專(zhuān)利名稱：制備電路的方法及設(shè)備、使焊料均勻和傳送焊膏的夾具板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括修補(bǔ)步驟的制備電子電路裝置的方法，其中，在一旦發(fā)現(xiàn)安裝在基板上的半導(dǎo)體器件有缺陷的情況下，就要清除有缺陷的半導(dǎo)體器件，并在其上安裝新的半導(dǎo)體器件；本發(fā)明還涉及在制備方法中制作使殘留焊料均勻的夾具板(jig)和傳送在制備方法中用的釬焊金屬焊膏的夾具板，以及用于實(shí)現(xiàn)該制備方法的制備電子電路裝置的設(shè)備。
在上述提到的修補(bǔ)步驟期間，當(dāng)把有缺陷的半導(dǎo)體器件(電子元件)從布線板(比如裝有半導(dǎo)體器件的基板)拆下時(shí)，比如釬焊金屬焊膏的殘留焊料則保持在布線板的連接部分上(比如焊接區(qū))。由于殘留焊料的高度不均勻，所以在這種情況下把新的半導(dǎo)體器件裝在布線板上時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)連接故障，引起電路開(kāi)路等。
按照傳統(tǒng)的修補(bǔ)方法，為防止連接故障，采取下面的步驟(1)和(2)。
(1)首先，將可浸潤(rùn)焊料的金屬板(比如在其上能夠均勻分布焊料的金屬板)壓在殘留焊料上，并在這種狀態(tài)下加熱，以便殘留焊料與金屬板粘接，從而使布線板上的殘留焊料完全清除。
(2)為防止焊接區(qū)氧化，把助焊劑涂敷在布線板的焊接區(qū)上。通過(guò)在大氣爐內(nèi)或空氣爐中加熱使要重新安裝半導(dǎo)體器件的焊接電極凸點(diǎn)熔化，從而使半導(dǎo)體器件連接到布線板上。
例如，在日本特許公開(kāi)1-209736和8-46351中披露了如上所述的傳統(tǒng)實(shí)例。
在把半導(dǎo)體器件焊接在布線板上的情況下，通過(guò)倒裝焊接法使用焊接電極凸點(diǎn)，當(dāng)半導(dǎo)體器件和布線板的溫度膨脹系數(shù)存在差別時(shí)，會(huì)產(chǎn)生下列問(wèn)題。在通過(guò)加熱熔化焊接電極凸點(diǎn)時(shí)的溫度與室溫之間的差別，或在半導(dǎo)體器件工作期間的溫度與半導(dǎo)體器件不工作時(shí)的溫度之間的差別，都會(huì)造成半導(dǎo)體器件與布線板之間在膨脹和收縮方面的差異(比如熱應(yīng)力)。這可能使焊接電極凸點(diǎn)的連接部分產(chǎn)生應(yīng)變，導(dǎo)致連接缺陷。因此，由各部件部分的熱膨脹系數(shù)差引起的焊接電極凸點(diǎn)連接部分的應(yīng)變降低了產(chǎn)品的可靠性。
在半導(dǎo)體器件與布線板之間沒(méi)有進(jìn)行填充的情況下，焊接電極凸點(diǎn)連接部分的應(yīng)變與按照下面的公式(1)和(2)表示的Coffin·Manson連接疲勞壽命的計(jì)算值很好地吻合。為降低連接部分中的最大應(yīng)變?chǔ)胢ax，根據(jù)公式(2)，應(yīng)該增加連接部分的高度Hj。為此，應(yīng)增加焊料量。
Nf＝C·f1/3·1/γmax2·exp(ΔE/KTmax)…(1)γmax＝1/(Dmin/2)2/β·(Vj/π·Hj(1+β))1/β·ΔT·Δα·d…(2)其中Nf連接缺陷出現(xiàn)前的循環(huán)數(shù)C比例系數(shù)β焊料材料常數(shù)KBoltzmann(波茲曼)常數(shù)f溫度循環(huán)頻率Tmax溫度循環(huán)的最高溫度Dmin連接部分的最小直徑(比如，

圖13連接部分的上直徑DB1和下直徑DB2的較小值)Δα布線板與半導(dǎo)體器件之間的溫度膨脹系數(shù)差d聚集的焊料接點(diǎn)與熱應(yīng)力為零的點(diǎn)之間的距離ΔE引起疲勞的有效能量作為參考，圖13表示與上述有關(guān)的元件。
如上所述，按照傳統(tǒng)的修補(bǔ)方法，要完全清除殘留焊料，并用僅在焊接電極凸點(diǎn)上的焊料把半導(dǎo)體器件與布線板連接。因此，焊料量較小。這使得要盡量增加連接部分的高度Hj，以便改善產(chǎn)品的可靠性。
本發(fā)明的制備電子電路裝置的方法包括在進(jìn)行制備電子電路裝置的工藝期間的修補(bǔ)步驟，修補(bǔ)方法是，使由釬焊金屬構(gòu)成并形成在半導(dǎo)體器件的一個(gè)主表面的電極凸點(diǎn)，與具有與相應(yīng)的電極凸點(diǎn)連接的焊接區(qū)的用于安裝半導(dǎo)體器件的基板對(duì)準(zhǔn)，并且通過(guò)加熱熔化電極凸點(diǎn)，從而把半導(dǎo)體器件裝在基板上。修補(bǔ)步驟包括在一旦發(fā)現(xiàn)安裝的半導(dǎo)體器件有缺陷的情況下，就從基板上清除有缺陷的半導(dǎo)體器件，并把新的半導(dǎo)體器件裝在基板上；該修補(bǔ)步驟包括下列步驟清除保留在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板焊接區(qū)上的多余的殘余釬焊金屬，并在焊接區(qū)留下等量均勻的殘余釬焊金屬；使新半導(dǎo)體器件與基板對(duì)準(zhǔn)；通過(guò)加熱熔化已均勻地保留在焊接區(qū)和新半導(dǎo)體器件的電極凸點(diǎn)上的殘余釬焊金屬，從而使新的半導(dǎo)體器件連接到基板。
再有，本發(fā)明的制備電子電路裝置的方法包括在進(jìn)行制備電子電路裝置的工藝期間的修補(bǔ)步驟，修補(bǔ)方法是，使由釬焊金屬構(gòu)成并形成在半導(dǎo)體器件的一個(gè)主表面的電極凸點(diǎn)，與具有與相應(yīng)的電極凸點(diǎn)連接的焊接區(qū)的用于安裝半導(dǎo)體器件的基板對(duì)準(zhǔn)，用加熱熔化電極凸點(diǎn)，從而把半導(dǎo)體器件裝在基板上，修補(bǔ)步驟包括在一旦發(fā)現(xiàn)安裝的半導(dǎo)體器件有缺陷的情況下，就從基板上清除有缺陷的半導(dǎo)體器件，并把新的半導(dǎo)體器件裝在基板上；該修補(bǔ)步驟包括下列步驟清除保留在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板焊接區(qū)上的多余的殘余釬焊金屬，并在焊接區(qū)留下一些均勻的殘余釬焊金屬；把釬焊金屬焊膏提供給新的半導(dǎo)體器件電極凸點(diǎn)的頂端；使新半導(dǎo)體器件與基板對(duì)準(zhǔn)；通過(guò)加熱熔化已均勻地保留在焊接區(qū)的釬焊金屬和新半導(dǎo)體器件的電極凸點(diǎn)從而使新的半導(dǎo)體器件連接到基板。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，保留在焊接區(qū)上一等量均勻的殘余釬焊金屬的高度與殘余釬焊金屬的表面張力有關(guān)。