移動部８３で第１の圧延部８１をＸ軸方向に沿い所定のストロークで往復移動させるとともに、不図示の間隙調整部８４で第１の圧延部８１を下降させて間隙Ｇを減少させる。すると、間隙Ｇの大きさがはんだ球ｂの直径と相等しくなったとき、はんだ球ｂは、第１の圧延面８１１および第２の圧延面８２１双方に直接接触して挟まれた状態となる。そして、第１の圧延面８１１及び第２の圧延面８２１との速度差により、第１の圧延面８１１が左へ移動する往動作では図示反時計回り方向の回転力が、第１の圧延面８１１が右へ移動する復動作では時計回り方向の回転力がはんだ球ｂに付与される。そして、はんだ片製造装置８０は、図８（ｃ）に示すように、第１の圧延面８１１のＸ軸方向に沿う往復移動動作を維持してはんだ球ｂを同方向に転動させつつ、はんだ片１０の所望の直径に対応する大きさｇ２まで更に間隙Ｇを減少させる。
【００４３】
以上の工程により、第１の圧延面８１１と第２の圧延面８２１との間ではんだ球ｂは圧延され縮径されて、所望の直径を有する略円柱形状のはんだ片１０が形成される。ここで、上記はんだ球ｂを圧延し縮径する期間や製造諸元を適宜調整することによりＲ面１４・１６が形成され端面１２・１３の外周縁部に凹部１５・１７を有するはんだ片１０を形成することができる。また、同様にしてはんだ片２０又は４０も形成することができる。その後、第１の圧延部８１の往復移動動作を停止するとともに上昇させ、はんだ片１０を取り出す。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１態様のはんだ片の構成を示す正面図である。
【図２】図１のはんだ片が搭載される電子部品である半導体素子の構成を説明する図である。
【図３】図１のはんだ片を図２の半導体素子に搭載する搭載装置の正面図である。
【図４】図３の搭載装置を構成するマスクを説明する図である。
【図５】図３の搭載装置の動作によるはんだ片の搭載方法を説明する図である。
【図６】第２態様のはんだ片の構成を示す正面図及び第２態様のはんだ片が接続端子に搭載された状態を示す図である。
【図７】はんだ片製造装置の構成を示す正面図である。
【図８】図７のはんだ片製造装置の動作を説明する図である。
【図９】従来技術の問題を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０（２０〜４０） はんだ片
１１（２１、３１、４１） 外周面
１２（２２、３２、４２） 一方の端面
１３（２３、３３、４３） 他方の端面
１５（２５、３５、４５） 凹部
１７（２７、３７、４７） 凹部
５０ はんだ片搭載装置
５１ ホルダ
５２ マスク
５３ マスク水平移動手段
５４ はんだ片供給手段
５６ はんだ片除去手段
５７ 振込具
５９ ホルダ昇降手段
７１ 半導体素子
７１ａ 半導体ウエハ
７１１ 接続端子
７２ 基板
８０ はんだ片製造装置
８１ 第１の圧延部
８２ 第２の圧延部
８３ 移動部
８４ 間隙調整部
８５ ベース
８６ 原料供給部
ｂ はんだ球
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱形状はんだ片に係わる。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やパーソナルコンピュータ等の情報電子機器に対するコンパクト化や多機能化の要請にともない情報機器に組み込まれる電子部品の高密度実装化が望まれている。そして、電子部品の代表的な例である図２（ａ）・（ｂ）に示す半導体素子７１では高密度実装に対応できるよう、その接続端子７１１に微小なはんだバンプ７３を形成したフリップチップ接続が採用されている。
【０００３】
