CN102396297A - 使用了转印片的在电路基板上的焊盘形成 - Google Patents

使用了转印片的在电路基板上的焊盘形成 Download PDF

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scolder
circuit substrate
transfer printing
solder
soldering portion
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仓本武夫
鹤田加一
齐藤健夫
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Senju Metal Industry Co Ltd
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Senju Metal Industry Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种使用不需要定位的焊料转印片不产生桥接地在电路基板的电极上形成焊盘的方法，包括如下的操作，即，将具有附着于支承基材的至少一面的焊料层的焊料转印片与电路基板叠加，在加压下加热到比焊料的固相线温度低的温度，使焊料层选择性地与电极固相扩散接合，将转印片从电路基板中剥离。焊料层可以是由焊料连续被膜形成的层、或者夹隔着粘合剂层在所述支承基材上附着有1层焊料粒子的层。

Description

使用了转印片的在电路基板上的焊盘形成
技术领域
本发明涉及使用转印片在电路基板的应当钎焊(日文：はんだ一付け)的部分(以下称作钎焊部)选择性地利用固相扩散接合形成焊盘的方法、以及该方法中所用的转印片。
这里所说的“电路基板”是指设有电子电路的基板，印制电路板是其代表例，然而搭载于印制电路板上的芯片部件等各种电子部件的电极面部分也包含于电路基板中。电子部件包含半导体元件之类的有源部件、电阻、电容器等无源部件、以及连接器等机构部件。
对于电路基板的钎焊的例子，可以例示出向印制电路板上的电子部件的钎焊、以及电子部件的电极之间的钎焊。
电路基板的钎焊部的代表例是电路基板的电极。例如，印制电路板的钎焊部是与钎焊在其上的电子部件或芯片元件的电极对应的部分(以下将该部分称作印制基板的电极)。电子部件的钎焊部是该部件自身的电极。在以下的说明中，有时将“钎焊部”称作“电极”。但是，电路基板的配线也可以成为钎焊部。
背景技术
在向印制电路板上安装电子部件的情况下，将电子部件的电极钎焊在印制电路板的电极处。该情况下，简便的方法是，预先在印制电路板侧的电极中形成焊盘，利用回流法将电子部件的电极钎焊在该焊盘处。
对于焊盘的形成，最普遍的做法是，利用使用了掩模的钎焊膏的印刷和其后的加热所致的焊料膏的熔融来进行。但是，该印刷法会随着电路基板上的电极数增加，电极变得微细，电极间距变窄，而因桥接的产生或焊料量不均造成材料利用率降低，从而无法避免由此导致的制造成本的上升。
已知还有如下的方法，即，使用夹具将焊料球搭载于电路基板的电极位置，然后使焊料球熔融，形成焊盘。但是，该方法中，微小且具有一定尺寸的焊料球以及与电路基板的电极图案匹配地制作的夹具的价格都很高。另外，还有借助夹具将微小的焊料球向给定位置的搭载缺乏可靠性的问题。
最近，提出了几个使用焊料转印片来形成焊盘的方法。
在下述专利文献1中，提出了在利用阻焊剂层形成的凹部填充有焊料粉末的转印片。转印片的凹部具有与电路基板的钎焊部(电极)相同的图案。将该焊料转印片以使其凹部与电路基板的电极相面对的方式配置，当在加压下加热而使焊料粉末熔融时，就会在电路基板的电极上形成焊盘。该方法中，转印片的对位是不可缺少的。另外，由于需要在转印片中以给定图案形成凹部，因此转印片的制造成本变高。
在下述专利文献2中提出的方法使用了如下的转印片，即，在支承基材上利用粘合剂层在全面以1层(1个粒子的量)的厚度附着有焊料粒子。将该转印片以使其焊料粒子层与电路基板上的电极相面对的方式配置。电路基板的电极以外的区域预先由阻焊剂覆盖。然后，当将载放有转印片的电路基板在加压下加热而使焊料粒子熔融时，就会在电极部分由熔融焊料浸润而附着焊料，而阻焊剂的部分没有被熔融焊料浸润。其后，利用冷却将熔融焊料固化后，当将转印片从电路基板中剥除时，就可以得到在电极上形成有焊盘的电路基板。转印片的与阻焊剂相面对的部分的焊料仍旧附着在转印片上而固化。该转印片在全面附着有焊料粒子，由于不具有凹部，因此可以低成本地很容易地制造。另外，不需要将转印片配置于电路基板上时的对位这样的麻烦的操作。
专利文献1：WO 2006/043377
专利文献2：WO 2006/067827
本发明人等确认，专利文献2中记载的转印片在使用了以5～15μm的粒径筛分的焊料粒子的情况下，如果电极间距在150μm以上，则可以在电路基板的各个电极上很好地形成不均很少的焊盘。但是，如果电极间距比该范围更微小，则会在电极间产生桥接。对于其原因，可以如下考虑。当使用在全面附着有焊料粒子的转印片而使焊料粒子熔融时，则不仅在与电极接触的部位(电极部)，而且在其以外的部位(非电极部)焊料粒子也会熔融。由此，在电极由熔融焊料浸润时非电极部的熔融焊料也被引入而导致电极部的焊料过多，如果电极间距变得微小，就会产生桥接。
发明内容
与电子机器的小型化相对应，要求在具有电极间距为50μm或其以下的微小的电极的电路基板的电极中形成焊盘。本发明的目的在于，提供一种焊盘的形成方法，使用在全面具有焊料层的不需要定位的转印片，在电极间距微小到40～50μm左右的电路基板上，不产生桥接地形成焊盘。
本发明人等发现，在专利文献2中记载的焊盘的形成方法中，通过不使焊料粒子层熔融地加热到比焊料的固相线温度略低的温度，就可以利用固相扩散接合将焊料与电路基板的电极选择性地接合，从而可以在微小间距的电极中也不产生桥接地形成焊盘。另外判明，即使取代焊料粒子层而使用具有由焊料的连续被膜形成的焊料层的转印片，也可以同样地利用固相扩散接合在电路基板的电极上选择性地形成焊盘。
这里，从一个侧面看，本发明提供一种在电路基板的第一面上的应当钎焊的部分(钎焊部)形成焊盘的方法，其特征在于，包括下述工序(a)～(c)。
(a)将具有附着于支承基材的至少一面的、至少覆盖相邻的2个以上的钎焊部的大小的焊料层的焊料转印片，以使所述转印片的焊料层面向所述电路基板的第一面的方式进行配置的工序，这里，所述焊料层选自由焊料连续被膜形成的层以及在所述支承基材上夹隔着粘合剂层附着有1层焊料粒子的层；