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，用燈發(fā)射的光加熱已均勻保留在焊接區(qū)上的殘余釬焊金屬和新半導(dǎo)體器件的電極凸點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，使用近紅外輻射燈作為加熱燈。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，按預(yù)定的間隙將由可浸潤(rùn)焊料的金屬構(gòu)成的板放置于殘余釬焊金屬之上，加熱該板，從而進(jìn)行清除在已清除了有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板焊接區(qū)上的殘余釬焊金屬物并在焊接區(qū)上保留一等量均勻的殘余釬焊金屬的步驟。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定間隙約為焊接區(qū)直徑的1/4至1/10。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)加熱按預(yù)定速度移動(dòng)同時(shí)保持與殘余釬焊金屬接觸的烙鐵，進(jìn)行清除在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件并在其上保留了一些均勻的殘余釬焊金屬的基板焊接區(qū)上的多余殘余釬焊金屬物的步驟。
本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在焊接區(qū)直徑約為150μmφ至800μmφ的情況下，人工移動(dòng)加熱烙鐵。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，在焊接區(qū)直徑約為150μmφ至550μmφ的情況下，人工移動(dòng)加熱烙鐵。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，釬焊金屬是易熔焊料(eutectic solder)或把少許添加劑加入易熔焊料而增強(qiáng)其強(qiáng)度的焊料。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件是帶有以區(qū)域排布的焊接電極凸點(diǎn)的半導(dǎo)體管殼。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，用傳送方法完成把釬焊金屬焊膏提供給電極凸點(diǎn)頂端的步驟。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，在粘合劑中放入與釬焊金屬相同的細(xì)金屬粉末來(lái)獲得釬焊金屬焊膏。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，用燈發(fā)射的光加熱熔化新半導(dǎo)體器件的電極凸點(diǎn)和釬焊金屬焊膏。
按照本發(fā)明的另一方案，用于制備電子電路裝置的使殘留焊料均勻的夾具板(jig)，包括在板的外周部分上的多個(gè)銷(xiāo)釘。
再有，在按制備電子電路裝置的方法把釬焊金屬焊膏提供給電極凸點(diǎn)頂端的夾具板中，在夾具板的中心部分形成擴(kuò)開(kāi)的方形或圓形凹槽，槽的深度約為半導(dǎo)體器件電極凸點(diǎn)高度的1/3至1/2左右。
按照本發(fā)明的另一方案，在制備電子電路裝置的設(shè)備中，使由釬焊金屬構(gòu)成并形成在半導(dǎo)體器件的一個(gè)主表面的電極凸點(diǎn)與具有用于安裝半導(dǎo)體器件的并與相應(yīng)的電極凸點(diǎn)連接的焊接區(qū)的基板對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)加熱熔化電極凸點(diǎn)，從而把半導(dǎo)體器件裝在基板上，其中，在一旦發(fā)現(xiàn)安裝的半導(dǎo)體器件有缺陷的情況下，就從基板上清除有缺陷的半導(dǎo)體器件，并把新的半導(dǎo)體器件裝在基板上；該設(shè)備包括固定基板的托架；固定有缺陷的半導(dǎo)體器件或新的半導(dǎo)體器件的托架；使有缺陷的半導(dǎo)體器件或新的半導(dǎo)體器件與基板對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)單元；清除保留在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板的連接部分上的多余釬焊金屬殘留物的單元，并按在連接部分上的殘余釬焊金屬的表面張力保留一等量均勻的殘余釬焊金屬；加熱單元，利用加熱熔化已對(duì)準(zhǔn)的新半導(dǎo)體器件的電極凸點(diǎn)，從而把新半導(dǎo)體器件連接到基板上。
另一種制備電子電路裝置的設(shè)備，使由焊接金屬構(gòu)成并形成在半導(dǎo)體器件的一個(gè)主表面的電極凸點(diǎn)與具有用于安裝半導(dǎo)體器件并與相應(yīng)的電極凸點(diǎn)連接的焊接區(qū)的基板對(duì)準(zhǔn)，用加熱熔化電極凸點(diǎn)，從而把半導(dǎo)體器件裝在基板上，其中，在一旦發(fā)現(xiàn)安裝的半導(dǎo)體器件有缺陷的情況下，就從基板上清除有缺陷的半導(dǎo)體器件，并把新的半導(dǎo)體器件裝在基板上。該設(shè)備包括固定基板的托架；固定有缺陷的半導(dǎo)體器件或新的半導(dǎo)體器件的托架；使有缺陷的半導(dǎo)體器件或新的半導(dǎo)體器件與基板對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)單元；清除保留在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板的連接部分上的多余釬焊金屬殘留物的單元，并按在連接部分上的殘余釬焊金屬的表面張力保留一等量的殘余釬焊金屬；把釬焊金屬焊膏傳送到新半導(dǎo)體器件頂端的夾具板，在夾具板的中心部分形成擴(kuò)開(kāi)的方形或圓形凹槽，槽的深度約為半導(dǎo)體器件電極凸點(diǎn)高度的1/3至1/2左右；和加熱單元，用加熱熔化已對(duì)準(zhǔn)的新半導(dǎo)體器件的電極凸點(diǎn)，從而把新半導(dǎo)體器件與基板連接。
本發(fā)明的另一實(shí)施例中，清除在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板連接部分上多余的殘余釬焊金屬并在連接部分保留一等量的殘余釬焊金屬的單元是加熱烙鐵，按預(yù)定速度移動(dòng)熱烙鐵，同時(shí)保持與殘余釬焊金屬或與使殘留焊料均勻的在外周部分帶有多個(gè)銷(xiāo)釘?shù)膴A具板接觸。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，加熱單元是近紅外燈。
