図1は、本発明の実施例に係る半導体装置 の好ましい製造工程の概略フローである。本 実施例では、表面実装用の半導体装置として BGAパッケージを例にする。先ず、基板上に複 数の半導体チップを実装し(ステップS10)、実� ��された半導体チップを樹脂でモールドする( ステップS11)。次に、基板の端子領域(電極ラ� ��ド)にマイクロボールを搭載し(ステップS12)� ��リフローによりマイクロボールと端子領域� ��を金属接合させ(ステップS13)、半導体チッ� �毎に基板を切断するシンギュレーションが� �われる(ステップS14)。

 図2(a)は、半導体チップを実装した基板の 平面図、図2(b)は基板上に実装された1つの半� ��体チップの断面を示す図である。基板100は� ��その構成が特に限定されるものではないが� ��絶縁層と配線層を積層した多層配線基板や� ��ィルム基板を用いることができる。基板100� ��外形は、例えば、長手方向が約230mm、短手� �向が約62mmである。基板100の表面上には、半� ��体チップ102が2次元アレイ状に実装される。 例えば、5×5の半導体チップを1つのブロック1 04Aとし、このようなブロック104B、104C、104Dを 基板100の長手方向に配列している。

 一つの半導体チップ102は、図2(b)に示すよ うにダイアタッチ等の接着剤を介して基板100 上に固定され、半導体チップ102の表面に形成 された電極は、ボンディングワイヤ106により 基板100上の配線パターンに接続される。ある いは、半導体チップ102は、その表面に形成さ れたバンプ電極をフェイスダウンし基板の配 線パターンに接続するフリップチップ実装で あってもよい。基板100の表面に形成された配 線パターンは、内部配線を介して基板100の裏 面にアレイ状に形成された複数の端子領域(� �中、黒で示された部分)108にそれぞれ電気的� ��接続される。端子領域108は、後述するよう� ��、BGAパッケージの外部接続端子用のマイク� ��ボールを接続する領域を提供し、例えば、1 つのBGAパッケージ当り数十ないし数百個のマ イクロボールを接続することができる。

 また、基板100上の個々の半導体チップ102� ��、樹脂110によりモールドされる。本実施例� ��は、5×5の半導体チップから成る1つのブロ� �クを一括してモールドする。但し、半導体� �ップ102の各々を個別にモールドしてもよい� �例えば、基板100の表面からの樹脂110の高さ� �、約450ミクロンであり、基板100の厚さは、� �240ミクロンである。

 図3(a)に、振込みマスクの平面図を示すと ともに、1つの半導体チップに対応するマス� �の領域を拡大して示している。振込みマス� �200には、基板100の複数の端子領域108のパタ� �ンと同一パターンを有する複数の貫通孔210� �形成されている。貫通孔210の径は、マイク� �ボールの径よりも10ないし20ミクロン大きい� ��

 振込みマスク200は、図3(b)に示すように(1� ��の半導体チップに対応する振込みマスクの� ��域を示している)、基板100の端子領域108と対 向するように配置される。そして、後述する ように、振込みマスク200の表面を回転しなが ら水平移動するヘッドを用いて、マイクロボ ール340が貫通孔210内に振込まれる。マイクロ ボール340は、例えば、半田ボール、あるいは 銅または樹脂から成るコアの表面にはんだ層 が形成された導電性の金属ボールである。

 図4(a)はヘッドの側面図であり、図4(b)は� �ッドを裏側から見た模式的な平面図である� �同図に示すように、ヘッド300は、円板状の� �属部材であり、その下部に複数のスキージ31 0を取り付けている。また、ヘッドの中央に� �、マイクロボール340を供給するためのマイ� �ロボール供給口320が形成されている。マイ� �ロボール供給口320は、ホース330を介して図� �しないマイクロボール供給装置に接続され� �いる。

 スキージ310は、例えば直線的に配列され� ��ブラシから構成される。各々のスキージ310� ��、ヘッド300の中央のマイクロボール供給口3 20の中心から一定の距離および一定の傾斜角� ��持って配置されている。ヘッド300が図示し� ��いモータによって回転するとき、スキージ3 10は一緒に回転される。

 振込みマスク200へのマイクロボールの振� ��みが行われるとき、マイクロボール供給口3 20からマイクロボール340が供給される。供給� ��れたマイクロボール340は、ヘッド300の進行� ��向およびスキージ310の回転によって方向性� ��与えられ、マイクロボール340は、自身の走� ��によりあるいはスキージ310によって掃くよ� ��にして貫通孔210内に落とし込まれる。

 図5は、ヘッドを駆動するための概略構成 を示すブロック図である。ボールマウンタは 、ヘッド300をX方向へ移動させるX方向駆動部4 10と、ヘッド300をY方向へ移動させるY方向駆� �部420と、ヘッド300を回転させる回転駆動部43 0と、ヘッド300に振動を与える振動駆動部440� �、各部を制御するコントローラ450とを備え� �いる。