上記はんだバンプは、原料となるはんだを接続端子に置き、これをリフローすることにより形成される。そして、原料となるはんだを接続端子面に置く方法としては、はんだペースト印刷法、はんだメッキ法、はんだボール搭載法などがあるが、一定体積のはんだバンプを効率的に形成できるという利点のあるはんだボール搭載法が広く使用されており、本願出願人も下記特許文献１でマスクによる振込方式を用いたボール搭載法について出願している。なお、ボール搭載法としては、振込方式の他に吸着ヘッドを用いた吸着方式が周知である。
【０００４】
フリップチップ接続は電子部品の小型化に有利な接続方法であり高密度実装に用いられているが、近年の更なる高密度実装化の要請により接続端子が狭ピッチ化している。ここで、上記はんだボール搭載法において接続端子が狭ピッチ化すると、接続端子に搭載されたはんだボール同士が接近したり接触したりし、隣接した接続端子が短絡し接続不良が生じる恐れがあるという問題がある。また、比較的体積の大きなはんだバンプを形成する場合には、隣接する接続端子間のピッチ距離よりもはんだボールの直径が大きくなるため、はんだボールの搭載そのものが寸法制約上物理的に出来ないという問題がある。
【０００５】
上記問題を解消する技術の一例が下記特許文献２〜７に開示されている。特許文献２には柱状はんだを形成したパッケージ基板が、特許文献３には円柱状のバンプを形成した半導体パッケージが開示されており、かかる柱状はんだや円柱状バンプをはんだペースト印刷法により形成する技術が開示されている。また、特許文献４〜７には、線材や棒材の切断により、またははんだシートの打ち抜きにより円柱形状のはんだ片を形成する技術が開示されている。そして、図２（ｃ）に示すように、接続端子７１１のピッチ距離より直径の小さな円柱形状はんだ片９０を、その端面が接続端子７１１に接するよう搭載すれば上記問題を解消することができる。
【特許文献１】特開２００５−１０１５０２号公報
【特許文献２】特開平１０−２５６４２５号公報
【特許文献３】特開平１０−１６３３６５号公報
【特許文献４】特開昭５９−１３５９２号公報
【特許文献５】特開２００２−２６１８３号公報
【特許文献６】特開平１１−１３５６６７号公報
【特許文献７】特開平１１−２１４５７０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、上記従来技術には以下の問題がある。まず第１の問題はフラックスの充填性の問題である。すなわち、図９（ａ）に示すように、接続端子７１１には、（１）被搭載面である接続端子７１１の表面及びはんだ片９０の表面に存在する酸化膜をリフロー時に除去する、（２）搭載されたはんだ片９０を接続端子７１１へ仮固定する、ことを目的として円柱形状はんだ片（以下はんだ片と言う場合がある。）の搭載前にフラックスｆが塗布されている。ここで、はんだ片９０の端面が平坦である場合には、はんだ片９０の端面と接続端子７１１の表面とが密接するため両者の間には間隙が生じ難く、はんだ片９０の底部にフラックスｆが介在し難い状態となる。そのため、フラックスｆは上記機能を発揮できず、例えば上記（１）の観点においては、酸化膜の除去不足により溶融したはんだ片９０の濡れ広がりが阻害され所望のはんだバンプ７３が形成されなかったり、はんだバンプ７３と接続端子７１１との接合界面に欠陥が形成されるという問題が生じる。また、上記（２）の観点においては、はんだ片９０が接続端子７１１に充分に仮固定されず、搭載工程の後の操作における外力で接続端子７１１から脱落し、その結果はんだ片９０が脱落した接続端子７１１にははんだバンプ７３が形成されないという問題が生じる。