下面，敘述本發(fā)明的作用。
如上所述，只保留按照焊料表面張力的一等量的殘留焊料，就能利用傳送步驟用焊膏設(shè)置新的半導(dǎo)體器件。因此，能夠保證足夠的用于修補(bǔ)半導(dǎo)體器件的焊料。正如Coffin·Manson連接疲勞壽命公式所表示的，增加了連接部分的高度Hj，降低了連接部分中的最大應(yīng)變?chǔ)胢ax，所以不會(huì)出現(xiàn)連接錯(cuò)誤(比如斷路)。因此，能夠改善半導(dǎo)體器件的可靠性。
按照半導(dǎo)體器件產(chǎn)品的種類(lèi)(比如半導(dǎo)體器件和要連接的布線板種類(lèi))，可省略上述的傳送步驟。例如，按照本發(fā)明的發(fā)明者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在把其焊接區(qū)節(jié)距LP約為0.6mm的半導(dǎo)體器件裝在其節(jié)距LD約為200μmφ的布線板上的情況下，印制的焊料的高度(比如成形后的殘留焊料高度)約為70μmφ。因此，可以確定，在不進(jìn)行傳送步驟的情況下，就可獲得可靠的半導(dǎo)體器件。
按照本發(fā)明，在清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的布線板上保留的殘留焊料是有意留下的，而不是完全清除，從而確保足夠量的焊料。這種情況下，在清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的布線板上保留的殘留焊料具有不等的量。可是，利用熔化焊料的表面張力，能夠控制殘留焊料成為等量和等高度。用加熱殘留焊料，使用上述使殘留焊料均勻的夾具板，能夠容易地實(shí)現(xiàn)這種控制。
按照傳送方法，能夠把等量的焊膏迅速提供給半導(dǎo)體器件，而且十分便利。具體地說(shuō)，使用上述傳送釬焊金屬焊膏的夾具板有助于焊膏的傳送。
按照Coffin·Manson連接疲勞壽命公式，為增加連接部分的高度，應(yīng)該盡量多地傳送焊膏。考慮到在布線板上保留的殘留焊料量與其表面張力之間的關(guān)系，傳送量最好為焊接電極凸點(diǎn)高度的約1/3或以上。如果傳送的焊膏量過(guò)大，那么如圖3A所示(后面將說(shuō)明)，焊膏12就可能與半導(dǎo)體器件20粘附，在焊接電極凸點(diǎn)21之間形成橋23。當(dāng)形成這種橋23時(shí)，如圖3B所示，在安裝和加熱半導(dǎo)體器件20時(shí)，橋23與焊接電極凸點(diǎn)21一起回流。然后，熔化的焊料由于其表面張力匯集，形成較大直徑的焊接電極凸點(diǎn)24。為防止形成這種焊接電極凸點(diǎn)，應(yīng)把傳送量限定在焊接電極凸點(diǎn)21高度的約1/2，也就是不超過(guò)焊接電極凸點(diǎn)21的圓表面。
按照本發(fā)明，用于傳送釬焊金屬焊膏的夾具板的槽的深度規(guī)定為焊接電極凸點(diǎn)高度的約1/2至1/3，從而使傳送量達(dá)到焊接電極凸點(diǎn)21高度的約1/2至1/3。用于把新半導(dǎo)體器件重新接在布線板的加熱裝置不應(yīng)該包括過(guò)大的外力。具體地說(shuō)，在沒(méi)有外力的情況下，已經(jīng)相互對(duì)準(zhǔn)的半導(dǎo)體器件和布線板在其位置上不會(huì)移位。因此，可以快速和充分地完成修補(bǔ)步驟。由此，按照本發(fā)明，使用不包括外力的燈。對(duì)于燈，由于下列原因，最好使用近紅外燈(IR燈)。在半導(dǎo)體器件中，以硅作為用于電路板的主要材料。硅透射在近紅外輻射區(qū)域的光(波長(zhǎng)約為1至5μm)。當(dāng)采用波長(zhǎng)約為1至5μm的光時(shí)，光穿過(guò)硅直接和充分地加熱焊接電極凸點(diǎn)和焊膏。因此，最好使用能夠發(fā)射約1至5μm波長(zhǎng)發(fā)射光的IR燈。
使用易熔焊料或在易熔焊料中添加少量的釬焊金屬，就能夠改善焊料強(qiáng)度。
因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)提供了制備電子電路裝置的方法，該方法能夠確保足夠的焊料量，以使半導(dǎo)體器件與布線板充分連接，從而增加連接部分的高度，改善產(chǎn)品的可靠性；(2)提供了使殘留焊料量均勻的夾具板和在制備方法中使用的傳送釬焊金屬焊膏的夾具板；和(3)提供了用于實(shí)現(xiàn)制備方法的制備電子電路裝置的設(shè)備。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，參照附圖，通過(guò)閱讀和理解下面的詳細(xì)敘述，會(huì)更明白本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)。
圖1是表示本發(fā)明的制備電子電路裝置的方法中的修補(bǔ)步驟流程圖。
圖2A是表示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的傳送焊膏的夾具板的透視圖；圖2B是表示用傳送的焊膏填充夾具板的狀態(tài)的透視圖。
圖3A和3B表示傳送焊膏過(guò)量的情況下不利的情況。
圖4A和4B表示傳送焊膏的步驟。
圖5A是表示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的另一傳送焊膏夾具板的透視圖；圖5B是表示用傳送的焊膏填充夾具板的狀態(tài)的透視圖。
圖6是表示使殘留焊料量均勻的夾具板的透視圖。
圖7A至圖7C表示利用圖6所示夾具板使布線板上殘留焊料均勻的步驟。
圖8A至8C使用另一使殘留焊料均勻的夾具板來(lái)使殘留焊料均勻的步驟。
圖9A和9B分別表示本發(fā)明采用的半導(dǎo)體器件和布線板。
圖10表示本發(fā)明采用的布線板的焊接區(qū)直徑范圍的曲線圖。
圖11是表示本發(fā)明制備電子電路裝置的設(shè)備的透視圖。
圖12是表示本發(fā)明制備電子電路裝置的另一設(shè)備的透視圖。
圖13展示Coffin·Manson連接疲勞壽命表達(dá)式。
下面，以通過(guò)參照附圖，說(shuō)明實(shí)施例的方式，來(lái)敘述本發(fā)明。
實(shí)施例1圖1至圖7表示本發(fā)明的制備電子電路裝置的方法。本發(fā)明方法的特征在于一修補(bǔ)步驟，下面，參照?qǐng)D1，概要說(shuō)明該步驟。
首先，在步驟S1中，確定布線板上的半導(dǎo)體器件是否出現(xiàn)缺陷。在步驟S2中，用燈加熱有缺陷的半導(dǎo)體器件，以便熔化焊接電極凸點(diǎn)，從而清除布線板上的該半導(dǎo)體器件。
在步驟S3中，在清除有缺陷的半導(dǎo)體器件后，清除布線板上殘留的過(guò)多殘留焊料，以便其上僅留下等量均勻的殘留焊料。