(b)将工序(a)中得到的、配置有所述转印片的所述电路基板在加压下加热到比构成所述转印片的焊料层的焊料合金的固相线温度低的温度，在电路基板的钎焊部与转印片的焊料层之间，选择性地产生固相扩散接合的工序；
(c)在工序(b)之后，将所述转印片与所述电路基板剥离，得到在钎焊部附着有所述焊料层的电路基板的工序。
优选所述焊料层是覆盖所述电路基板的全部钎焊部的大小，所述焊料是无铅焊料。
在工序(a)中，根据需要，可以在所述焊料层与所述电路基板的钎焊部的界面夹设助焊剂。
所述工序(b)的加热温度优选为比所用的焊料的固相线温度至少低5℃的温度。
在所述工序(c)之后，可以还包括下述工序(d)：
(d)在将工序(c)中得到的电路基板加热到所述焊料合金的液相线温度以上的温度而使所述焊料层熔融后，使之固化。
所述由1层焊料粒子形成的焊料层可以利用下述方法来形成：
在支承基材上形成粘合剂层，在该粘合剂层上散布焊料粒子而使焊料粒子层附着于粘合剂层上，将没有附着于所述粘合剂层上的焊料粒子除去。
在所述焊料层是焊料连续被膜的情况下，其厚度优选设为1～20μm。
为了在工序(b)中在钎焊部与焊料层之间选择性地产生固相扩散接合，可以采用如下的任意一方或双方的方法。
(1)电路基板的钎焊部(电极部)具有选自Au及Cu的金属的表面。由于Au及Cu与锡系焊料合金彼此可以固相扩散，因此仅在Au或Cu表面的部分引起固相扩散接合。
(2)电路基板的钎焊部以外的部分(非电极部)具有由阻焊剂覆盖的表面、或露出树脂的表面。在阻焊剂或树脂中不会引起焊料合金的固相扩散。
根据本发明，还可以提供一种电路基板，其是具有钎焊部的电路基板，其特征在于，至少一部分的钎焊部分别具备与该钎焊部固相扩散接合了的多个焊料粒子。通过将该电路基板加热到焊料粒子熔融的温度，而在钎焊部形成焊盘。
从其他的侧面看，本发明提供一种焊料转印片，其是用以在电路基板的钎焊部利用固相扩散接合进行钎焊的焊料转印片，其特征在于，具有焊料连续被膜，该焊料连续被膜附着于支承基材的至少一面，由可以与构成所述钎焊部的表面的金属固相扩散接合的焊料合金构成，具有至少覆盖相邻的2个以上的钎焊部的大小。
优选所述焊料连续被膜具有覆盖所述电路基板的全部钎焊部的大小，其厚度为1～20μm。
优选构成所述钎焊部的表面的金属是Au或Cu，所述焊料合金是锡系无铅焊料合金。
所述焊料连续被膜可以由如下的任意一种来构成：
(1)夹隔着粘合剂层附着于所述支承基材上的焊料合金的箔、以及
(2)直接或者夹隔着金属薄膜附着于所述支承基材上的镀层。
上述专利文献2中记载的方法中，使用具有由1层焊料粒子形成的焊料层的焊料转印片，加热到焊料粒子熔融，利用以熔融了的焊料浸润电路基板的电极的现象，将焊料选择性地与电极接合。所以，可以将该方法称作熔融转印法。
与之不同，本发明中，虽然可以使用相同的焊料转印片，然而将加热温度停止于比焊料的固相线温度低的温度，不使焊料粒子熔融。在该情况下，也可以利用焊料合金与构成电路基板的电极表面的金属之间的相互的固相扩散，使焊料粒子选择性地仅与电极接合。所以，本发明的方法可以称作固相扩散转印法。
这里所说的“固相扩散”是指固体中的由热造成的原子的移动。在本发明的情况下，是指金属的晶格内的原子的移动。所以，“固相扩散接合”是指基于越过了接合界面的此种固相扩散的接合。
根据本发明，可以使用不具有与电极匹配的图案的、具有相同的焊料层的焊料转印片，在电路基板的钎焊部(电极部)，可靠并且容易地形成所需的形状及高度的焊盘。不需要焊料转印片的定位，不需要在印刷法中所用的掩模或在焊料球法中所用的吸附夹具之类的特别的装置。此外，由于焊料的转印是在固相中引起的，因此与上述的熔融转印法不同，即使对于具有电极间距小于150μm、直径小于100μm的微细电路的电路基板，也可以不引起桥接或漏焊部之类的缺陷地形成焊盘。所以，本发明的固相扩散法还可以用于越来越微小化的芯片部件、CSP、BGA等微小的电子部件的搭载。
在钎焊部具备利用本发明的方法形成的焊盘的电路基板在将电子部件搭载于该电路基板中时，或者在将该电路基板搭载于其他的电路基板中时，由于从所述钎焊部供给均匀且足够的量的焊料，因此可以利用回流焊料法形成牢固的焊料接头。
附图说明
图1(a)～(c)是表示具有本发明的焊料粒子层的焊料转印片的制造方法的工序的说明图。
图2是表示向电路基板上的助焊剂涂布的说明图。
图3(a)～(c)是表示使用了具有焊料粒子层的焊料转印片的钎焊部的形成方法的工序的说明图。
图4是本发明的具有焊料连续被膜的焊料转印片的示意性剖面图。
图5是具有在其上形成有焊盘的钎焊部的电路基板的一例的概略性剖面图。
图6(a)～(d)是表示本发明的焊盘形成方法的一连串工序的示意图。
图7(a)～(b)是利用固相扩散接合向电路基板的钎焊部转印的焊料粒子的电子显微镜照片。
具体实施方式
第一方式
本发明的第一方式中，焊料转印片的焊料层由将焊料粒子分布在1层中的焊料粒子层构成。图1(a)～(c)是表示具有焊料粒子层的焊料转印片的制造方法的一连串的工序的说明图。该焊料转印片的制造方法与上述专利文献2中记载的方法相同，包括在支承基材上形成粘合剂层的工序(图1(a))、在该粘合剂层上散布焊料粒子而使焊料粒子层附着于粘合剂层上的工序(图1(b))、以及将没有附着于所述粘合剂层上的焊料粒子除去的工序(图1(c))。
首先，在支承基材1上形成粘合剂层2(图1(a))。支承基材1由如下的材料制造，即，具有耐热性，即使被加热到固相扩散温度，也就是比焊料的固相线低几℃～几十℃的温度，也会保持形状，而且难以附着焊料。支承基材的材质可以是铝、不锈钢之类的金属，聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)等耐热性良好的树脂，玻璃环氧树脂等复合材料，或陶瓷。由于与上述专利文献2中记载的熔融转印法相比，焊料转印片的加热温度降低，因此支承基材的选择范围拓宽。作为支承基材的代表性的厚度，在25～200μm的范围内就已经足够，所以，也可以使用被称作膜的厚度的材料。特别优选的支承基材是弯曲性优异的聚酯、尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯的膜，此时的厚度适合为50μm左右。
设于支承基材1上的粘合剂层2起到使焊料粒子以层状仅附着一层而固定于支承基材上的作用、和在向电路基板的钎焊部压接时追随电路基板的构件表面的凹凸地塑性变形并使焊料粒子密合在钎焊部的作用。另外，需要还具有粘合力，在利用加压下的加热将焊料粒子层向钎焊部转印后剥除转印片时，可以保持没有固相扩散接合的非钎焊部的焊料粒子。