 X方向駆動部410は、例えばヘッド300をX方� �へ移動させるためのラックアンドピニオン� �アとこれを駆動するステッピングモータと� �み、ヘッド300をX方向へ移動させる。Y方向駆 動部420は、同様に例えばラックアンドピニオ ンギアとステッピングモータによりヘッド300 をY方向へ移動させる。回転駆動部430は、例� �ばモータによりヘッド300を回転させる。振� �駆動部440は、例えばカム機構、圧電素子ま� �はその他の公知の手段を利用してヘッド300� �振動を与える。振動駆動部440は、好ましく� �、ヘッド300の回転軸と直交し、かつヘッド30 0の移動方向とほぼ直交する方向に振動を与� �る。例えば、ヘッド300がX方向に移動される� ��き、振動はY方向に与えられる。また、振動 の振幅や周波数等は、マイクロボールの大き さ、振込みマスクに形成された貫通孔のピッ チ、ヘッドの移動速度等に応じて適宜選択さ れる。コントローラ450は、例えば、マイクロ コントローラを含み、メモリに格納されたプ ログラムによりヘッド300を走査させる。

 図6は、本実施例における第1の振込み方� �を説明する図である。図6(a)に示すように、� ��込みマスク200への振込みを行う場合、ヘッ� ��300は、振込みマスク200の一方の端部202から� ��方の端部204へとX方向に走査され、他方の端 部204においてY方向へ一定距離移動された後� �他方の端部204から一方の端部202へ向けてX方� ��に走査される。このようなX方向およびY方� �の走査が複数回行われ、振込みマスク200の� �体を満遍なく走査する。

 第1の振込み方法は、ヘッド300を走査させ るとき、同時に、ヘッド300に振動を加える。 振動は、ヘッド300がX方向に移動されるとき� �それとほぼ直交する方向、すなわちY方向で� ��ることが望ましい。また、振動の振幅は、� ��通孔210のピッチよりも大きいことが望まし� ��。ヘッド300の移動速度、移動方向、振動等� ��条件は、予めメモリに記憶され、コントロ� ��ラ450によりヘッド300の駆動が制御される。

 ヘッド300のマイクロボール供給口320から� ��給されたマイクロボール340は、ヘッドのX方 向のベクトル、スキージ310による回転ベクト ル、および振動による振動ベクトルを合成し たベクトル、すなわち方向性を与えられ、そ の結果、マイクロボール340の軌道P1は、図6(a) に示すように、振動成分を含むジグザグなも のとなる。マイクロボール340の軌道P1に振動� ��与えることで、マイクロボール340が存在す� ��空間あるいは存在する範囲が実質的に従来� ��軌道P(図11を参照)のときよりも大きくなり� �その分だけ、マイクロボール340が貫通孔210� �遭遇する確率が高くなる。このため、マイ� �ロボール340が振込みマスク200の貫通孔210内� �挿入される成功率が限りなく100%に近づく。� ��時、成功率が非常に高くなれば、ヘッド300� ��移動速度を上げ、マイクロボールを挿入す� ��時間を短縮することも可能になる。

 なお、上記したようにヘッドに与える振� ��の周波数、振幅および方向は、ヘッドの移� ��速度、マクロボールの大きさ、貫通孔のピ� ��チ、貫通孔の数等の要因によって適宜変更� ��きることは言うまでもない。また、振動は� ��必ずしも一定の規則である必要はなく、断� ��的に与えたり、振動の条件を可変すること� ��可能である。

 次に、本実施例の第2の振込み方法につい て説明する。第2の振込み方法は、第1の振込� ��方法のようにヘッドに振動を与えるのでは� ��く、ヘッドが蛇行するように移動させるも� ��である。例えば、図7に示すように、ヘッド 300をX方向に走査する際に、直線移動ではな� �正弦波のような蛇行移動500もしくは千鳥移� �をさせる。これにより、マイクロボール340� �は、ヘッド300の蛇行により正弦波のベクト� �または方向性が与えられ、マイクロボール34 0の存在可能な空間が広がり、貫通孔210に遭� �する確率が向上し、その結果、マイクロボ� �ル340が挿入される成功率が上昇する。第2の� ��込み方法は、第1の振込み方法と異なり、ヘ ッドに振動を与えるための装置が不要となる ため、ボールマウンタの構成を簡易かつ低コ ストにすることができる。勿論、第2の振込� �方法に第1の振込み方法を組み合わせること� ��可能である。すなわち、ヘッドに振動を与� ��ながら、ヘッドを蛇行させるようにしても� ��い。

 次に、本実施例の第3の振込み方法を説明 する。第3の振込み方法は、複数のスキージ31 0を偏心させることで、マイクロボールに方� �性を与えるものである。例えば図8に示すよ� ��に、ヘッド600の回転中心がC1であり、この� �転中心C1は、マイクロボール供給口320の中心 にほぼ一致する。一方、各々のスキージ610は 、回転中心C1からの距離をそれぞれ異にし、� ��数のスキージ610の端部に接するように描か� ��た包絡円620の回転中心C2が回転中心C1から偏 心している。スキージ610を偏心させることで 、マイクロボール供給口320から供給されたマ イクロボール340は、回転中心C1に関して均一� ��方向性を与えられるのではなく、あたかも� ��ッド600が振動がされたの如くの方向性を与� ��られる。これにより、マイクロボール340と� ��通孔との遭遇確率が向上し、貫通孔内へマ� ��クロボールが挿入される成功率が向上され� ��。

 本発明の好ましい実施の形態について詳� ��したが、本発明に係る特定の実施形態に限� ��されるものではなく、特許請求の範囲に記� ��された本発明の要旨の範囲内において、種� ��の変形・変更が可能である。例えば、上記� ��施例では、BGAパッケージを例にしたが、本� ��明は、CSPパッケージやその他の表面実装型� ��半導体装置についても適用することができ� ��。