制备电路装置的方法及设备制造方法及图纸

一种包括修补步骤的制备电子电路装置的方法及设备、使焊料均匀和传送焊膏的夹具板，当发现布线板上的半导体器件有缺陷时，就用新的半导体器件来代之。该修补步骤包括：清除保留在已清除有缺陷的半导体器件的布线板焊接区上的多余的残余钎焊金属，并在焊接区留下一等量均匀的残余钎焊金属；使新半导体器件与布线板对准；通过加热熔化所留下的残余钎焊金属和新半导体器件的电极凸点，以使新的半导体器件连接到布线板上。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括修补步骤的制备电子电路装置的方法，其中，在一旦发现安装在基板上的半导体器件有缺陷的情况下，就要清除有缺陷的半导体器件，并在其上安装新的半导体器件；本专利技术还涉及在制备方法中制作使残留焊料均匀的夹具板(jig)和传送在制备方法中用的钎焊金属焊膏的夹具板，以及用于实现该制备方法的制备电子电路装置的设备。在上述提到的修补步骤期间，当把有缺陷的半导体器件(电子元件)从布线板(比如装有半导体器件的基板)拆下时，比如钎焊金属焊膏的残留焊料则保持在布线板的连接部分上(比如焊接区)。由于残留焊料的高度不均匀，所以在这种情况下把新的半导体器件装在布线板上时，就会出现连接故障，引起电路开路等。按照传统的修补方法，为防止连接故障，采取下面的步骤(1)和(2)。(1)首先，将可浸润焊料的金属板(比如在其上能够均匀分布焊料的金属板)压在残留焊料上，并在这种状态下加热，以便残留焊料与金属板粘接，从而使布线板上的残留焊料完全清除。(2)为防止焊接区氧化，把助焊剂涂敷在布线板的焊接区上。通过在大气炉内或空气炉中加热使要重新安装半导体器件的焊接电极凸点熔化，从而使半导体器件连接到布线板上。例如，在日本特许公开1-209736和8-46351中披露了如上所述的传统实例。在把半导体器件焊接在布线板上的情况下，通过倒装焊接法使用焊接电极凸点，当半导体器件和布线板的温度膨胀系数存在差别时，会产生下列问题。在通过加热熔化焊接电极凸点时的温度与室温之间的差别，或在半导体器件工作期间的温度与半导体器件不工作时的温度之间的差别，都会造成半导体器件与布线板之间在膨胀和收缩方面的差异(比如热应力)。这可能使焊接电极凸点的连接部分产生应变，导致连接缺陷。因此，由各部件部分的热膨胀系数差引起的焊接电极凸点连接部分的应变降低了产品的可靠性。在半导体器件与布线板之间没有进行填充的情况下，焊接电极凸点连接部分的应变与按照下面的公式(1)和(2)表示的Coffin·Manson连接疲劳寿命的计算值很好地吻合。为降低连接部分中的最大应变γmax，根据公式(2)，应该增加连接部分的高度Hj。为此，应增加焊料量。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连接缺陷出现前的循环数C比例系数β焊料材料常数KBoltzmann(波兹曼)常数f温度循环频率Tmax温度循环的最高温度Dmin连接部分的最小直径(比如，附图说明图13连接部分的上直径DB1和下直径DB2的较小值)Δα布线板与半导体器件之间的温度膨胀系数差d聚集的焊料接点与热应力为零的点之间的距离ΔE引起疲劳的有效能量作为参考，图13表示与上述有关的元件。如上所述，按照传统的修补方法，要完全清除残留焊料，并用仅在焊接电极凸点上的焊料把半导体器件与布线板连接。因此，焊料量较小。这使得要尽量增加连接部分的高度Hj，以便改善产品的可靠性。本专利技术的制备电子电路装置的方法包括在进行制备电子电路装置的工艺期间的修补步骤，修补方法是，使由钎焊金属构成并形成在半导体器件的一个主表面的电极凸点，与具有与相应的电极凸点连接的焊接区的用于安装半导体器件的基板对准，并且通过加热熔化电极凸点，从而把半导体器件装在基板上。修补步骤包括在一旦发现安装的半导体器件有缺陷的情况下，就从基板上清除有缺陷的半导体器件，并把新的半导体器件装在基板上；该修补步骤包括下列步骤清除保留在已清除有缺陷的半导体器件的基板焊接区上的多余的残余钎焊金属，并在焊接区留下等量均匀的残余钎焊金属；使新半导体器件与基板对准；通过加热熔化已均匀地保留在焊接区和新半导体器件的电极凸点上的残余钎焊金属，从而使新的半导体器件连接到基板。