次に、第２の問題は、はんだ片９０の端面の外周縁部にエッジが存在することに起因するはんだ片の搭載率の低下に関する問題である。すなわち、例えば振込方式では、図９（ｂ）に示すように、接続端子７１１に対応して位置決めされた位置決め開口部５２１にはんだ片９０を装入し、位置決め開口部５２１を通じて接続端子７１１に搭載する。ここで、はんだ片９０の端面が平坦でその外周縁部にエッジ９４が存在する場合には、当該エッジ９４が位置決め開口部５２１の内面に突き当たり噛み込むため円滑にはんだ片９０が装入されず、その結果はんだ片９０が搭載されない接続端子７１１が生じ、はんだ片９０の搭載率が低下するという問題を招来する。また、吸着方式では、図９（ｃ）に示すように、吸着ヘッド６０に設けられた貫通孔状の吸着部６１に端面を真空吸着したはんだ片９０を接続端子７１１に位置合わせし、真空を破壊することで接続端子７１１に搭載する。ここで、はんだ片９０を真空吸着する際に吸着部６１とはんだ片９０の軸心とが一致していない場合も多く、図示するように位置ずれした状態で吸着され、その結果外周縁部のエッジ９４が吸着部６１の吸着口に噛み込んだはんだ片９０が発生する。この状態のはんだ片９０は真空破壊されても容易に吸着部６１から離脱せず、もってはんだ片９０が搭載されない接続端子７１１が生じ、はんだ片９０の搭載率が低下するという問題を招来する。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題を鑑みてなされたものであり、はんだ片と被搭載面との間にフラックスを充分に介在させることが可能なはんだ片を提供することを第１の目的としている。さらに本発明は、この第１の目的に加え、はんだ片を搭載するにあたりはんだ片の搭載率を改善可能なはんだ片を提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記第１の目的を達成する本発明の態様は、少なくとも一方の端面に凹部を有することを特徴とする略円柱形状はんだ片である。
【０００９】
かかる態様の発明によれば、はんだ片の凹部を有する端面をフラックスが塗布された被搭載面に載置することにより、当該凹部と被搭載面とで形成される空間にフラックスは充填され、はんだ片と被搭載面との間にはフラックスが充分に介在する。したがって、フラックスの不足に伴い生じる上記第１の問題が解消される。
【００１０】
なお、上記態様の発明において、凹部は、はんだ片の端面の外周縁部に形成されていてもよいし、当該端面の中央部に形成されていてもよく、さらに双方に形成されていてもよい。
【００１１】
さらに加えて、はんだ片は凹部を他方の端面にも有する、換言すればはんだ片の両端面に凹部を有していることが、はんだ片を被搭載面に搭載するにあたり端面を選択するという操作を不要にするという観点から工業生産上望ましい。
【００１２】
さらに、上記第２の目的を達成するためには、はんだ片の端面の外周縁部にはＲ面が形成されていることが望ましい。このようにはんだ片を構成することで、振込方式のはんだ片搭載工法においてはんだ片の外周縁部がマスクの位置決め開口部の内面に突き当たった場合でも、Ｒ面により噛み込みが防止されはんだ片は下方に落下し、位置決め開口部に円滑に装入され、また吸着方式のはんだ片搭載工法において吸着部にエッジによりはんだ片の外周縁部が噛み込むことが防止され、被搭載面に対するはんだ片の搭載率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記説明したように、本発明の構成によれば、本発明の第１の目的であるはんだ片と被搭載面との間にフラックスを充分に介在させることが可能なはんだ片を提供すること、加えて、本発明の第２の目的である振込方式を用いてはんだ片を搭載するにあたり搭載率を改善可能なはんだ片を提供するという課題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明について、その実施態様に基づき説明する。なお、本発明は以下で説明する実施態様にのみ限定されず、同一性の範囲の中で適宜改変して実施することが可能であり、また、各実施態様を構成する要素は適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００１５】
[第１実施態様]