作为粘合剂，只要是可以发挥上述的功能的材料，就没有特别限制，然而优选为在常温或者常温以上的温度下显现出粘合性的粘合剂。例如，可以使用选自丙烯酸系粘合剂、聚氨酯系粘合剂、聚酯系粘合剂、硅酮系粘合剂、以及氟系粘合剂中的至少一种。在成本和性能方面优选的是丙烯酸系粘合剂。硅酮系粘合剂虽然在性能方面优异，然而成本高。
对于粘合剂层的粘合力，在JIS Z0237中规定的180°拉剥粘合力的测定法中优选为3～20N/25mm。如果粘合力比之更小，则在固相扩散加热后剥除焊料转印片时，容易因没有固相扩散接合的焊料层残留于电路基板上而导致转印不良。粘合剂层的厚度优选为10～100μm，更优选为20～50μm的范围。另外，第一方式中，也优选粘合剂层的厚度大于焊料粒子的平均粒径。粘合剂也可以是胶粘剂。
粘合剂层2可以通过将粘合剂的熔融液或溶液涂布于支承基材1上，根据需要进行干燥来形成。作为其他的方法，例如也可以通过准备在两面覆盖有脱模膜的粘合剂片，剥除一面的脱模膜而贴附到支承基材1，剥除另一面的脱模膜而形成粘合剂层2。另外，也可以在市场上买到在支承基材的一面已经设有粘合剂层并用脱模膜保护了粘合层的表面的粘合性片或膜，如果使用它则可以省略工序(a)。
支承基材1和粘合剂层2的大小是至少将设于电路基板中的相邻的2个以上的钎焊部覆盖的大小，优选为将电路基板的全部钎焊部覆盖的大小。支承基板1的大小也可以与粘合剂层2相同，然而也可以使至少一个方向的尺寸比粘合剂层2更大，从而在至少一边附加把手。
另外，也可以在大的支承基材1上以区块状分散形成粘合剂层。各区块的大小是将电路基板上的相邻的至少2个以上、优选全部的钎焊部覆盖的大小。在将电路基板的电极以区块状配置的情况下，也可以以与该电极区块对应的形状将粘合剂层区块化。另外，也可以将支承基材做成长条片，将以区块状设有粘合剂层和焊料粒子层的焊料转印片卷绕成卷筒状保管。该情况下，在使用时可以将卷筒状的焊料转印片卷出，切分成一个个区块、或者不切分而用于焊盘形成中。
然后，在形成于支承基材1上的粘合剂层2上散布焊料粒子，将与粘合剂层接触的焊料粒子3分布在粘合剂层2上，优选紧密地没有间隙地分布附着在粘合剂层2上(图1(b))。如图所示，优选以将粘合剂层整体隐藏的方式，散布过量的焊料粒子。其后，如果将没有附着于粘合剂层2上的焊料粒子除去，就可以得到将附着于粘合剂层上的焊料粒子分布在1层中的焊料转印片(图1(c))。该除去有如下的方法，即，用毛尖柔软的刷子轻轻地扫掉，或用微弱的压缩空气吹走，或者将支承基材翻转到反面轻轻地施加振动。被除去的焊料粒子可以再利用。焊料粒子3优选尽可能紧密地分布于粘合剂层2上。
对于焊料粒子层的形成中所用的焊料粒子，由于可以精确地调整焊盘的高度或形状，因此优选为球形粒子，即被称作焊料球的粒子。但是，即使是廉价的不定形的焊料粒子，也可以利用固相扩散与钎焊部接合。所以，只要是可以将给定量的焊料向钎焊部供给，对于粒子形状就没有特别限制。
本发明中所用的焊料粒子优选为以达到例如5～15μm的方式筛分成具有某个范围内的粒径分布的焊料粉末的粒子。当然，也可以将粒径非常好地统一了的例如像BGA中所用的那样的焊料球作为焊料粒子使用，然而此种焊料球的价格非常高。本发明中，由于在1个电极上存在多个(例如10个以上)焊料粒子，因此容许焊料粒子的粒径的少许的不均。如果考虑所形成的焊盘的高度的不均及成本，则优选使用具有目标粒径的±40％、更优选±30％的粒径分布的焊料粒子。例如，从成本方面考虑有利的做法是，将可以廉价地获得的利用气体雾化法得到的焊料粉末的球形粒子用合适的筛子筛分使用。
焊料粒子层由1层的焊料粒子形成，由该层的厚度来决定所形成的焊盘的高度。所以，焊料粒子的平均粒径越大，则所形成的焊盘的高度就越大，因此与所要形成的焊盘的高度及电路基板的钎焊部(电极)的直径对应地选择焊料粒子的粒径。作为代表，将焊料粒子的平均粒径设为5～50μm的范围内，并且电极直径的1/2以下，优选1/3以下。在使用不定形粒子的情况下，其粒径设为体积球相当粒径。
对于构成焊料粒子的焊料合金，作为代表是Sn基质的焊料合金，例如In系合金等非Sn系焊料合金也可以与Au或Cu进行固相扩散接合，可以在本发明中使用。虽然以往的普通的Sn-Pb共晶焊料合金的粒子也可以使用，然而优选使用无铅焊料合金的粒子。作为优选的无铅焊料合金，可以例示出Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系等。如果要举出代表性的组成例，则如下所示(％是质量％)。
Sn：余部、Ag：0.3％、Cu：0.5％
Sn：余部、Ag：3.5％、Cu：0.7％
Sn：余部、Ag：3.5％
Sn：余部、Cu：0.7％
下面，参照图2及图3(a)～(c)，对使用如此形成的具有由1层焊料粒子构成的焊料层的焊料转印片依照本发明来形成焊盘的方法进行说明。
图2表示电路基板5的示意性剖面。电路基板5在其至少一面以给定图案(例如以50μm间距纵横排成多个列状)具有多个钎焊部(电极)5。钎焊部5例如是将表面利用镀Au覆盖了的电极、或者铜电极或铜配线。
本发明可以适用于电极直径为100μm以下、电极间距(相邻的电极的中心间距离)为150μm以下的电路基板的焊盘的形成。特别是，即使在电极直径为10～50μm、电极间距为20～100μm、电极高度为5～20μm的微细电路基板中也可以不产生桥接地形成焊盘。
图示的方式中，电路基板5的具有钎焊部6的表面的钎焊部以外的区域(非钎焊部)由阻焊剂9覆盖。阻焊剂由不会由熔融焊料浸润、能够耐受钎焊温度、并且对于助焊剂或清洗用溶剂也具有耐受性的树脂(例如蜜胺树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等)形成。通常来说，如图所示，阻焊剂9一方比钎焊部6厚度更大，然而也可以使两者为相同厚度，或者钎焊部6比阻焊剂更厚。
阻焊剂不会与焊料产生固相扩散接合。所以，通过将电路基板的非钎焊部用阻焊剂覆盖，就可以在钎焊部选择性地产生固相扩散接合。但是，即使不将非钎焊部用阻焊剂覆盖，只要在非钎焊部露出构成电路基板的支承体的树脂或复合材料(例如环氧树脂或玻璃环氧树脂复合材料)，并且钎焊部的表面是Au或Cu，则焊料就不会与该非钎焊部产生固相扩散接合，而与Au或Cu很容易地产生固相扩散接合，所以仍然可以在钎焊部选择性地产生固相扩散接合。因而，非钎焊部的借助阻焊剂的覆盖可以省略。