在步驟S4中，準(zhǔn)備一個(gè)新的半導(dǎo)體器件。在步驟S5中，按照傳送方法，把焊膏送至器件的焊接電極凸點(diǎn)的頂端，由此準(zhǔn)備安裝器件。
在步驟S6中，把已傳送焊膏的新的半導(dǎo)體器件與在其上保留了均勻的殘留焊料的布線板對(duì)準(zhǔn)。
在步驟S7中，用燈加熱已裝在布線板上的新的半導(dǎo)體器件，由此熔化焊接電極凸點(diǎn)和焊膏。從而，使半導(dǎo)體器件連接到布線板上。在步驟S8中，完成修補(bǔ)步驟。
在修補(bǔ)步驟期間，由于下列原因，最好使用近紅外輻射燈(IR燈)。所選擇的作為布線板的材料為硅(Si)。硅在近紅外區(qū)透射光(波長(zhǎng)約1至5μm)。當(dāng)使用波長(zhǎng)約1至5μm的光時(shí)，光穿過(guò)硅直接加熱焊接電極凸點(diǎn)和充分加熱焊膏。因此，最好使用發(fā)射波長(zhǎng)約1至5μm的IR燈。
例如，利用圖2所示的焊膏傳送夾具板10進(jìn)行步驟S5中的傳送焊膏的步驟。夾具板10是在其表面的中心部分有擴(kuò)大的開(kāi)口形狀的槽11的矩形體。設(shè)置槽11的目的是使焊膏12具有相同厚度。由于下列理由，使槽11的深度為半導(dǎo)體器件20的焊接電板凸點(diǎn)21的高度的約1/2至1/3較合適(參照?qǐng)D3)。
按照上述Coffin·Manson連接疲勞壽命表達(dá)式，為增加連接部分的高度，應(yīng)該盡量多地傳送焊膏12?？紤]到在布線板上保留的殘留焊料量與其表面張力之間的關(guān)系，槽11的深度最好至少約為焊接電極凸點(diǎn)21高度的1/3。如果傳送的焊膏量過(guò)大，焊膏12就可能與半導(dǎo)體器件20粘附，在焊接電極凸點(diǎn)21之間形成橋23，如圖3A所示。當(dāng)形成這種橋23時(shí)，如圖3B所示，在安裝和加熱半導(dǎo)體器件20時(shí)，橋23與焊接電極凸點(diǎn)2I一起回流。然后，熔化的焊料由于表面張力而匯集，形成較大直徑的焊接電極凸點(diǎn)24。為防止這種情況，應(yīng)把傳送量限定在焊接電極凸點(diǎn)21高度的約1/2，也就是不超過(guò)焊接電極凸點(diǎn)21的圓球形的平分面。
實(shí)施例1中，把夾具板10的槽11的深度設(shè)定為焊接電極凸點(diǎn)21高度的約1/2至1/3，從而把傳送量設(shè)定為焊接電極凸點(diǎn)21高度的約1/2至1/3。
下面，參照?qǐng)D4A和4B，詳細(xì)說(shuō)明用夾具板10傳送焊膏的步驟。
首先，把焊膏12放入夾具板10的槽11中，用橡皮滾子或類(lèi)似物(未示出)壓平焊膏12的表面，以便使焊膏12填充槽11。然后，把半導(dǎo)體器件20壓在夾具板10上(參照?qǐng)D4A)，從而使焊膏12能夠粘接在焊接電極凸點(diǎn)21的頂端。接著，升高半導(dǎo)體器件20。于是，完成傳送焊膏12的步驟(參照?qǐng)D4B)。
圖5A和5B表示另一傳送焊膏夾具板的實(shí)例。夾具板10′呈盤(pán)形，在其中心部分有圓形槽11′。在圓形槽11′的中心部分設(shè)置其表面與夾具板10′一樣高的凸出部分13。與上述方式一樣，把槽11′的深度設(shè)定為焊接電極凸點(diǎn)21高度的約1/2至1/3。
圖6示出在步驟S3中使布線板上殘留焊料量均勻的夾具板。夾具板40由在四角設(shè)有銷(xiāo)釘42的長(zhǎng)方體形狀的可浸潤(rùn)焊料的金屬板41構(gòu)成。銷(xiāo)釘42有保持與布線板30的恒定間隙的作用(參照?qǐng)D7)。
接著，參照?qǐng)D7A至7C，說(shuō)明用夾具板40使布線板30上的殘留焊料31均勻的步驟。如圖7A所示，把夾具板40壓在已清除了有缺陷的半導(dǎo)體器件的布線板30上，使銷(xiāo)釘42朝下。在這種條件下，加熱夾具板40，熔化布線板30上的殘留焊料31，使其分散在整個(gè)金屬板41上(參照?qǐng)D7B)。
圖7B中，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，未示出分散在金屬板41上的殘留焊料。由于焊料的表面張力，焊料停止在夾具板40上的分散，在連接布線板30用的焊接區(qū)33上留下預(yù)定焊料量的焊料。此時(shí)，如果需要，可以把助焊劑或類(lèi)似物涂敷在夾具板40或布線板30上。然后，去除夾具板40，均勻等量的焊料32就留在布線板30的焊接區(qū)33上(參照?qǐng)D7C)。
為利用焊料的表面張力使殘留焊料31均勻，銷(xiāo)釘42的高度很重要。已經(jīng)證實(shí)，最好使銷(xiāo)釘42的高度約為焊接區(qū)33直徑的1/4至1/10。
由于本發(fā)明采用的是半導(dǎo)體器件，所以使用帶有區(qū)域陣列的焊接電極凸點(diǎn)的半導(dǎo)體管殼。
實(shí)施例2圖8A至8C表示本發(fā)明實(shí)施例2的制備電子電路裝置的方法。實(shí)施例2的特征在于在修補(bǔ)步驟期間使殘留焊料均勻的方法。實(shí)施例2中，使用烙鐵使殘留焊料均勻。下面，詳細(xì)說(shuō)明使殘留焊料均勻的步驟。
首先，如圖8A所示，使烙鐵50位于布線板30上。更具體地說(shuō)，把烙鐵50放置在這樣的高度，使其頂端能夠與殘留焊料31接觸。
接著，如圖8B所示，加熱的烙鐵50按恒定速度在水平方向上移動(dòng)。其中，最好用助焊劑涂敷烙鐵50。
當(dāng)烙鐵50移動(dòng)時(shí)，殘留焊料31被烙鐵50加熱熔化，從而分布在烙鐵50和焊接區(qū)33上。圖8B中，為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，未示出烙鐵50上的殘留焊料?？墒?，由于焊料的表面張力，焊料停止擴(kuò)散，在布線板30的焊接區(qū)33上留下預(yù)定量的焊料(參見(jiàn)圖8C)。已經(jīng)確定，烙鐵50最好以約1/10至1秒的時(shí)間經(jīng)過(guò)焊接區(qū)33。
雖然在本實(shí)施例中人工移動(dòng)烙鐵50，但也可用本發(fā)明的設(shè)備(后面說(shuō)明)自動(dòng)地移動(dòng)它。
如上所述，在利用人工移動(dòng)烙鐵50刮去殘留焊料來(lái)定形的情況下，需要考慮焊接區(qū)直徑LD。更具體地說(shuō)，按照布線板30中焊接區(qū)直徑LD的尺寸，這種定形方法會(huì)造成殘留焊料31的變化，而導(dǎo)致出現(xiàn)不期望的狀態(tài)。焊接區(qū)直徑LD的優(yōu)選范圍如下所述。
參照?qǐng)D9A和9B，下面說(shuō)明半導(dǎo)體器件20的焊接電極凸點(diǎn)尺寸HD，焊接電極凸點(diǎn)節(jié)距HP和布線板30的焊接區(qū)節(jié)距LP(類(lèi)似于電極焊接凸點(diǎn)節(jié)距HP)。
