CN102415225A - 电路基板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是鉴于现有情况完成的,提供一种电路基板的制造方法,该方法能够不倾斜搭载的部件地进行接合,并且能够实现工序的简化。本发明的电路基板的制造方法具备下述工序:在电路基板上的端子部的表面涂布第一粘着性赋予化合物,形成第一粘着层的工序;在所述端子部的所述第一粘着层上附着核体的工序;在所述核体的表面涂布第二粘着性赋予化合物,形成第二粘着层的工序;在所述核体表面的所述第二粘着层上附着第一焊料粒子的工序;和将所述第一焊料粒子熔融,在所述核体的表面形成焊料层的工序。
Description
技术领域
本发明涉及电路基板(电路板;circuit board)的制造方法。
本申请基于在2009年4月28在日本提出的专利申请2009-109931号、和在2010年4月7日在日本提出的专利申请2010-088807号要求优先权,将其内容援引于本申请中。
背景技术
近年来,作为形成电子电路的手段,广泛地采用在塑料基板、陶瓷基板或涂覆了塑料等的绝缘性基板上设置电路图案,在其上将IC元件、半导体芯片、电阻或电容器等的电子部件进行焊料(软钎料)接合(软钎焊)的方法。
其中,使电路图案的规定的部分接合电子部件的引线端子的方法一般依次进行:在基板上的导电性电路电极表面预先形成焊料薄层的工序;在焊料薄层上印刷焊料膏或助焊剂(钎剂;flux)的工序;将规定的电子部件定位载置的工序;和使焊料薄层或焊料薄层和焊料膏软熔(reflow),使焊料熔化并凝固的工序。
另外,最近,伴随着电子制品和电路基板的小型化,要求电子部件的细间距(fine pitch)化。作为这样的电子部件,已知例如0.3mm间距的QFP(Quad Flat Package,四列扁平封装)、CSP(Chip Size Package,芯片尺寸封装)、0.15mm间距的FC(Flip Chip,倒装片)、BGA结构的LSI芯片等。另外,作为在电路基板上搭载电子部件的方法,已知将形成于电子部件的焊料凸块(bump)和形成于电路基板的焊料凸块重合并软熔的方法。在该方法中,要求能够与电子部件的细间距对应的精细的图案形状的焊料凸块。
另外,作为在电路基板上形成焊料凸块的方法,已知电镀法、无电解镀法、印刷焊料粉末的膏并软熔的方法等。但是,在采用无电解镀法的焊料凸块的制造方法中,难以增厚焊料层,另外,在采用电镀法的焊料凸块的制造方法中,难以在复杂的电路中流通镀覆用的电流。另外,在印刷焊料膏的方法中,向细间距图案的对应困难。从这样的情况来看,作为形成具有一定且一致的高度的焊料凸块的方法,采用使焊料球附着在电路上的方法。
作为使焊料球附着在电路上的方法,已知在电路基板的导电性电路电极的表面使粘着性赋予化合物反应来赋予粘着性,并且使该粘着部附着焊料粉末的方法。其后,通过加热电路基板,形成焊料凸块(专利文献1)。此外,作为应用该方法的技术,也开发了在必要的部分仅附着一个焊料粉粒子的技术。(参照专利文献2)
现有技术文献
专利文献1:日本特开平7-7244号公报
专利文献2:日本特开2008-41803号公报
发明内容
但是,在如BGA结构那样,焊料凸块的高度高的情况下,在通过软熔来连接芯片和电路基板时,熔融了的焊料凸块容易破损。并且,有芯片不均匀地下沉,在倾斜的状态下接合之虞。