图示的方式中，在电路基板5的形成有钎焊部6的一面使用喷雾式助焊剂涂覆器7涂布液状助焊剂8。其后，根据需要也可以将被涂布到钎焊部以外的抗蚀剂9之类的非钎焊部的助焊剂除去。助焊剂起到从接合表面除去氧化物皮膜、使得固相扩散接合容易的作用。所以，使用可以在用于固相扩散的加热条件下发挥助焊剂作用的助焊剂(本发明中称作固相接合用助焊剂)。但是，特别是在钎焊表面为Au的情况下，由于Au难以形成氧化物皮膜，因此即使不涂布固相接合用助焊剂，只要利用任何的途径将转印片的焊料粒子的表面保持活性，也可以实现固相扩散接合。所以，固相接合用助焊剂的涂布不一定是必需的。在钎焊部的表面为Cu的情况下、或转印片的焊料粒子在表面具有氧化物皮膜的情况下，最好将固相接合用助焊剂涂布于电路基板的至少钎焊部，使得在固相接合界面中存在该助焊剂。虽然也可以将固相接合用助焊剂不涂布于电路基板中，而是涂布于焊料转印片的焊料层一方，然而难以进行操作。
固相扩散接合是利用比所用的焊料合金的固相线温度低的温度下的短时间(例如1分钟以内)的加热进行的。作为在此种固相扩散接合条件下发挥助焊剂作用的固相接合用助焊剂的活性成分，有机胺的卤酸盐最为有效。作为其他的有效的活性剂，可以举出有机羧酸单体以及羧酸的胺盐。这些活性成分最好是水溶性或醇可溶性的。
如果要例示有效的活性成分的具体例，则如下所示。作为有机胺的卤酸盐，可以举出乙胺氢溴酸盐、乙胺盐酸盐、环己基胺氢溴酸盐、二环己基胺氢溴酸盐、丙氨酸氢溴酸盐等。作为有机羧酸的例子，可以举出甲酸、乙酸、丙酸、己二酸、癸二酸等脂肪族羧酸类，丙二酸、苹果酸、乙醇酸、二甘醇酸等羟基羧酸类等。如果使这些羧酸与有机胺反应而形成盐，则水溶性增加，有效性提高。该有机胺可以使用宽广范围的材料。例如，可以举出乙胺、丙胺、丁胺、单乙醇胺、二乙醇胺等。
固相接合用助焊剂是通过将1种或2种以上的活性成分和根据需要使用的表面活性剂溶解于溶剂中而制备的。表面活性剂例如可以是聚乙二醇·壬基苯酚醚等非离子系表面活性剂。固相接合用助焊剂的优选的组成是活性成分为0.1质量％以上，表面活性剂为0.5质量％以上，余部为溶剂。溶剂可以使用水系或醇系溶剂。
固相接合用助焊剂的涂布厚度随着助焊剂中的活性成分浓度而不同，然而一般来说是几μm到50μm的范围。助焊剂可以利用向必需的部位供给的分配法或向全面供给的喷雾法等途径来涂布。
固相接合用助焊剂最好在电路基板的钎焊部存在必需的量，在抗蚀剂面等非钎焊部的表面尽可能较少。电路基板的钎焊部通常来说如图2所示比抗蚀剂覆盖的上表面更低，因此在向电路基板整个面涂布助焊剂后，通过用类似橡胶刮板之类的物体将抗蚀剂表面的助焊剂向钎焊部刮落，就可以使用喷雾法仅在钎焊部涂布固相接合用助焊剂。
在像这样涂布有助焊剂、或者没有涂布助焊剂的电路基板上，将图1(c)所示的、在支承基材1上夹隔着粘合剂层2粘合有由1层焊料粒子3形成的焊料层的焊料转印片，以使得其焊料层与电路基板5的钎焊部6相面对的方式与电路基板5叠加地配置(参照图3(a))。该配置只要使得焊料转印片的焊料层将电路基板的想要形成焊料球的钎焊部、优选将所有的钎焊部覆盖即可，不需要严格的定位。也可以与图示相反，使电路基板在上地配置。
其后，对叠加了的焊料转印片和电路基板施加压力，在加压下加热，在电路基板的钎焊部与转印片的焊料层之间选择性地产生固相扩散接合。
以电极(钎焊部)与焊料球(焊料粒子)的接合为例，对固相扩散接合的机理进行说明。如果使焊料球充分地接近电极，则在电极与焊料球的各自的表面没有氧化物等存在的活性状态时，会引起焊料球的构成元素的原子的一部分向电极的金属内移动、和/或电极的构成元素的原子的一部分向焊料球的金属内移动，也就是发生了接触的两个物体的一方或双方的构成元素的原子的超越接合界面的移动，从而实现固相扩散接合。随着该固相扩散进行，焊料球与电极之间的接合变得牢固。当接合面受到加热时，固相扩散就得到促进。由于原子要越过接合界面而扩散，因此需要能量，本发明中利用加热来供给能量。在以室温加压下放置的情况下，固相扩散需要非常长的时间。
用于固相扩散接合的加热温度是比构成焊料粒子的焊料合金的固相线温度低的温度，优选为比该固相线温度低5℃以上的温度，更优选为低10℃以上的温度。对于加热温度的下限，只要是引起固相扩散接合，就没有特别限制。一般来说，如果是在固相线温度(℃)的60％以下的温度，则固相扩散速度会明显降低，因此将加热温度的下限设为固相线温度的60％以上，优选设为70％以上，更优选设为80％以上。所以，在焊料合金的固相线温度为220℃左右的情况下，加热温度优选设为155～215℃，更优选设为175～210℃。在焊料粒子由固相线温度为160℃左右的低温焊料构成的情况下，加热温度优选为112～155℃，更优选为130～150℃。必需的加热温度也可以根据所用的固相接合用助焊剂的活性而变动。
如果加热温度过低，则焊料层与钎焊部的接合强度就会变弱，转印变得不稳定。另一方面，如果加热温度过高，则过于接近熔点，从而有损害正确的选择性转印的情况。由于需要控制加热温度，因此利用可以控制正确的温度并且可以加压的加热装置来进行加热。加热与加压既可以从电路基板侧和转印片侧的某一方来进行，也可以从双方来进行。
利用加压，如图3(a)所示，转印片的粘合剂层2发生塑性流动，焊料粒子3接触到电路基板5的相面对的钎焊部6或阻焊剂9。其中所需的加压力根据电路基板的表面形状、粘合剂层的特性等因子而变动，然而用以获得良好的压接精度的优选的加压力是0.01～1.0N/mm2。如果没有合适的加压，则焊料粒子就无法接触到钎焊部。
利用该加压下的加热，接触到电路基板的钎焊部的焊料粒子在不熔融而保持固体粒子状态的同时，在与钎焊部的接触界面中相互地产生固相扩散，在接触界面中两者接合。虽然也要根据加热温度或界面的表面状态而定，然而典型的情况是，在1分钟以内引起该固相扩散接合。优选的加热时间是30～60秒。
为了促进越过接合界面的原子的扩散，界面需要是活性的。在界面中存在氧化物皮膜等的情况下，使所述的固相接合用助焊剂存在于界面中，在加热时实现界面的活性化。
固相扩散接合是作为焊接法的一种被实用化的技术。在焊接的情况下，加热气氛是真空或惰性气体中等受到控制的气氛。本发明中，不需要像焊接那样高的接合强度，借助固相扩散接合的钎焊部-焊料粒子层的接合强度只要在粘合剂层/焊料粒子层的接合强度以上即可，因此只要将接合界面活性化，则加热气氛也可以是大气气氛。当然，如果不考虑成本，则有时也可以通过使用真空或惰性气氛，而大幅度缩短固相扩散接合所需的加热时间，另外也不需要涂布固相接合用助焊剂。
像这样利用固相扩散接合附着于钎焊部的焊料粒子即使其后被熔融，也不会在钎焊部以外的区域存在焊料粒子，因此产生桥接的机会骤减。就该效果而言，只要是利用固相扩散接合，则与焊料粒子的大小无关，因此例如即使使用达到10μm左右的比较大的粒径的焊料粒子，也可以在50μm间距的电极上形成没有桥接的产生的焊盘。