電極焊接凸點(diǎn)尺寸HD約為0.2mmφ至0.8mmφ，電極焊接凸點(diǎn)節(jié)距Hp和布線板30的焊接區(qū)節(jié)距LP分別約為0.5mm至1.27mm。
按上述范圍使用半導(dǎo)體器件20和布線板30進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖10表示該結(jié)果。
在定形后殘留焊料的優(yōu)選高度隨焊接區(qū)直徑LD變化(例如，如圖10所示，在焊接區(qū)直徑LD約為150μmφ情況下，殘留焊料的高度最好約為55μm至90μm；在焊接區(qū)直徑LD約為250μmφ情況下，殘留焊料的高度最好約為60μm至100μm)。按照實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最好確定焊接區(qū)直徑LD在約150μmφ至550μmφ的范圍內(nèi)。
對(duì)于布線板30的焊接區(qū)直徑LD為大于φ800μm的情況，最好不用烙鐵刮去焊料來(lái)定形殘留焊料31。已經(jīng)確定，在這種情況下分散的焊膏較好。當(dāng)焊接區(qū)直徑LD超過(guò)約φ1mm時(shí)，殘留焊料31分布的最小值勢(shì)必減小，其變化勢(shì)必增大。于是，可以確定，不期望焊接區(qū)直徑超過(guò)約1mmφ。
實(shí)施例3實(shí)施例1采用將焊膏傳送到新的半導(dǎo)體器件20的焊接電極凸點(diǎn)21的工藝方法，從而增加了連接部分的高度?？墒?，按照產(chǎn)品的種類(lèi)(比如半導(dǎo)體器件20和要連接的布線板30的種類(lèi))，可以不需要這種傳送步驟。更具體地說(shuō)，可以實(shí)現(xiàn)省略了實(shí)施例1中步驟S5(傳送步驟)的修補(bǔ)步驟。
按照本發(fā)明發(fā)明者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，例如，在把焊接區(qū)節(jié)距LP約為0.6mm的半導(dǎo)體器件20裝在焊接區(qū)直徑LD約為200μmφ的布線板30上的情況下，印制的焊料的高度(即定形之后殘留焊料的高度)約為70μm。因此，如圖10所示，可以確定，即使在沒(méi)有進(jìn)行步驟S5的情況下，也能完成可靠的修補(bǔ)步驟。
下面的表1表示按照本發(fā)明方法修補(bǔ)的半導(dǎo)體器件的溫度循環(huán)可靠性評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和沒(méi)有缺陷的半導(dǎo)體器件的溫度循環(huán)可靠性評(píng)價(jià)。其中，半導(dǎo)體器件的焊接區(qū)節(jié)距為0.6mm?？梢源_定，修補(bǔ)的半導(dǎo)體器件的可靠性與沒(méi)有缺陷的半導(dǎo)體器件的可靠性相同。
表1
下面的表2表示按照本發(fā)明修補(bǔ)的半導(dǎo)體器件出現(xiàn)斷路與用常規(guī)修補(bǔ)方法(也就是說(shuō)，在不傳送焊膏的情況下，通過(guò)完全清除殘留焊料來(lái)修補(bǔ)半導(dǎo)體器件)的半導(dǎo)體器件出現(xiàn)斷路的情況的比較結(jié)果。其中，半導(dǎo)體器件的焊接區(qū)節(jié)距為0.8mm。
表2
正如表2所示，按照本發(fā)明的方法，能夠完全避免按照常規(guī)方法會(huì)出現(xiàn)的連接缺陷。
按本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)如下進(jìn)行使用包括約0.3mmφ焊接區(qū)直徑LD的布線板30。焊接區(qū)涂敷約2至3μm的化學(xué)鍍鎳(electroless Ni)和平鍍金(flush Au plating)。
作為IR燈，使用由Phoenix Elect.公司制造的由鎢絲形成的功率約225瓦的近紅外燈。由IR燈發(fā)射的光用拋物面鏡聚光，以便在布線板和半導(dǎo)體器件的表面附近有聚焦點(diǎn)。用IR燈在約1分鐘內(nèi)可把半導(dǎo)體器件加熱到250℃。
實(shí)驗(yàn)中使用了粘度為300,000泊(cp)的焊膏(RMA 501-88-3-30，由Alphametals Co.，Ltd制造)，利用把帶有RMA型助焊劑的易熔焊料(Sn 63％和Pb37％)揉碎成細(xì)小的焊料粉末(平均尺寸30μm)來(lái)獲得該焊膏。
把焊膏放入圖2A和2B所示的夾具板10中，該夾具板由在SUS 301板(厚度約6mm)中銑成深度約為150μm的槽而制成。用厚度約為1.1mm的玻璃板(7027，Corning制造)刮平焊膏，以便把槽填平。
把半導(dǎo)體器件20連在真空夾子上(392，Hakko Kinzoku Co.，Ltd制造)。將半導(dǎo)體器件20人工壓在厚度約50μm的扁平的焊膏上。使半導(dǎo)體器件20至少停留2分鐘，以便與焊膏緊密接觸。
用夾具板40清除殘留焊料，在該夾具板中把四個(gè)內(nèi)螺紋(ISO·M2螺紋)設(shè)在黃銅板上(厚度約1.0mm)，使其端部伸出黃銅板約0.1mm，以形成銷(xiāo)釘42(參照?qǐng)D6)。用浸焊法薄焊黃銅板。進(jìn)一步用刷子將助焊劑(RF-350-RAM，Nihon Alumit Co.，Ltd.制造)涂敷在焊接的黃銅板上。
把夾具板40放在殘留焊料上，用IR燈按約1225瓦/分加熱。殘留焊料就呈現(xiàn)如圖7C和8C所示的厚度約為50至70μm的小山包形狀。
不用夾具板40，而用刷子把助焊劑(RF-350-RMA)涂敷在殘留焊料上，用溫度300℃至320℃的烙鐵(926M，Hakko Kinzoku Co.，Ltd.制造)的鐵尖端部(900M-TI-C)摩擦殘留焊料。在此情況下，也可獲得類(lèi)似于上述的殘留焊料。
把已被傳送了焊膏的半導(dǎo)體器件20附在真空夾子上，在布線板30上放置視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
用IR燈加熱放在布線板30上的半導(dǎo)體器件20，以便使殘留焊料、焊接電極凸點(diǎn)21和傳送的焊膏熔化。于是，半導(dǎo)體器件20連接到布線板30。當(dāng)焊料熔化時(shí)，由于表面張力，即使焊料移動(dòng)，焊料也會(huì)返回到正常位置(自對(duì)準(zhǔn)作用)。因此，在焊接區(qū)直徑約為0.3mm的情況下，焊接區(qū)可調(diào)整約±0.15mm。由此，可以確定，半導(dǎo)體器件20能夠通過(guò)視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)安裝在布線板30上。