再有，本专利技术的制备电子电路装置的方法包括在进行制备电子电路装置的工艺期间的修补步骤，修补方法是，使由钎焊金属构成并形成在半导体器件的一个主表面的电极凸点，与具有与相应的电极凸点连接的焊接区的用于安装半导体器件的基板对准，用加热熔化电极凸点，从而把半导体器件装在基板上，修补步骤包括在一旦发现安装的半导体器件有缺陷的情况下，就从基板上清除有缺陷的半导体器件，并把新的半导体器件装在基板上；该修补步骤包括下列步骤清除保留在已清除有缺陷的半导体器件的基板焊接区上的多余的残余钎焊金属，并在焊接区留下一些均匀的残余钎焊金属；把钎焊金属焊膏提供给新的半导体器件电极凸点的顶端；使新半导体器件与基板对准；通过加热熔化已均匀地保留在焊接区的钎焊金属和新半导体器件的电极凸点从而使新的半导体器件连接到基板。本专利技术的一个实施例中，保留在焊接区上一等量均匀的残余钎焊金属的高度与残余钎焊金属的表面张力有关。本专利技术的另一个实施例中，用灯发射的光加热已均匀保留在焊接区上的残余钎焊金属和新半导体器件的电极凸点。本专利技术的另一个实施例中，使用近红外辐射灯作为加热灯。本专利技术的另一个实施例中，按预定的间隙将由可浸润焊料的金属构成的板放置于残余钎焊金属之上，加热该板，从而进行清除在已清除了有缺陷的半导体器件的基板焊接区上的残余钎焊金属物并在焊接区上保留一等量均匀的残余钎焊金属的步骤。本专利技术的另一个实施例中，预定间隙约为焊接区直径的1/4至1/10。本专利技术的另一个实施例中，通过加热按预定速度移动同时保持与残余钎焊金属接触的烙铁，进行清除在已清除有缺陷的半导体器件并在其上保留了一些均匀的残余钎焊金属的基板焊接区上的多余残余钎焊金属物的步骤。本专利技术的另一实施例中，在焊接区直径约为150μmφ至800μmφ的情况下，人工移动加热烙铁。本专利技术的另一个实施例中，在焊接区直径约为150μmφ至550μmφ的情况下，人工移动加热烙铁。本专利技术的另一个实施例中，钎焊金属是易熔焊料(eutectic solder)或把少许添加剂加入易熔焊料而增强其强度的焊料。本专利技术的另一个实施例中，半导体器件是带有以区域排布的焊接电极凸点的半导体管壳。本专利技术的另一个实施例中，用传送方法完成把钎焊金属焊膏提供给电极凸点顶端的步骤。本专利技术的另一个实施例中，在粘合剂中放入与钎焊金属相同的细金属粉末来获得钎焊金属焊膏。本专利技术的另一个实施例中，用灯发射的光加热熔化新半导体器件的电极凸点和钎焊金属焊膏。按照本专利技术的另一方案，用于制备电子电路装置的使残留焊料均匀的夹具板(jig)，包括在板的外周部分上的多个销钉。再有，在按制备电子电路装置的方法把钎焊金属焊膏提供给电极凸点顶端的夹具板中，在夹具板的中心部分形成扩开的方形或圆形凹槽，槽的深度约为半导体器件电极凸点高度的1/3至1/2左右。按照本专利技术的另一方案，在制备电子电路装置的设备中，使由钎焊金属构成并形成在半导体器件的一个主表面的电极凸点与具有用于安装半导体器件的并与相应的电极凸点连接的焊接区的基板对准，通过加热熔化电极凸点，从而把半导体器件装在基板上，其中，在一旦发现安装的半导体器件有缺陷的情况下，就从基板上清除有缺陷的半导体器件，并把新的半导体器件装在基板上；该设备包括固定基板的托架；固定有缺陷的半导体器件或新的半导体器件的托架；使有缺陷的半导体器件或新的半导体器件与基板对准的对准单元；清除保留在已清除有缺陷的半导体器件的基板的连接部分上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括修补步骤的制备电子电路装置的方法，在进行制备电子电路装置的工艺期间，使由钎焊金属构成并形成在半导体器件的一个主表面的电极凸点与具有与相应的电极凸点连接的焊接区的用于安装半导体器件的基板对准，通过加热熔化电极凸点，从而把半导体器件装在基板上，修补步骤包括：在一旦发现安装的半导体器件有缺陷的情况下，就从基板上清除有缺陷的半导体器件，并把新的半导体器件装在基板上； 该修补步骤包括下列步骤： 清除保留在已清除了有缺陷的半导体器件的基板焊接区上的多余的残余钎焊金属，并在焊接区留下等量均匀的残余钎焊金属； 使新半导体器件与基板对准； 通过加热熔化已均匀地保留在焊接区上的残余钎焊金属和新半导体器件的电极凸点，从而使新的半导体器件连接到基板。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤知稔，
申请(专利权)人：夏普公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]