在利用固相扩散接合将焊料粒子与下电路基板的钎焊部接合后，立即将叠加了的电路基板与转印片冷却，将转印片从电路基板上剥离。可以通过单纯地从加热装置中取出而自然冷却来进行冷却，然而也可以吹送冷风。剥离可以仅通过将转印片片从电路基板中单纯地拉开来实施。这样，与电路基板的钎焊部固相扩散接合了的焊料粒子就会残留于钎焊部上，形成粒子状的焊盘10，剩下的焊料粒子在仍旧附着于转印片上的状态下被从电路基板中拉开(参照图3(b))。像这样，就实现了焊料粒子向电路基板的钎焊部的选择性转印。
利用固相扩散接合选择性地转印到电路基板的钎焊部的焊料粒子在根据需要涂布助焊剂后，通过在其上搭载应当钎焊的电子部件而进行回流，就可以进行电子部件向电路基板上的钎焊。所以，与电路基板的钎焊部接合了的焊料粒子即使仍旧是粒子形态，也会作为焊盘10发挥作用。
根据所需，也可以通过将在钎焊部上具有固相扩散接合了的焊料粒子的电路基板加热到构成焊料粒子的焊料合金的液相线温度以上，使焊料粒子熔融(回流)，而如图3(c)所示，将其熔融凝聚，在电路基板的钎焊部形成利用表面张力使中心部变高而变圆了的焊盘10’。这样，焊盘与电路基板的钎焊部的接合可靠性就会提高。另外，虽然在发生固相扩散接合的焊料粒子的状态下对电路基板施加强力冲击时，一部分的焊料粒子有可能脱落，然而也可以防止该脱落。所以，通过将焊料粒子回流，可以改善电路基板的处置性。
在进行该焊料粒子的回流时，优选在加热前将回流用助焊剂涂布于电路基板的整体或者其钎焊部(即焊盘)。另外，在回流后，优选清洗冷却了的电路基板而除去助焊剂残渣。所用的助焊剂可以是回流钎焊中惯用的材料。清洗可以根据所用的助焊剂来进行，例如对于水溶性的助焊剂，使用温水来进行，对于树脂系助焊剂，使用醇等有机溶剂来进行。加热条件可以是与通常的回流钎焊相同的程度。例如，可以通过在比焊料合金的液相线温度高5～40℃的温度加热1～30秒左右来实施。
本发明的焊盘的形成方法中，可以高精度地控制所形成的焊盘的膜厚。其理由在于，附着于焊料转印片的粘合剂层的焊料粒子的量在每单位面积中的不均很少。在将转印片与电路基板叠加而施加压力时，由于转印片的焊料粒子与电路基板的钎焊部接触，因此即使在该焊料粒子发生固相扩散接合时，也会在钎焊部接合某一定量的焊料粒子，膜厚精度变得良好。可以认为，虽然与钎焊部以外的阻焊剂面接触的焊料粒子也是粒子之间在横向发生固相扩散接合，然而其结合力比与电极(钎焊部)的固相扩散接合所致的结合力要弱。
通过将转印片从电路基板中拉开，固相扩散接合在电路基板的钎焊部的焊料粒子就残留于电路基板侧，从而完成转印。由于所被转印的焊料粒子的量基本上是一定的，因此即使在高精细的钎焊部的图案的情况下，也难以产生桥接。
第二方式：
本发明的第二方式中，焊料转印片的焊料层由焊料合金的连续被膜形成。以下将以电路基板的钎焊部的表面为Au的情况为例，对焊料层为连续被膜的本发明的第二方式进行说明。但是，钎焊部的表面也可以是Au以外的例如Cu等金属或合金的表面。该情况下，由于在钎焊部的表面存在氧化物皮膜，因此只要在接合前预先除去氧化物皮膜、或者在接合界面夹设所述的固相接合用助焊剂即可。
以无铅焊料进行钎焊的电路基板的电极大部分在Ni基底镀层上涂覆有Au镀层，所以电极表面包含Au金属。以下将此种电极简称为“镀Au电极”。由于Au向Sn中的扩散速度非常大，因此即使是与Pb-Sn共晶焊料相比钎焊性低的Sn系无铅焊料，也可以很容易地对镀Au电极进行钎焊。
由于即使在固相中也会引起该Au向Sn中的快速的扩散，因此也可以用于本发明的利用了固相扩散接合的焊盘形成中。即，当将焊料转印片的Sn系焊料层和电路基板的镀Au电极表面在加压下加热到比构成焊料层的焊料合金的固相线温度低的温度时，电极表面的Au就会快速地向Sn系焊料层扩散，进行焊料层与电极表面的固相扩散接合，以高密合性将焊料层附着于电极表面。当在冷却后将转印片从电路基板中剥离时，只有发生了固相扩散接合的部分的焊料层选择性地残留于电极表面，其他部分的焊料层在仍旧附着于转印片上的状态下被从电路基板中分离。
利用固相扩散，焊料层与镀Au电极的接合力(密合力)提高，即使焊料层是焊料连续被膜，也可以仅对电极选择性地进行焊料层的转印，对此可以推测是基于如下所示的机理。
首先，当将Au电极表面与焊料被膜密合而在加压下加热时，就会因上述的固相扩散(越过接合界面的原子的移动)而生成Au与Sn的金属间化合物。含有此种金属间化合物的焊料与原来的焊料相比熔点降低。由此，即使在比焊料合金的固相线温度低的温度下加热，也可以借助因固相扩散而生成的金属间化合物进行电极与焊料被膜的接合。
在电极表面为Cu的情况下，由于Sn与Cu很容易形成金属间化合物，因此可以推测会引起由与上面相同的机理所致的接合。但是，在该情况下，在接合界面夹设所述的固相接合用助焊剂、或者在接合前除去电极表面的氧化物皮膜，对于Sn与Cu的固相扩散的进行是有效的。
电路基板的电极面的表面通常来说不是平坦的，在电极与非电极部之间存在高度的差异。在加压下的加热中，在由该阶梯引起的与电极接触的交界面中，在转印片的拉开时焊料被膜会受到厚度方向的剪切应力。即，与电极和非电极部是相同高度的平坦的电路基板相比，更容易并且正确地利用剪切在非电极部与电极的交界将焊料被膜沿厚度方向分离，进行焊料层向电极上的选择性的转印。
如果镀Au的厚度大，则Au在焊料被膜的厚度方向(纵向)的扩散量就会变多，因此可以转印较厚的焊料被膜。在借助普通的闪镀的镀Au的情况下，镀敷厚度为0.03～0.05μm的水平。该情况下，可以向镀Au电极进行焊料被膜的正确的选择性转印的焊料被膜的膜厚约为10～15μm。
图4是表示本发明的第二方式中所用的焊料转印用片100的一例的构成的示意图。该焊料转印片100是在膜状支承基材11上夹隔着粘合剂层12全面地附着有焊料被膜13的材料。如后所述，也可以不利用粘合剂层地形成附着于支承基材上的焊料被膜。
该焊料转印片的制作中所用的支承基材、焊料、以及粘合剂的材质可以与第一方式中所说明的相同。粘合剂层使用如下的材料，即，在将焊料层选择性地与电路基板的电极固相扩散接合后，将焊料转印片剥离除去时，显示出可以原样不变地粘合保持非电极部的焊料被膜的粘合力。为此所必需的粘合力如第一方式中说明的所示。在第二方式中也是，粘合剂层的厚度优选为10～100μm，更优选为20～50μm的范围。