實(shí)施例4圖11表示本發(fā)明實(shí)施例4的制備電子電路裝置的設(shè)備。該設(shè)備包括固定布線板30和能夠精確移動(dòng)以進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)的基臺(tái)130、焊膏傳送夾具板10、用于拆除有缺陷的半導(dǎo)體器件20′并使殘留焊料均勻和安裝新半導(dǎo)體器件20的加熱燈160(IR燈)、用于固定和移動(dòng)半導(dǎo)體器件20的拾取器具170、用于對(duì)準(zhǔn)的光學(xué)系統(tǒng)190和用于確認(rèn)對(duì)準(zhǔn)的監(jiān)視器TV191。
拾取器具170、加熱燈160和用于對(duì)準(zhǔn)的光學(xué)系統(tǒng)190能夠水平移動(dòng)。比如，利用直線電機(jī)(1inear motor)(未示出)，就能夠移動(dòng)它們。
上述設(shè)備中，在修補(bǔ)步驟期間，把燈160移在有缺陷的半導(dǎo)體器件20’上。將燈160點(diǎn)亮以加熱有缺陷的半導(dǎo)體器件20′。結(jié)果，連接部分的焊料被加熱熔化，從而能夠清除有缺陷的半導(dǎo)體器件20′。
接著，移動(dòng)拾取器具170使其位于有缺陷的半導(dǎo)體器件20′上，并與其連接，從而清除有缺陷的半導(dǎo)體器件20′。把上述夾具板40放在布線板30上所留下的殘留焊料31上，并用燈160加熱，從而使殘留焊料均勻。
接著，使新的半導(dǎo)體器件20附著在拾取器具170上。此時(shí)，將焊膏12放入焊膏傳送夾具板10的槽11中，并用刮板或類(lèi)似物壓平。附著在拾取器具170上的半導(dǎo)體器件20壓向填充了焊膏12的焊膏傳送夾具板10的槽11，從而把焊膏12傳送到半導(dǎo)體器件20的焊接電極凸點(diǎn)21的端部。
然后，拾取器具170移到布線板30上，與半導(dǎo)體器件20連接。利用用于對(duì)準(zhǔn)的光學(xué)系統(tǒng)190和用于確認(rèn)對(duì)準(zhǔn)的監(jiān)視器TV191，移動(dòng)基臺(tái)130，使半導(dǎo)體器件20與布線板30對(duì)準(zhǔn)，由此把半導(dǎo)體器件20裝在布線板30上。此后，用燈160加熱半導(dǎo)體器件20，從而加熱和熔化焊料，把半導(dǎo)體器件20與布線板30連接起來(lái)。
實(shí)施例5圖12表示本發(fā)明實(shí)施例5的制備電子電路裝置的設(shè)備。該設(shè)備與實(shí)施例4設(shè)備的差別僅在于設(shè)置了烙鐵50和用于水平移動(dòng)烙鐵50的移動(dòng)機(jī)構(gòu)51。因此，用相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的部分。這里，省略了在實(shí)施例4中已說(shuō)明的部分的敘述。例如，用直線電機(jī)操作移動(dòng)機(jī)構(gòu)51。
本發(fā)明的設(shè)備中，在修補(bǔ)步驟期間，把燈160移到有缺陷的半導(dǎo)體器件20’上并加熱它，由此加熱并熔化連接部分的焊料。拾取器具170移到有缺陷的半導(dǎo)體器件20′上，并吸附它，從而清除有缺陷的半導(dǎo)體器件20′。然后，使烙鐵50與布線板30接觸。在這種條件下操作移動(dòng)機(jī)構(gòu)51，從而使布線板30上的殘留焊料均勻。
接著，將新的半導(dǎo)體器件20吸附于拾取器具170。將半導(dǎo)體器件20壓向填充了焊膏12的焊膏傳送夾具板10的槽11。從而，把焊膏傳送到半導(dǎo)體器件20的焊接電極凸點(diǎn)21的端部。
此后，按與上述同樣的方式，使布線板30與半導(dǎo)體器件20對(duì)準(zhǔn)，從而把半導(dǎo)體器件20裝在布線板30上。然后用燈160加熱半導(dǎo)體器件20，以便與布線板30連接。
實(shí)施例5的設(shè)備中，關(guān)鍵是烙鐵50的移動(dòng)機(jī)構(gòu)51與烙鐵50相連。可是，由于移動(dòng)速度的裕度較大，所以在不使用移動(dòng)機(jī)構(gòu)51的情況下可以人工移動(dòng)烙鐵50。這種情況下，設(shè)備有與實(shí)施例4相同的結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明，由于其表面張力，不僅在布線板上留下等量均勻的殘留焊料，還使新的半導(dǎo)體器件帶有焊膏。因此，能夠確保用于修補(bǔ)的半導(dǎo)體器件有足夠量的焊料。按照Coffin·Manson連接疲勞壽命表達(dá)式，這樣就增加了連接部分的高度Hj和降低了連接部分中的最大應(yīng)變?chǔ)胢ax，于是不會(huì)出現(xiàn)連接缺陷(比如斷路)。因此，能夠改善半導(dǎo)體器件的可靠性。
根據(jù)產(chǎn)品的種類(lèi)(比如半導(dǎo)體器件和要連接的布線板的種類(lèi))，可以省略上述傳送步驟。
按照本發(fā)明，在已清除了有缺陷的半導(dǎo)體器件的布線板上有意地保留了殘留焊料，取代了完全的清除，由此確保了足夠量的焊料。這種情況下，在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的布線板上的殘留焊料是不均勻的。可是，利用熔化焊料的表面張力，可以控制殘留焊料，達(dá)到均勻的量和均勻的高度。通過(guò)加熱殘留焊料，使用本發(fā)明的使殘留焊料均勻的夾具板，可以容易地進(jìn)行這種控制。
按照傳送方法，可以容易地把等量的焊膏提供給半導(dǎo)體器件，這種方法十分便利。具體地說(shuō)，使用上述用于傳送釬焊金屬焊膏的夾具板有助于焊膏的傳送。
按照Coffin·Manson連接疲勞壽命表達(dá)式，為增加連接部分的高度，應(yīng)該盡可能多的傳送焊膏?？紤]到在布線板上保留的殘留焊料量和其表面張力的關(guān)系，傳送量最好為焊接電極凸點(diǎn)高度的約1/3以上。如果焊膏量傳送得過(guò)多，在焊接電極凸點(diǎn)之間就會(huì)形成橋。當(dāng)形成這種橋時(shí)，熔化的焊料因其表面張力而匯集，形成有較大直徑的焊接電極凸點(diǎn)。為防止形成這種焊接電極凸點(diǎn)，應(yīng)該把傳送量限定在焊接電極凸點(diǎn)高度的約1/2內(nèi)，即不超過(guò)焊接電極凸點(diǎn)圓球形的平分面的值。
按照本發(fā)明，傳送釬焊金屬焊膏夾具板的槽深度最好為焊接電極凸點(diǎn)高度的約1/2至1/3，從而使傳送量約為焊接電極凸點(diǎn)高度的約1/2至1/3。
把新的半導(dǎo)體器件與布線板重接的加熱裝置不應(yīng)該產(chǎn)生任何過(guò)大的外力。具體地說(shuō)，在沒(méi)有過(guò)大外力的情況下，已經(jīng)相互調(diào)整的半導(dǎo)體器件和布線板不會(huì)在其位置上移動(dòng)。因此，能夠更容易和有效地完成修補(bǔ)步驟。由此，按照本發(fā)明，使用不產(chǎn)生外力的燈。作為燈，由于下列原因，最好使用近紅外燈(IR燈)。在半導(dǎo)體器件中，把硅作為選擇電路板的材料。硅透射近紅外區(qū)(波長(zhǎng)約1至5μm)的光。當(dāng)使用波長(zhǎng)約1至5μm的光時(shí)，光穿過(guò)硅直接有效地加熱焊接電極凸點(diǎn)和焊膏。因此，最好使用能夠發(fā)射波長(zhǎng)約1至5μm光的IR燈。