本発明に係わるはんだ片の第１の実施態様について図１〜５を参照しつつ説明する。ここで、図１は第１態様のはんだ片の構成を示す正面図、図２は図１のはんだ片が搭載される電子部品である半導体素子の構成を説明する図、図３は図１のはんだ片を図２の半導体素子に搭載する搭載装置の正面図、図４は図３の搭載装置を構成するマスクを説明する図、図５は図３の搭載装置の動作によるはんだ片の搭載方法を説明する図である。
【００１６】
まず、はんだ片が搭載される半導体素子の構成について図２に基づいて説明する。図２おいて、符号７１が半導体素子であり、符号７２は半導体素子７１が接続端子７２１へフリップチップ接続される基板である。半導体素子７１には、基板７２に接続するためのはんだバンプ７３がエリアアレイ状に下面に突設されている。そして、はんだバンプ７３は、図２（ｃ）に示すように、半導体素子７１に設けられた接続端子７１１の表面（被搭載面）にはんだ片１０を搭載し、その後リフローすることにより形成される。なお、以下では、半導体素子７１を複数含む半導体ウエハ７１ａにはんだ片を搭載する場合を例として本発明を具体的に説明するが、本発明の対象は半導体ウエハに限定されることはなく、個々の半導体素子や樹脂製基板の接続端子にはんだ片を搭載する場合にも適用することができる。
【００１７】
第１態様に係わるはんだ片の構成を図１（ａ）〜（ｃ）に示す。図１（ａ）に示すはんだ片１０は略円柱形状をなしており、外周面１１、一方の端面１２及び他方の端面１３とから構成されている。そして、一方の端面１２の外周縁部にはＲ面１４が形成されており、端面１２の頂部を基準としてはんだ片１０の軸心方向に沿い眺めた場合に端面１２はその外周縁部に凹部１５を有している。ここで、図１（ａ）のはんだ片１０では、はんだ片１０を接続端子７１１に搭載する際に端面の選択操作を不要にするため、他方の端面１３にも同様にＲ面１６が形成されており、端面１３の外周縁部にも凹部１７を有するよう構成してあるが、本発明の第１の目的を達成するためには凹部は少なくとも一方の端面１２のみに形成してあればよい。
【００１８】
図１（ｂ）・（ｃ）は、図１（ａ）のはんだ片の変形例としてのはんだ片２０・３０を示したものである。図１（ｂ）のはんだ片２０は、一方の端面２２及び他方の端面２３ともに全て曲面２４・２６で構成された例である。このはんだ片２０も、端面２２・２３の頂部を基準としてはんだ片２０の軸心方向に沿い眺めた場合に端面２２・２３はその外周縁部に凹部２５・２７を有していることとなる。さらに、図１（ｃ）のはんだ片３０は、図１（ａ）のはんだ片１０のＲ面１４・１６に代え、一方の端面３２及び他方の端面３３の双方の外周縁部にＣ面３４・３６を形成した例であり、端面３２・３３の頂部を基準としてはんだ片３０の軸心方向に沿い眺めた場合に端面３２・３３はその外周縁部に凹部３５・３７を有していることとなる。
【００１９】
上記はんだ片１０を、図２の半導体ウエハ７１ａに形成された各接続端子７１１に搭載する搭載装置の一例について図３・４に基づいて説明する。
【００２０】
図３に示す搭載装置５０において、符号５２はマスクである。マスク５２は、図４に示すように、半導体ウエハ７１ａの接続端子７１１の配列パターンに対応し形成され、更にはんだ片１０の直径Φ２よりも僅かに大きな直径Φ１を有する貫通孔状の位置決め開口部５２１を備えている。そして、マスク５２には、接続端子７１１に塗布されたフラックスｆが下面５２３に付着しないよう、図４（ｂ）に示すように半導体ウエハ７１ａの表面に接することで間隙ｇを形成する突起部５２４が設けられている。
【００２１】
ここで、マスク５２は、半導体ウエハ７１ａに対し位置決めした時、接続端子７１１の表面からマスク２２の上面５２２までの距離ｔが、はんだ片１０の軸心方向の長さＬに対し０．８Ｌ以上であって１．４Ｌ未満となる厚みに形成することが好ましい。すなわち、マスク５２の厚みが０．８Ｌ未満の場合には、マスク５２の上面５２２に対しはんだ片１０の頂部が露出しすぎるため一度位置決め開口部５２１に充填されたはんだ片１０が位置決め開口部５２１から抜け出やすく、１．４Ｌより大きい場合は、位置決め開口部５２１に複数個のはんだ片１０が充填されやすいからである。なお、マスク５２は一種の治具で繰返して使用されるものであり、金属板、樹脂板、積層品または成膜品などの板状の基材が使用される。そして位置決め開口部５２１は、基材をレーザ加工やエッチング加工して形成することができる。