焊料转印片100自身的形态、大小没有特别限制。有利的做法是，制成宽10～350mm左右的长条片状，卷绕成卷筒状，卷出而使用。但是，例如也可以是纵10～350mm、横10～350mm的矩形形状的材料。根据本发明，由于在焊料转印时不需要精密的对位，因此转印片的形态、大小可以根据状况适当地选择。
焊料被膜12包含至少1个平板状的连续焊料被膜，也可以包含2个以上的连续焊料被膜。各连续焊料被膜的大小是将电路基板上的至少两个相邻钎焊部(电极)覆盖的大小，优选为将电路基板的全部钎焊部覆盖的大小。
虽然在图示例子中，焊料被膜13设于支承基材11的整个面，然而也可以分割成区块状地设置。优选使焊料被膜的各区块与电路基板的大小大致相等，以便可以使用1个区块在1个电路基板的全部电极上形成焊盘。在卷筒状的焊料转印片的情况下，沿卷筒长度方向以合适的分离距离配置焊料被膜的区块。
焊料被膜的厚度对所形成的焊盘的高度有直接影响。所以，焊料被膜的厚度要根据应当形成的焊盘的高度选择。例如，在要求50μm间距且电极直径为25μm、焊盘高度为10～15μm的情况下，焊料被膜厚度适合为约10μm～15μm。在25μm间距且电极直径为12μm、焊盘高度为5μm的情况下，适合的焊料被膜厚度为约5μm。
一般来说，焊料被膜的厚度优选为1～20μm的范围内。如果焊料被膜过厚，则即使与电极的表面固相扩散接合，也无法从电极周围的非扩散区域(没有引起与焊料被膜的固相扩散接合的区域)中剪切分离。为了抑制所形成的焊盘高度的不均，焊料被膜的厚度最好尽可能地均匀。
作为使焊料被膜13附着于支承基材11上的方法，有
A：将利用压延等形成的焊料箔利用粘合剂贴合在支承基材上的方法、
B：不利用粘合剂，而利用例如镀膜、钎焊膏涂布和回流、溅射、喷墨涂布等方法，形成附着于支承基材上的焊料被膜的方法。无论哪种方法对于本领域技术人员来说都是众所周知的，可以依照常法来实施。另外，例如以区块状形成焊料被膜的途径(例如使用掩模)也是众所周知的。
方法B中，优选夹隔着熔融焊料的浸润性差、并且能够以不会对片剥离造成妨碍的程度保持焊料被膜的金属薄膜，将焊料被膜附着于基材上。这是因为，如果在支承基材上直接形成焊料被膜，则焊料被膜的密合性过强，在转印片的拉开时会有焊料被膜向钎焊部的转印变得困难的情况。此种金属薄膜的例子是利用蒸镀法等在支承基材上以1μm左右的厚度设置的Al薄膜。但是，在支承基材的材质本来就难以被熔融焊料浸润的情况下，就不需要金属薄膜。
利用方法A形成的焊料转印片易于处置，转印时的操作性高。另外，方法A可以不用选择焊料合金的组成，适用于所有的焊料合金。
方法B中列举的焊料被膜的形成方法中的镀膜法在可以适用的焊料合金的组成方面有限制，然而如果是可以镀膜的组成，则可以很容易地形成焊料被膜，在这一点上是有利的。镀膜可以利用电镀、非电解镀膜、或蒸镀镀膜来实施。
借助钎焊膏涂布和回流的方法是在由金属薄膜覆盖的支承基材上涂布钎焊膏，使之熔融而形成焊料被膜的方法。该方法由于被膜厚度的不均变大，因此并不适合大面积的焊料被膜的形成。
下面，对本发明的使用了具有由连续焊料被膜形成的焊料层的焊料转印片的焊盘的形成方法进行说明。
图5是表示具有应当形成焊盘的电极的电路基板的一例的示意性剖面图。电路基板20在基材22的一面具有以给定图案配置的多个电极(钎焊部)24。电极24是在Cu电极上实施了下层的镀Ni和上层的镀Au的电极，电极表面为Au。图示的电路基板虽然电极间的空间露出了基材(例如玻璃环氧树脂制)，然而该部分也可以如图2所示由阻焊剂覆盖。
在电路基板20的电极24上形成焊盘时，首先如图6(a)所示，叠加具有连续焊料被膜13的焊料转印片100(图4)和电路基板20(图5)，使得转印片100的焊料被膜13与电路基板20的电极24相面对。处于上部的构件无论是电路基板还是转印片都可以。由于焊料被膜优选为将电路基板的全部电极覆盖的大小的连续被膜，因此可以不进行定位地配置转印片。只要以覆盖电极的方式将转印片载放于电路基板上即可。这样，电路基板的整体就由焊料被膜覆盖(参照图6(b))。在焊料被膜被区块化的情况下，需要进行区块之间的定位，然而该定位与以往的掩模板相对于各个电极的定位相比，尺寸相当大，因此十分容易。
转印片的焊料被膜优选预先实施用以除去氧化物皮膜的处理。这例如可以利用使用了丁烷四甲酸的醇溶液之类的酸溶液的酸处理来简便地实施。酸处理可以利用浸渍或涂布，在常温下例如以约30秒～1分钟的处理时间来进行。酸处理后进行水洗和干燥。此外，也可以利用还原性气氛中的热处理、等离子体处理、激光处理等干式处理来除去氧化物皮膜。通过除去氧化物皮膜，如果电极表面是Au，就可以不涂布固相接合用助焊剂地实现固相扩散接合。
对载放有焊料转印片100的电路基板20施加压力，加热到足以在焊料被膜与电极表面(镀Au层)之间短时间地进行固相扩散接合、然而比构成焊料被膜的焊料合金的固相线温度低的温度。为了使焊料被膜可靠地与电极接触，例如可以利用冲压机构，从电路基板侧和转印片侧的一方或双方施加压力。加压、加热条件可以与针对第一方式所说明的相同。
利用加压下的加热，在焊料被膜中的焊料合金与电极表面的镀Au层之间引起固相扩散，从而将焊料被膜与电极表面接合。利用该固相扩散接合得到的接合强度需要在焊料被膜与粘合剂层之间的接合强度(在不存在粘合剂层的情况下，是焊料被膜与设于支承基材上的金属薄膜之间的接合强度)以上。另一方面，在电路基板的电极以外的区域(非电极部)，电路基板的基材11(或者在图2所示的电路基板的情况下是阻焊剂9)与焊料被膜接触。基板的基材(例如环氧树脂或玻璃环氧树脂复合材料)或阻焊剂与焊料的亲和性都很低，即使在与焊料被膜密合的状态下短时间加热到比合金的固相线温度低的温度，也不会产生与焊料的固相扩散。所以，仅在与电路基板的电极之间选择性地引起焊料被膜的固相扩散。
其后，如图6(c)所示从电路基板20中剥离焊料转印片100。其结果是，如图6(d)所示，与电极固相扩散接合了的部分的焊料被膜被选择性地转印到电路基板20的电极24上而形成焊盘40，而与电路基板的剩下的部分(非电极部)接触的部分的焊料被膜在仍旧附着于转印片100上的状态下被从电路基板中去除。由于电极-焊料被膜间的接合强度明显高于非电极部-焊料被膜间的密合力，因此利用普遍存在于电路基板的电极与非电极部的交界中的阶梯差，对焊料被膜的该交界部作用一种剪切力，将焊料被膜切断，仅在电路基板的电极上附着焊料被膜，剩余的焊料被膜残留于转印片上。
所以，固相扩散接合后的各层间的接合强度满足下面的关系：
电极/焊料被膜间的固相扩散接合强度＞焊料被膜/粘合剂层间的粘合力＞非电极部/焊料被膜间的接合强度。