使用易熔焊料或在其內(nèi)添加少許釬焊金屬的易熔焊料，能夠改善焊料強(qiáng)度。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，顯然可以進(jìn)行各種變化。因此，后面權(quán)利要求的范圍并不意味著受限于前面的敘述，而是如權(quán)利要求所廣泛解釋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種包括修補(bǔ)步驟的制備電子電路裝置的方法，在進(jìn)行制備電子電路裝置的工藝期間，使由釬焊金屬構(gòu)成并形成在半導(dǎo)體器件的一個(gè)主表面的電極凸點(diǎn)與具有與相應(yīng)的電極凸點(diǎn)連接的焊接區(qū)的用于安裝半導(dǎo)體器件的基板對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)加熱熔化電極凸點(diǎn)，從而把半導(dǎo)體器件裝在基板上，修補(bǔ)步驟包括在一旦發(fā)現(xiàn)安裝的半導(dǎo)體器件有缺陷的情況下，就從基板上清除有缺陷的半導(dǎo)體器件，并把新的半導(dǎo)體器件裝在基板上；該修補(bǔ)步驟包括下列步驟清除保留在已清除了有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板焊接區(qū)上的多余的殘余釬焊金屬，并在焊接區(qū)留下等量均勻的殘余釬焊金屬；使新半導(dǎo)體器件與基板對(duì)準(zhǔn)；通過(guò)加熱熔化已均勻地保留在焊接區(qū)上的殘余釬焊金屬和新半導(dǎo)體器件的電極凸點(diǎn)，從而使新的半導(dǎo)體器件連接到基板。
2.如權(quán)利要求1所述的制備電子電路裝置的方法，其中，在焊接區(qū)上等量均勻的殘余釬焊金屬具有與殘余釬焊金屬的表面張力一致的高度。
3.如權(quán)利要求1所述的制備電子電路裝置的方法，其中，用燈發(fā)射的光加熱熔化已均勻地保留在焊接區(qū)上的殘余釬焊金屬和新半導(dǎo)體器件電極凸點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的制備電子電路裝置的方法，其中，使用近紅外燈作為加熱用燈。
5.如權(quán)利要求1所述的制備電子電路裝置的方法，其中，按預(yù)定的間隙將由可浸潤(rùn)焊料的金屬構(gòu)成的板放置于殘余釬焊金屬上，并加熱該板，從而進(jìn)行清除已清除了有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板焊接區(qū)上的多余的殘余釬焊金屬物并在其上保留等量均勻的殘余釬焊金屬的步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的制備電子電路裝置的方法，其中，所述預(yù)定間隙約為焊接區(qū)直徑的1/4至1/10。
7.如權(quán)利要求1所述的制備電子電路裝置的方法，其中，用加熱按預(yù)定速度移動(dòng)同時(shí)保持與殘余釬焊金屬接觸的烙鐵，來(lái)進(jìn)行清除在已清除了有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板焊接區(qū)上的多余的殘余釬焊金屬物并在其上保留等量均勻的殘余釬焊金屬的步驟。
8.如權(quán)利要求7所述的制備電子電路裝置的方法，其中，在焊接區(qū)直徑約為150μmφ至800μmφ的情況下，人工移動(dòng)熱烙鐵。
9.如權(quán)利要求7所述的制備電子電路裝置的方法，其中，在焊接區(qū)直徑約為150μmφ至550μmφ的情況下，人工移動(dòng)熱烙鐵。
10.如權(quán)利要求1所述的制備電子電路裝置的方法，其中，所述釬焊金屬是易熔焊料或把少許添加劑加入易熔焊料而增強(qiáng)其強(qiáng)度的焊料。
11.如權(quán)利要求1所述的制備電子電路裝置的方法，其中，所述半導(dǎo)體器件是帶有區(qū)域陣列的焊接電極凸點(diǎn)的半導(dǎo)體管殼。
12.一種包括修補(bǔ)步驟的制備電子電路裝置的方法，在制備電子電路裝置的工藝期間，使由釬焊金屬構(gòu)成并形成在半導(dǎo)體器件的一個(gè)主表面的電極凸點(diǎn)與具有與相應(yīng)的電極凸點(diǎn)連接的焊接區(qū)的用于安裝半導(dǎo)體器件的基板對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)加熱熔化電極凸點(diǎn)，從而把半導(dǎo)體器件裝在基板上，修補(bǔ)步驟包括在一旦發(fā)現(xiàn)安裝的半導(dǎo)體器件有缺陷的情況下，就從基板上清除有缺陷的半導(dǎo)體器件，并把新的半導(dǎo)體器件裝在基板上；該修補(bǔ)步驟包括下列步驟清除保留在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板焊接區(qū)上的多余的殘余釬焊金屬，并在焊接區(qū)留下等量均勻的殘余釬焊金屬；把釬焊金屬焊膏提供給新半導(dǎo)體器件電極凸點(diǎn)的頂端；使新半導(dǎo)體器件與基板對(duì)準(zhǔn)；和通過(guò)加熱熔化已均勻地保留在焊接區(qū)上的殘余釬焊金屬和新半導(dǎo)體器件的電極凸點(diǎn)，從而使新的半導(dǎo)體器件連接到基板上。
13.如權(quán)利要求12所述的制備電子電路裝置的方法，其中，焊接區(qū)上等量均勻保留的釬焊金屬焊膏高度與釬焊金屬焊膏表面張力有關(guān)。
14.如權(quán)利要求12所述的制備電子電路裝置的方法，其中，用傳送方法完成把釬焊金屬焊膏提供給電極凸點(diǎn)端部的步驟。
15.如權(quán)利要求12所述的制備電子電路裝置的方法，其中，通過(guò)將與釬焊金屬相同種類(lèi)的細(xì)金屬粉分散在粘合劑中來(lái)獲得釬焊金屬焊膏。
16.如權(quán)利要求12所述的制備電子電路裝置的方法，其中，用燈發(fā)射的光加熱熔化新半導(dǎo)體器件電極凸點(diǎn)和釬焊金屬焊膏。
17.如權(quán)利要求16所述的制備電子電路裝置的方法，其中，使用近紅外燈作為加熱用燈。
18.如權(quán)利要求12所述的制備電子電路裝置的方法，其中，按預(yù)定的間隙將由可浸潤(rùn)焊料的金屬構(gòu)成的板放置于殘余釬焊金屬之上，并加熱該板，從而進(jìn)行清除在已清除了有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板焊接區(qū)上的多余的殘余釬焊金屬物并在其上保留等量均勻的殘余釬焊金屬的步驟。