与此相对,现在采用将高熔点的焊料球先在高温下熔融形成焊料凸块后,利用与其相比低熔点的焊料来连接的方法。此外,还已知使用镀覆了焊料的铜等的金属的球(铜核焊料球)的方法。通过配置铜核焊料球,并先熔融而形成焊料凸块,在搭载了电子部件后进行软熔,由此核体成为隔离片(spacer),可以将电子部件和电路基板的距离保持为一定。
但是,高熔点焊料其材料受限,现在使用高浓度地含有铅的组成的焊料。另外,作为高熔点焊料,现在实用化了的是含有95%或80%的铅的铅浓度高的焊料,存在从铅的同位素放出的α射线成为LSI等的误动作的原因的深刻的问题。因此,要求完全无铅的高熔点焊料。
另外,使用铜核焊料球的方法,在铜核的球上使焊料均匀地附着存在在技术上较困难、制造成本显著地高的问题。因此,尚未达到通用性地使用。
本发明是鉴于上述情况完成的,其目的在于提供一种能够不倾斜地接合电子部件,并且,能够实现工序的简化的电路基板的制造方法。
本发明者为了解决上述课题专心努力研讨,结果完成了本发明。即,本发明如下。
[1]一种电路基板的制造方法,具备:在电路基板上的端子部的表面涂布第一粘着性赋予化合物,形成第一粘着层的工序;在上述端子部的上述第一粘着层上附着核体的工序;在上述核体的表面涂布第二粘着性赋予化合物,形成第二粘着层的工序;在上述核体表面的上述第二粘着层上附着第一焊料粒子的工序;和熔融上述第一焊料粒子,在上述核体的表面形成焊料层的工序。
[2]根据[1]所述的电路基板的制造方法,其特征在于,具备:在上述端子部的表面涂布上述第一粘着性赋予化合物,形成上述第一粘着层的工序;在上述第一粘着层上附着介由上述第二粘着层在表面附着上述第一焊料粒子而成的附着有第一焊料粒子的核体的工序;和熔融上述第一焊料粒子,在上述核体的表面形成上述焊料层的工序。
[3]根据[1]所述的电路基板的制造方法,其特征在于,在上述第二粘着层上附着上述第一焊料粒子的工序后,具有在上述端子部的表面介由上述第一粘着层使上述第二焊料粒子附着的工序,在形成上述焊料层的工序时,将上述第二焊料粒子与上述第一焊料粒子一同熔融。
[4]根据[1]所述的电路基板的制造方法,其特征在于,在上述第一粘着层上附着上述核体的工序和形成上述第二粘着层的工序之间,具有在上述端子部的表面介由上述第一粘着层使上述第二焊料粒子附着的工序,在形成上述焊料层的工序时,将上述第二焊料粒子与上述第一焊料粒子一同熔融。
[5]根据[1]所述的电路基板的制造方法,其特征在于,在形成上述第一粘着层的工序之前,具有在上述端子部的表面附着上述第二焊料粒子的工序,在形成上述焊料层的工序时,将上述第二焊料粒子与上述第一焊料粒子一同熔融。
[6]根据[1]所述的电路基板的制造方法,其特征在于,具备:
在上述端子部的表面附着上述第二焊料粒子的工序;使上述第二焊料粒子熔化,在上述端子部的表面形成焊料被膜的工序;和在上述端子部的表面,介由上述焊料被膜涂布第一粘着性赋予化合物来形成第一粘着层的工序,
在形成上述焊料层的工序时,将上述焊料被膜与上述第一焊料粒子一同熔融。
[7]根据[1]所述的电路基板的制造方法,其特征在于,具备:
在上述端子部的表面采用镀覆法形成焊料被膜的工序;和在上述端子部的表面,介由上述焊料被膜涂布第一粘着性赋予化合物来形成第一粘着层的工序,
在形成上述焊料层的工序时,将上述焊料被膜与上述第一焊料粒子一同熔融。
[8]根据[3]所述的电路基板的制造方法,其特征在于,上述第二焊料粒子的平均粒径为1μm以上且为上述第一焊料粒子的平均粒径的0.4倍以下。
[9]根据[4]或[5]所述的电路基板的制造方法,其特征在于,上述第二焊料粒子的平均粒径为1μm以上且为上述核体的平均粒径的0.5倍以下,并且比上述第一焊料粒子小。