如果将焊料被膜替换为焊料粒子层，则上面的关系在第一方式中也同样地成立。另外，在取代粘合剂层而使用了金属薄膜的情况下，同样的关系也成立。
对于形成于电路基板20的电极24上的焊盘40的高度，每个电极的不均很少，实质上是均匀的。该焊盘高度可以通过调整转印片的焊料被膜13的厚度来控制。如此形成的焊盘40如图所示是平板状，然而通过将电路基板加热到比构成焊盘的焊料合金的液相线温度高的温度而使焊盘回流，就可以利用表面张力形成变圆的形状的焊盘。这样，由于中央部隆起，因此焊盘的高度变大。即使在该情况下，只要电极直径是一定的，则隆起的焊盘高度的不均也会变少。
从电路基板20中剥离出的焊料转印片100如图6(d)所示，在与电极相面对的区域50中焊料被膜被利用剪切切断而消失，在与非电极部相面对的区域52中，残留有焊料被膜13。
在电路基板的电极集中在局部的情况下，也可以将焊料转印片的焊料被膜以区块状仅配置在转印所必需的区域(即，与电路基板的电极对应的区域)。该情况下，作为焊料被膜的下层设于转印片的支承基材上的粘合剂层或难以被熔融焊料浸润的金属薄膜既可以设于支承基材的整个面，也可以以与焊料被膜相同形状区块化地设置。
在以上说明的本发明的第一方式和第二方式的任意一个中，都不需要电路基板的电极与焊料转印片的对位，通过单纯地将两者相面对并在加压下在短时间内加热到比焊料合金的固相线温度低的温度，就可以仅在电路基板的钎焊部选择性地正确地转印焊料层，形成焊盘。另外，所形成的焊盘的高度足够，且不均很小。
焊盘的高度可以利用焊料层的厚度(第一方式中是焊料粒子的粒径，第二方式中是焊料被膜的厚度)精密地控制。在电路基板的电极间距例如小到50μm以下的情况下，在第一方式中很难形成高于10μm的焊盘，然而在第二方式中即使是超过10μm的高度的焊盘也可以形成。这是因为，在第一方式中，对于焊盘的粒径存在限制，并且回流前的粒子形态的焊盘由于粒子间的空隙，与包含相同高度的焊料被膜的焊盘相比，焊料量变少。
实施例
以下的实施例的目的在于例示本发明，而并非意图以任何的意思来限制本发明。实施例中，％只要没有特别指出，就是质量％。
[实施例1]
本例给出使用具有由排成1层的焊料粒子形成的焊料层的焊料转印片来形成焊盘的例子。
将在50μm厚的聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜的一面使用丙烯酸系粘合剂形成厚25μm的粘合剂层的、市售的粘合片(Panac工业株式会社制、商品名SBHF)以100×100mm的大小切割，作为具备粘合剂层的支承基材使用。粘合剂层的粘合力是利用JIS Z0237规定的180°拉剥粘合力的测定法测定的，在25mm宽度下为7N。
将Sn-Ag3.5％共晶焊料合金(固相线温度和液相线温度都是221℃)的球状粉末以粒径5μm到10μm的范围筛分，将所得的焊料粒子如图1(b)及(c)所示地以1层粒子的厚度附着于粘合片的粘合层上，制作出焊料转印片。焊料粒子是在临附着前在5重量％的丁烷四甲酸异丙醇溶液中浸渍1分钟后，水洗干燥，除去表面氧化物皮膜后使用的。
焊盘的形成中所用的电路基板是厚300μm、尺寸15mm×15mm的玻璃环氧树脂基板。该基板在间距为50μm的每一个芯片中具有3600个直径25μm的Cu表面的电极。基板表面的电极周围由比电极高的高度15μm的阻焊剂包围着。
向该电路基板利用喷雾涂布包含乙胺氢溴酸盐2％、高沸点溶剂的甘油衍生物5％、异丙醇93％这样的组成的溶液的固相接合用助焊剂。涂布厚度约10μm。
其后，将以与电路基板相同的尺寸切割的焊料转印片以使焊料粒子层与电路基板的电极相面对的方式与电路基板叠加，利用冲压以加压力150N(＝0.67N/mm2)加压，作为加热机构使用脉冲加热器以200℃的温度设定从电路基板侧加热60秒。在加压下的加热结束后，利用自然冷却冷却到室温，用手将转印片从电路基板中剥除后，仅在电路基板的电极处转印了焊料粒子，形成粒子状的焊盘。焊料粒子的外观维持原来的球状，没有进行熔融。在阻焊剂处完全没有附着焊料粒子。
将所得的电路基板的电极(钎焊部)的电子显微镜照片表示于图7(a)(倍率400倍)及图7(b)(倍率2500倍)中。从这些图中可知，在电极上精确地排列着焊料球。在接合界面中可以看到固相扩散层，也就是合金层。
所形成的粒子状的焊盘可以原样不变地，或者在进行回流加热而使焊料粒子熔融后，用于钎焊中。无论在哪种情况下，在回流时焊料粒子都会熔融凝聚，即使电极间距很微小，也看不到桥接的生成。
本例中，在粒子状的焊盘处，作为回流用助焊剂以约20μm的厚度涂布市售的千住金属工业(株)制树脂系助焊剂“Gammalux 341-30P”，在氮气气氛的回流炉中以最高温度250℃、加热时间10秒进行回流，使焊料粒子熔融。其后，用醇系清洗剂清洗除去助焊剂残渣。检查的结果是，形成高8μm、标准偏差为0.8的高度相当一致的良好的熔融凝聚焊盘，没有看到桥接。
[实施例2]
除了作为固相接合用助焊剂，使用了包含丙二酸三丁基胺盐5％、表面活性剂的聚乙二醇·壬基苯酚醚3％、异丙醇92％的溶液以外，依照实施例1中记载的方法，将焊料粒子转印到电路基板的电极上。
在转印时的加热温度为200℃时，与实施例1相比可以看到焊料粒子的转印密度变低的倾向，因此如果将加热温度提高到210℃而进行焊料粒子的转印，则可以得到与实施例1接近的结果。
[比较例1]
除了将转印时的加热温度提高到比焊料合金的液相线温度高的230℃以外，依照实施例1中记载的方法将焊料粒子转印到电路基板的电极上。在确认焊料已经固化后，从电路基板中剥除焊料转印片。其结果是，在电极数的大约80％中产生焊料桥接，在阻焊剂上也残留有焊料。
可知专利文献2中记载的熔融转印法在电路基板的电极间距像本例那样狭窄的情况下是不合适的。即使将固相接合用助焊剂变更为其他组成的树脂系助焊剂而试验，结果也没有大的差别，产生很多桥接。所以，桥接的产生并不是由固相接合用助焊剂的差别造成的。
[实施例3]
本例给出使用具备由连续焊料被膜形成的焊料层的图4所示的焊料转印片来形成焊盘的例子。
转印片的支承基材与实施例1中所用的相同，是将预先形成有粘合层的市售的粘合片切割为100mm×100mm的材料。即，在支承基材的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚50μm)的一面，遍及整个面地具有包含丙烯酸系粘合剂的厚25μm的粘合剂层。
在该支承基材的粘合剂层，贴合利用压延制造的厚10μm的焊料箔，制作出具有由连续焊料被膜形成的焊料层的焊料转印片。所用的焊料箔是与实施例1相同的Sn-3.5％Ag共晶焊料合金(固相线温度＝液相线温度：221℃)制的材料。