【００２２】
図３において符号５７は振込具である。振込具５７はブラシ状となるよう配設された複数のワイヤーを有し、当該複数のワイヤーの先端はマスク５２の上面に接触可能に配置され、振込具５７はマスク５２の上面に対し水平移動可能に構成されている。この振込具５７を構成するワイヤーを例えば軟質の樹脂やゴム、紙、金属などを主体とした柔軟性のある素材で形成することで、はんだ片１０の変形を防止しつつマスク５２の上面５２２を移動させることができる。なお、振込具５７としては、上記ブラシ状の構成のみならず例えばスキージ状の振込具やエアーブラシ等を使用することができる。
【００２３】
図３において符号５１は半導体ウエハ７１ａを保持するホルダである。ホルダ５１は、ホルダ５１の左方に立設した壁部５１３と、接続端子を上方に向け水平な姿勢で半導体ウエハ７１ａが装着される挿着凹部５１２と、挿着凹部５１２の底面に開口した開口部５１１ａと外部に開口した開口部５１１ｂと、開口部５１１ａと５１１ｂを連通する流体通路５１１と、開口部５１１ｂにおいて流体通路５１１に連結し負圧を発生する負圧発生手段を備えている。以上の構成によりホルダ５１は、挿着凹部５１２に半導体ウエハ７１ａを装着した後に負圧発生手段で負圧を発生することにより、挿着凹部５１２の底面に半導体ウエハ７１ａが密着するよう構成されている。
【００２４】
図３において符号５９はホルダ５１を昇降させるホルダ昇降手段である。このホルダ昇降手段５９は、半導体ウエハ７１ａがホルダ５１に装着される前には最も下降した状態となることでホルダ５１を初期位置に位置決めし、半導体ウエハ７１ａが装着された後には所定の高さまで上昇した状態となりはんだ片１０を半導体ウエハ７１ａに搭載するためホルダ５１を図に示す搭載位置に位置決めするよう構成されている。
【００２５】
図３において符号５３はマスク５２を水平方向に移動させるマスク水平移動手段である。このマスク水平移動手段５３は、上記のように半導体ウエハ７１ａが搭載位置に位置決めされる前は右終端まで後退した状態となることでマスク５２を初期位置に位置決めし、半導体ウエハ７１ａが搭載位置に位置決めされた後には初期位置からマスク５２を左方に移動させ、図示するようにマスク５２の左側端面を壁部２１３の右側面に当接させ、図４に示すように位置決め開口部２２１を接続端子７１１に対応するようにマスク５２を位置決めするよう構成されている。
【００２６】
図３において符号５４はマスク５２の上面にはんだ片１０を供給するはんだ片供給手段であり、符号５６はマスク５２の上面に残存する余剰のはんだ片を除去するはんだ片除去手段である。このはんだ片供給手段５４は、マスク５２の右側端の上方に配置され、はんだ片１０を供給する供給部５４１を有し、接続端子７１１の個数よりも多いはんだ片１０を定量秤量し、マスク５２の上面に供給する。また、はんだ片除去手段５６は、マスク５２の左側端に配設されはんだ片１０を吸引する吸引部５６１を有し、位置決め開口部５２１に装入されずマスク５２の上面に残存した余剰のはんだ片１０を吸引し除去する。
【００２７】
上記搭載装置５０によるはんだ片１０の搭載動作について図３乃至５を参照して説明する。まず、図３に示すように、予めフラックスｆが接続端子７１１の上面に塗布された半導体ウエハ７１ａをホルダ５１にセットする。その後、ホルダ昇降手段５９はホルダ５１を上昇させ、半導体ウエハ７１ａを搭載位置へ位置決めする。次いで、マスク水平移動手段５３はマスク５２を搭載位置へ移動させ、図５（ａ）に示すように、半導体ウエハ７１ａに対しマスク５２を位置合わせする。このとき、水平面内では位置決め開口部５２１が接続端子７１１に対応するように、更に鉛直方向においては、突起部が半導体ウエハ７１ａの表面に突き当てられることでマスク５２の下面と接続端子７１の上面との間に所定の間隙が形成されるようマスク５２は位置合わせされる。