[10]根据[9]所述的电路基板的制造方法,其特征在于,上述第二焊料粒子的平均粒径为5~10μm。
[11]根据[6]所述的电路基板的制造方法,其特征在于,上述第二焊料粒子的平均粒径为1μm以上且为上述端子部的直径的1/3以下。
[12]根据[7]所述的电路基板的制造方法,其特征在于,以3μm左右的厚度形成上述焊料被膜。
[13]根据[1]、[3]~[21]的任一项所述的电路基板的制造方法,其特征在于,在含有上述核体的分散液中,浸渍具有上述第一粘着层的上述电路基板,在上述第一粘着层上附着上述核体。
[14]根据[2]所述的电路基板的制造方法,其特征在于,在含有上述附着有第一焊料粒子的核体的分散液中,浸渍具有上述第一粘着层的上述电路基板,在上述第一粘着层上附着上述附着有第一焊料粒子的核体。
[15]根据[1]、[3]~[13]的任一项所述的电路基板的制造方法,其特征在于,在含有上述第一焊料粒子的上述分散液中,浸渍附着了具有上述第二粘着层的上述核体的上述电路基板,使上述核体的表面附着上述第一焊料粒子。
[16]根据[2]或[14]所述的电路基板的制造方法,其特征在于,在含有上述第一焊料粒子的分散液中,浸渍具有上述第二粘着层的上述核体,在上述第二粘着层上附着上述第一焊料粒子,由此形成上述附着有第一焊料粒子的核体。
[17]根据[1]~[16]的任一项所述的电路基板的制造方法,其特征在于,使用金属球作为上述核体。
[18]根据[1]~[17]的任一项所述的电路基板的制造方法,其特征在于,上述核体由铜构成。
[19]根据[1]~[18]的任一项所述的电路基板的制造方法,其特征在于,在形成上述第一粘着层的工序中,在上述电路基板上形成具有使上述端子部露出的开口部的绝缘层后,形成上述第一粘着层。
根据本发明的制造方法,使核体附着于端子部后,介由第二粘着层在核体附着第一焊料粒子,进而加热熔融第一焊料粒子,在核体的表面形成焊料层,因此与使用通过镀覆等在表面形成了焊料层的附有焊料的核体的情况相比,能够大幅地简化工序。另外,在安装有电子部件等的情况下,核体成为隔离片,因此能够不倾斜电子部件的姿势地进行安装。
另外,根据本发明的制造方法,在使附着有第一焊料粒子的核体附着于端子部后,加热熔融第一焊料粒子在核体的表面形成焊料层,因此与使用通过镀覆等在表面形成了焊料层的附有焊料的核体的情况相比,能够大幅度地简化工序。另外,在安装有电子部件等的情况下核体成为隔离片,因此能够不倾斜电子部件的姿势地进行安装。
由以上来看,根据本发明,可以提供能够不倾斜搭载的部件地进行接合,并且能够实现工序的简化的电路基板的制造方法。
附图说明
图1是说明作为本发明的第一实施方式的电路基板的制造工序的工序图。
图2是说明作为本发明的第一实施方式的电路基板的制造工序的工序图。
图3是说明使第一焊料粒子附着的工序的模式图。
图4是说明作为本发明的第二实施方式的电路基板的制造工序的工序图。
图5是说明作为本发明的第三实施方式的电路基板的制造工序的工序图。
图6是说明作为本发明的第四实施方式的电路基板的制造工序的工序图。
图7是说明作为本发明的第五实施方式的电路基板的制造工序的工序图。
图8是说明作为本发明的第六实施方式的电路基板的制造工序的工序图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下,参照附图对于作为本发明的第一实施方式的电路基板的制造方法进行说明。图1和图2是说明本实施方式的电路基板的制造方法的工序图。