焊盘的形成中所用的电路基板是以40μm的间距具有6400个实施过厚0.03μm的镀Au的直径20μm的电极的、30mm×30mm尺寸的芯片搭载用内插板。
将焊料转印片切割成与电路基板相同的大小，用与实施例1相同的丁烷四甲酸醇溶液处理该焊料被膜的表面氧化物皮膜而将其除去，水洗、干燥。其后立即以使该转印片的焊料被膜的面与电路基板的电极面相面对的方式将两者叠加，以加热温度210℃、加压力200N(＝0.22N/mm2)在加压下加热60秒。加压、加热机构与实施例1相同。冷却后，用手将转印片从电路基板中剥离。
在电路基板的电极上，精确地转印了厚约10μm的平板状的焊料层，形成焊盘。如下所示地使该焊盘回流。
以约20μm的厚度涂布与实施例1中所用的相同的回流用助焊剂，在氮气气氛回流炉中以最高温度250℃、加热时间10秒加热，使平板状的焊盘熔融。其后，用醇系清洗剂清洗除去助焊剂残渣。检查的结果是，形成高15μm、标准偏差为0.8的高度相当一致的良好的具有圆角的焊盘。
本例中的Sn-Au的固相扩散相的形成以及由此带来的接合力的强化可以根据精确地进行了焊料层向电极上的选择性转印来确认。另外，根据回流前的电路基板的显微镜观察的结果可以确认，在相邻的电极之间精确地露出焊料被膜的剪切面。没有看到横跨在相邻的电极间地残留的焊料被膜。
[实施例4]
本例中，在图4所示的焊料转印片中，使用了将粘合剂层变更为金属薄膜的焊料转印片。
该焊料转印片的支承基材是厚50μm的聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜。在该聚酯膜的一面，利用蒸镀形成小于1μm的厚度的铝薄膜，在该金属薄膜上利用电镀形成厚约10μm的焊料被膜。所用的焊料合金是与实施例1～3相同的Sn-3.5％Ag共晶焊料合金。
使用像这样准备的焊料转印片，与实施例3中记载的相同地在电路基板的电极上形成焊盘。形成于电极上的平板状的焊盘的高度为10μm，回流后的焊盘高度为13.5μm，标准偏差为0.8。
[实施例5]
所用的焊料粒子是将Sn-Ag3.5％共晶焊料合金的球状粉末以粒径3μm到8μm的范围筛分而得的粒子，所用的电路基板是实施例3中记载的基板，除此以外，依照实施例1中记载的方法将焊料粒子向电路基板的电极上转印，回流加热。但是，由于电极表面为Au，因此省略了固相接合用助焊剂的涂布。回流后的焊盘高度为7μm，标准偏差为0.8。

Claims (17)

1.一种焊盘形成方法，是在电路基板的第一面上的应当钎焊的部分即钎焊部形成焊盘的方法，其特征在于，包括下述工序(a)～(c)：
(a)将具有附着于支承基材的至少一面的、至少覆盖相邻的2个以上的钎焊部的大小的焊料层的焊料转印片，以使所述转印片的焊料层面向所述电路基板的第一面的方式进行配置，其中，所述焊料层选自由焊料连续被膜形成的层、以及在所述支承基材上夹隔着粘合剂层附着有分布成1层的焊料粒子的层；
(b)将工序(a)中得到的、配置有所述转印片的所述电路基板在加压下加热到比构成所述转印片的焊料层的焊料合金的固相线温度低的温度，使在电路基板的钎焊部与转印片的焊料层之间，选择性地产生固相扩散接合；
(c)在工序(b)之后，将所述转印片与所述电路基板剥离，得到在钎焊部附着有所述焊料层的电路基板。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述焊料层具有覆盖所述电路基板的全部钎焊部的大小。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述焊料是无铅焊料。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在工序(a)中，在所述焊料层与所述电路基板的钎焊部的界面中夹设有助焊剂。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述工序(b)中的加热温度是比所述焊料合金的固相线温度至少低5℃的温度。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述工序(c)之后，还包括下述工序(d)：
(d)在将工序(c)中得到的电路基板加热到所述焊料合金的液相线温度以上的温度而使所述焊料层熔融后，使之固化。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述焊料层是分布成1层的焊料粒子的层，该焊料层是通过如下操作而形成的：
在支承基材上形成粘合剂层，在该粘合剂层上散布焊料粒子而使焊料粒子层附着于粘合剂层，将没有附着于所述粘合剂层的焊料粒子除去。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述焊料层是1～20μm的厚度的焊料连续被膜。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述电路基板的钎焊部具有选自Au及Cu中的金属的表面。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述电路基板的钎焊部以外的部分具有选自由阻焊剂覆盖的表面以及露出树脂的表面中的表面。
11.一种电路基板，其是具有钎焊部的电路基板，其特征在于，至少一部分的钎焊部分别具备与该钎焊部固相扩散接合了的多个焊料粒子。
12.一种焊料转印片，其是用于在电路基板的钎焊部利用固相扩散接合进行钎焊的焊料转印片，其特征在于，具有焊料连续被膜，
所述焊料连续被膜附着于支承基材的至少一面，由可以与构成所述钎焊部的表面的金属进行固相扩散接合的焊料合金构成，且具有至少覆盖相邻的2个以上的钎焊部的大小。
13.根据权利要求12所述的焊料转印片，其中，所述焊料连续被膜具有覆盖所述电路基板的全部钎焊部的大小。
14.根据权利要求12或13所述的焊料转印片，其中，构成所述钎焊部的表面的金属选自Au及Cu，所述焊料合金是锡系无铅焊料合金。
15.根据权利要求12或13所述的焊料转印片，其中，所述焊料连续被膜由夹隔着粘合剂层附着于所述支承基材上的焊料合金的箔构成。
16.根据权利要求12或13所述的焊料转印片，其中，所述焊料连续被膜由夹隔着Al等金属薄膜附着于所述支承基材上的镀层构成。
17.根据权利要求12或13所述的焊料转印片，其中，所述焊料被膜的厚度为1～20μm。
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