【００２８】
はんだ片供給手段５４は、上記搭載位置へ位置決めされたマスク５２の上面に接続端子７１１の個数以上のはんだ片１０を供給する。次いで、搭載装置５０は、図５（ｂ）に示すように、振込具５７を水平移動させることでマスク２２の上面に供給されたはんだ片１０をその複数のワイヤーの先端で捕捉しつつ移動させる。すると、はんだ片１０は位置決め開口部５２１の上方まで移動し、位置決め開口部５２１に装入され、その端面１２を底面にした状態で接続端子７１１の上面に載置される。
【００２９】
ここで、図５（ｂ）においてＡ部の拡大断面図である図５（ｃ）に示すように、接続端子７１１の上面に当接する端面１２の外周縁部には凹部１５が形成されているので、当該凹部１５と接続端子７１１の表面とで形成される空間にはフラックスｆが充填される。さらに、図５（ｂ）においてＢ部で示すように、はんだ片１０の外周縁部にはＲ面１４が形成されているので、装入されたはんだ片１０の外周縁部が位置決め開口部５２１の内面に突き当たった場合でも、当該Ｒ面１４により内面に噛み込まずはんだ片１０は位置決め開口部５２１の中を落下する。
【００３０】
次いで、搭載装置５０は、位置決め開口部５２１に装入されなかった残余のはんだ片１０をマスク５２の左側端まで振込具５７で移動させ、はんだ片除去手段５６は余剰のはんだ片１０を吸引し除去する。次いで、ホルダ昇降手段５９はホルダ５１を下降させて、図５（ｄ）に示すように、半導体ウエハ７１ａを初期位置へ位置決めすることで半導体ウエハ７１ａの上方からマスク５２を取外す。以上のようにはんだ片１０が搭載された半導体ウエハ７１ａをリフローすれば、図５（ｅ）に示すようにはんだバンプ７３が形成される。
【００３１】
[第２実施態様]
本発明に係わるはんだ片の第２の実施態様について図６を参照しつつ説明する。ここで、図６（ａ）は第２態様のはんだ片の構成を示す正面図、同図（ｂ）は第２態様のはんだ片が接続端子に搭載された状態を示す図である。
【００３２】
第２態様に係わるはんだ片は、図６（ａ）に示すように略円柱形状をなしており、外周面４１、一方の端面４２及び他方の端面４３とから構成されている。そして、一方の端面４２の外周縁部には円環状に凸部４４が形成されており、また当該凸部４４により端面１２の中央部には椀状の凹部４５が形成されている。ここで、上記第１態様のはんだ片１０〜３０と同様な見方をすると、端面４２の頂部、すなわち凸部４４の頂点を基準としてはんだ片４０の軸心方向に沿い眺めた場合に端面４２はその中央部に凹部４５を有していることとなり。
【００３３】
このはんだ片４０は、上記搭載装置５０を用いることで半導体素子７２へ同様に搭載することができ、図６（ｂ）に、その端面４２を底面にした状態で接続端子７１１の上面に載置された状態を示す。同図に示すように、接続端子７１１の上面に当接する端面４２の中央部には凹部４５が形成されているので、当該凹部４５と接続端子７１１の表面とで形成される空間にはフラックスｆが充填される。
【００３４】
上記第１態様及び第２態様のはんだ片は例えば線状に成形されたはんだを所望の長さに切断したり、所定の厚みのはんだシートを円柱状のパンチで打ち抜き略円柱形状のはんだ片素材を形成し、そのはんだ片素材の端面を適宜加工することにより製造することができるが、以下図７及び図８を参照して説明する製造方法によれば好適に第１態様及び第２態様のはんだ片を製造することができる。
【００３５】
図７に示すはんだ片製造装置８０は、複数個のはんだ球ｂをバッチ式で一括して圧延して縮径し、はんだ片１０を製造する構成となっている。なお、本態様で供給するはんだ球ｂは、形成すべきはんだ片１０とほぼ同一の体積を有するものである。
【００３６】