19.如權(quán)利要求18所述的制備電子電路裝置的方法，其中，預(yù)定間隙約為焊接區(qū)直徑的1/4至1/10。
20.如權(quán)利要求12所述的制備電子電路裝置的方法，其中，加熱按預(yù)定速度移動(dòng)同時(shí)保持與殘余釬焊金屬接觸的烙鐵，從而進(jìn)行清除在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板焊接區(qū)上的多余的殘余釬焊金屬物并在其上保留等量均勻的殘余釬焊金屬的步驟。
21.如權(quán)利要求20所述的制備電子電路裝置的方法，其中，在焊接區(qū)直徑約為150μmφ至800μmφ的情況下，人工移動(dòng)熱烙鐵。
22.如權(quán)利要求20所述的制備電子電路裝置的方法，其中，在焊接區(qū)直徑約為150μmφ至550μmφ的情況下，人工移動(dòng)熱烙鐵。
23.如權(quán)利要求12所述的制備電子電路裝置的方法，其中，所述釬焊金屬是易熔焊料或把少許添加劑加入易熔焊料而增強(qiáng)其強(qiáng)度的焊料。
24.如權(quán)利要求12所述的制備電子電路裝置的方法，其中，所述半導(dǎo)體器件是帶有區(qū)域陣列的焊接電極凸點(diǎn)的半導(dǎo)體管殼。
25.一種用于制備電子電路裝置的使殘留焊料均勻的夾具板，包括在其板的外周部分上的多個(gè)銷(xiāo)釘。
26.一種在制備電子電路裝置的方法中把釬焊金屬焊膏提供給半導(dǎo)體器件的電極凸點(diǎn)端部的夾具板，其中，在夾具板的中心部分形成擴(kuò)開(kāi)的方形或圓形凹槽，槽的深度約為半導(dǎo)體器件電極凸點(diǎn)高度的1/3至1/2左右。
27.一種制備電子電路裝置的設(shè)備，使由釬焊金屬構(gòu)成并形成在半導(dǎo)體器件的一個(gè)主表面的電極凸點(diǎn)與具有用于安裝半導(dǎo)體器件的與相應(yīng)的電極凸點(diǎn)連接的焊接區(qū)的基板對(duì)準(zhǔn)，并用加熱熔化電極凸點(diǎn)，從而把半導(dǎo)體器件裝在基板上，其中，在一旦發(fā)現(xiàn)安裝的半導(dǎo)體器件有缺陷的情況下，就從基板上清除有缺陷的半導(dǎo)體器件，并把新的半導(dǎo)體器件裝在基板上；該設(shè)備包括固定基板的托架；固定有缺陷的半導(dǎo)體器件或新的半導(dǎo)體器件的托架；使有缺陷的半導(dǎo)體器件或新的半導(dǎo)體器件與基板對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)單元；清除保留在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板的連接部分上的多余的釬焊金屬殘留物的單元，按在連接部分上的殘余釬焊金屬的表面張力來(lái)保留等量均勻的殘余釬焊金屬；和加熱單元，利用加熱熔化已對(duì)準(zhǔn)的新半導(dǎo)體器件的電極凸點(diǎn)，從而把新半導(dǎo)體器件連接到基板上。
28.如權(quán)利要求27所述的制備電子電路裝置的設(shè)備，其中，清除在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板連接部分上的多余的殘余釬焊金屬并把一等量均勻的殘余釬焊金屬留在連接部分上的單元是熱烙鐵，該熱烙鐵按預(yù)定速度移動(dòng)，同時(shí)保持與殘余釬焊金屬接觸；或是用于使殘留焊料均勻的并在外周部分上包括多個(gè)銷(xiāo)釘?shù)膴A具板。
29.如權(quán)利要求27所述的制備電子電路裝置的設(shè)備，其中，加熱單元是近紅外燈。
30.一種制備電子電路裝置的設(shè)備，使由釬焊金屬構(gòu)成并形成在半導(dǎo)體器件的一個(gè)主表面的電極凸點(diǎn)與具有用于安裝半導(dǎo)體器件并與相應(yīng)的電極凸點(diǎn)連接的焊接區(qū)的基板對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)加熱熔化電極凸點(diǎn)，從而把半導(dǎo)體器件裝在基板上，其中，在一旦發(fā)現(xiàn)安裝的半導(dǎo)體器件有缺陷的情況下，就從基板上清除有缺陷的半導(dǎo)體器件，并把新的半導(dǎo)體器件裝在基板上；該設(shè)備包括固定基板的托架；固定有缺陷的半導(dǎo)體器件或新的半導(dǎo)體器件的托架；使有缺陷的半導(dǎo)體器件或新的半導(dǎo)體器件與基板對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)單元；清除保留在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板的連接部分上的多余的釬焊金屬殘留物的單元，按在連接部分上的殘余釬焊金屬的表面張力來(lái)保留等量均勻的殘余釬焊金屬；把釬焊金屬焊膏傳送到新半導(dǎo)體器件頂端的夾具板，在夾具板的中心部分形成擴(kuò)開(kāi)的方形或圓形凹槽，槽的深度約為半導(dǎo)體器件電極凸點(diǎn)高度的1/3至1/2左右；和加熱單元，用加熱熔化已對(duì)準(zhǔn)的新半導(dǎo)體器件的電極凸點(diǎn)，從而把新半導(dǎo)體器件與基板連接。
31.如權(quán)利要求30所述的制備電子電路裝置的設(shè)備，其中，清除在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的基板連接部分上多余的殘余釬焊金屬并在連接部分保留等量均勻的殘余釬焊金屬的單元是熱烙鐵，其按預(yù)定速度移動(dòng)，同時(shí)保持與殘余釬焊金屬接觸；或是使殘留焊料均勻的在外周部分帶有多個(gè)銷(xiāo)釘?shù)膴A具板。
32.如權(quán)利要求30所述的制備電子電路裝置的設(shè)備，其中，加熱單元是近紅外燈。
全文摘要
一種包括修補(bǔ)步驟的制備電子電路裝置的方法及設(shè)備、使焊料均勻和傳送焊膏的夾具板,當(dāng)發(fā)現(xiàn)布線板上的半導(dǎo)體器件有缺陷時(shí),就用新的半導(dǎo)體器件來(lái)代之。該修補(bǔ)步驟包括:清除保留在已清除有缺陷的半導(dǎo)體器件的布線板焊接區(qū)上的多余的殘余釬焊金屬,并在焊接區(qū)留下一等量均勻的殘余釬焊金屬;使新半導(dǎo)體器件與布線板對(duì)準(zhǔn);通過(guò)加熱熔化所留下的殘余釬焊金屬和新半導(dǎo)體器件的電極凸點(diǎn),以使新的半導(dǎo)體器件連接到布線板上。
文檔編號(hào)B23K1/018GK1183706SQ9712621
公開(kāi)日1998年6月3日 申請(qǐng)日期1997年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月27日
發(fā)明者佐藤知稔 申請(qǐng)人:夏普公司