かかる構成のはんだ片製造装置８０において、符号８１は第１の圧延面８１１が底面に形成された第１の圧延部である。本態様における第１の圧延部８１は例えば金属製の矩形平板状部材であり、第１の圧延面８１１が水平状態となるよう移動部８３の固定手段８３１に固定されている。そして、第１の圧延面８１１ははんだ片１０が直接接触するので、はんだ片１０の外周面の損傷を防止するため平滑な面とされている。
【００３７】
符号８２は、Ｘ軸方向の大きさが第１の圧延部８１より大きな金属製の矩形平板状部材である第２の圧延部である。第２の圧延部８２は、ベース基板８５の上面中央部に設けられている。そして、第２の圧延部８２の上面には第２の圧延面８２１が形成されており、第２の圧延面８２１は第１の圧延面８１１と間隙Ｇを介し対向して平行に配置されている。
【００３８】
符号８３は、第１の圧延部８１をＸ軸に沿いに水平移動させる移動部である。本態様の移動部８３は空気圧やモータを利用したリニアアクチュエーターで構成され、第１の圧延部８１の上面に取り付けられる固定手段８３１と、固定手段８３１をＸ軸方向に所定のストロークで駆動する水平駆動手段８３２とから構成されている。しかるに、第１の圧延部８１の水平移動動作は移動部８３により位置的及び速度的に制御される。。
【００３９】
符号８４は、Ｚ軸に沿い第１の圧延面８１１に対し垂直方向に、移動部８３を介して第１の圧延部８１を昇降させ、第１の圧延面８１１と第２の圧延面８２１との間隙Ｇを調整する間隙調整部である。本態様の間隙調整部８４は、水平駆動手段８３２の両端が固定される一対の固定手段８４３ａ、８４３ｂと、ベース基板８５の上面であって第２の圧延部８２の右側に設けられ固定手段８４３ａをＺ軸方向に駆動する垂直駆動手段８４１と、第２の圧延部８２の左側に設けられ垂直駆動手段８４１の動作に従動する従動手段８４２とから構成されている。なお、垂直駆動手段８４１は水平駆動手段８３２と同様にリニアアクチュエーターで構成されるが、間隙調整部８４は間隙Ｇの大きさを精度良く調整する必要があるので例えばリニアガイド、ボール螺子及びサーボモータとを組み合わせたリニアアクチュエーターなど位置決め制御精度の高いリニアアクチュエーターで構成されている。
【００４０】
符号８６は、第２の圧延面８２１にはんだ球ｂを供給する原料供給部である。原料供給部８６は、複数個のはんだ球ｂを格納可能な格納手段８６１と、格納手段８６１に格納された多数のはんだ球ｂから一定数のはんだ球ｂを切り出して第２の圧延面８２１へ分散して供給する供給手段８６２とを有する。
【００４１】
上記はんだ片製造装置８０の動作について図８を参照して説明する。まず、供給工程である。はんだ片製造装置８０は、図８（ａ）に示すように、相向かい配置された第１の圧延面８１１と第２の圧延面８２１（１対の圧延面）との間隙Ｇを、間隙調整部８４によりはんだ球ｂの直径よりも大きな寸法ｇ１とする。そして、その状態に設定された間隙Ｇに原料供給部８６から一定数のはんだ球ｂを供給する。すると、供給されたはんだ球ｂは第２の圧延面８２１に載置される。
【００４２】
次いで、圧延工程に進む。はんだ片製造装置８０は、図８（ｂ）に示すように、不図示の移動部８３で第１の圧延部８１をＸ軸方向に沿い所定のストロークで往復移動させるとともに、不図示の間隙調整部８４で第１の圧延部８１を下降させて間隙Ｇを減少させる。すると、間隙Ｇの大きさがはんだ球ｂの直径と相等しくなったとき、はんだ球ｂは、第１の圧延面８１１および第２の圧延面８２１双方に直接接触して挟まれた状態となる。そして、第１の圧延面８１１及び第２の圧延面８２１との速度差により、第１の圧延面８１１が左へ移動する往動作では図示反時計回り方向の回転力が、第１の圧延面８１１が右へ移動する復動作では時計回り方向の回転力がはんだ球ｂに付与される。そして、はんだ片製造装置８０は、図８（ｃ）に示すように、第１の圧延面８１１のＸ軸方向に沿う往復移動動作を維持してはんだ球ｂを同方向に転動させつつ、はんだ片１０の所望の直径に対応する大きさｇ２まで更に間隙Ｇを減少させる。
【００４３】
以上の工程により、第１の圧延面８１１と第２の圧延面８２１との間ではんだ球ｂは圧延され縮径されて、所望の直径を有する略円柱形状のはんだ片１０が形成される。ここで、上記はんだ球ｂを圧延し縮径する期間や製造諸元を適宜調整することによりＲ面１４・１６が形成され端面１２・１３の外周縁部に凹部１５・１７を有するはんだ片１０を形成することができる。また、同様にしてはんだ片２０又は４０も形成することができる。その後、第１の圧延部８１の往復移動動作を停止するとともに上昇させ、はんだ片１０を取り出す。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１態様のはんだ片の構成を示す正面図である。
【図２】図１のはんだ片が搭載される電子部品である半導体素子の構成を説明する図である。
【図３】図１のはんだ片を図２の半導体素子に搭載する搭載装置の正面図である。
【図４】図３の搭載装置を構成するマスクを説明する図である。
【図５】図３の搭載装置の動作によるはんだ片の搭載方法を説明する図である。
【図６】第２態様のはんだ片の構成を示す正面図及び第２態様のはんだ片が接続端子に搭載された状態を示す図である。
【図７】はんだ片製造装置の構成を示す正面図である。
【図８】図７のはんだ片製造装置の動作を説明する図である。
【図９】従来技術の問題を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０（２０〜４０） はんだ片
１１（２１、３１、４１） 外周面
１２（２２、３２、４２） 一方の端面
１３（２３、３３、４３） 他方の端面
１５（２５、３５、４５） 凹部
１７（２７、３７、４７） 凹部
５０ はんだ片搭載装置
５１ ホルダ
５２ マスク
５３ マスク水平移動手段
５４ はんだ片供給手段
５６ はんだ片除去手段
５７ 振込具
５９ ホルダ昇降手段
７１ 半導体素子
７１ａ 半導体ウエハ
７１１ 接続端子
７２ 基板
８０ はんだ片製造装置
８１ 第１の圧延部
８２ 第２の圧延部
８３ 移動部
８４ 間隙調整部
８５ ベース
８６ 原料供給部
ｂ はんだ球
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の端面に凹部を有することを特徴とする略円柱形状はんだ片。
【請求項２】
前記凹部が前記端面の外周縁部に形成されている請求項１に記載の略円柱形状はんだ片
【請求項３】
前記凹部が前記端面の中央部に形成されている請求項１又は２のいずれかに記載の略円柱形状はんだ片。
【請求項４】
前記凹部を他方の端面にも有する請求項１乃至３のいずれかに記載の略円柱形状はんだ片。
【請求項５】
前記端面の外周縁部にはＲ面が形成されている請求項１乃至４のいずれかに記載の略円柱形状はんだ片。
【請求項１】
少なくとも一方の端面に凹部を有することを特徴とする略円柱形状はんだ片。
【請求項２】
前記凹部が前記端面の外周縁部に形成されている請求項１に記載の略円柱形状はんだ片
【請求項３】
前記凹部が前記端面の中央部に形成されている請求項１又は２のいずれかに記載の略円柱形状はんだ片。
【請求項４】
前記凹部を他方の端面にも有する請求項１乃至３のいずれかに記載の略円柱形状はんだ片。
【請求項５】
前記端面の外周縁部にはＲ面が形成されている請求項１乃至４のいずれかに記載の略円柱形状はんだ片。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１０５０２１（Ｐ２０１０−１０５０２１Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８００３６（Ｐ２００８−２８００３６）
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
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