本实施方式的电路基板的制造方法由以下工序概略构成:在电路基板1的端子部2形成第一粘着层5的工序;使第一粘着层5附着核体11的工序;在核体11表面附着第一焊料粒子14的工序;和熔融第一焊料粒子来形成焊料层15的工序。
以下,对于各工序的优选方式详细地叙述。
作为成为本发明的对象的电路基板1,可以例示在塑料基板、塑料薄膜基板、玻璃布基板、纸基质环氧树脂基板、陶瓷基板等上层叠有金属板的基板、或在金属基材上被覆了塑料或陶瓷等的绝缘基板上使用金属等的导电性物质形成了电路图案的单面电路基板、双面电路基板、多层电路基板或挠性电路基板等。另外,除此以外,也可以应用IC基板、电容器、电阻、线圈、变阻器、裸芯片、晶片等。
图1(a)表示在本实施方式中使用的电路基板1的剖面图。作为电路基板1,例如可以例示陶瓷基板。
在电路基板1的一面1a上,形成有例如由铜或铜合金构成的电路图案(端子部2)。以下,对于在端子部2的表面4形成第一粘着层5的工序进行说明。
首先,如图1(b)所示,预先用抗蚀剂(绝缘层)3包围端子部2的周围,形成开口部6。具体地讲,在电路基板1上的上面1a的整个面形成抗蚀剂层3,进行曝光、显像,由此抗蚀剂层3固化,形成了开口部6。开口部6成为露出端子部2的构成。另外,开口部6的直径F相应于核体11的粒径D适当地设定。
抗蚀剂层3可以使用在电路基板的制造中一般所使用的绝缘性的抗蚀剂。抗蚀剂层3只要是在赋予后述的第一粘着层5的工序中具有不赋予粘着性的性质的层,其材料就没有限定。
另外,作为端子部2的材料,可以使用铜或铜合金,但在本发明中不限定于此,如果是在后述的工序中利用粘着性赋予物质得到粘着性的导电性的物质,则也可以使用其他的物质。作为这样的物质,例如可以例示含有闪镀(flash)金、Ni、Sn、Ni-Au、Pd、Ag、焊料合金等的物质。
另外,开口部6的深度H(端子部2的表面4和抗蚀剂层3的上面的阶差)相应于核体11的粒径D适当设定。此时,优选:阶差H比核体11的粒径D小。如果阶差H比粒径D大,则有时凸块16不会正常地形成,因此不优选。阶差H只要在后述的工序中利用粘着力保持核体不脱落,则电极表面比抗蚀剂表面高的H也可以在负的范围。但是,如果考虑工序的操作性和核体的功能,则更优选为1μm以上且粒径D的二分之一以下的范围。通过阶差H在该范围内,在后述的工序中,可以稳定地防止核体11的脱落,同时形成充分的高度的焊料凸块16。开口部6优选为圆形,但无论是椭圆还是四方形都可以来代用。
接着,如图1(c)所示,形成第一粘着层5。首先,将以下所示的第一粘着性赋予化合物之中的至少一种或两种以上溶解于水或酸性水,优选调整到pH3~4左右的微酸性。由此,形成粘着性溶液。接着,在粘着性溶液中浸渍电路基板1,或者在电路基板1上涂布粘着性溶液,由此在端子部2的表面4形成第一粘着层5。
在此,作为第一粘着性赋予化合物,可以使用萘并三唑系衍生物、苯并三唑系衍生物、咪唑系衍生物、苯并咪唑系衍生物、巯基苯并噻唑系衍生物和苯并噻唑硫代脂肪酸等。这些粘着性赋予化合物特别是对铜的作用效果强,并且对其他的导电性物质也能够赋予粘着性。
另外,在本发明中很好地使用的苯并三唑系衍生物由通式(1)表示。
其中,式(1)中,R1~R4独立地为氢原子、碳数为1~16(优选5~16)的烷基、烷氧基、F、Br、Cl、I、氰基、氨基或OH基。
另外,在本发明中很好地使用的萘并三唑系衍生物由通式(2)表示。
其中,式(2)中,R5~R10独立地为氢原子、碳数为1~16(优选5~16)的烷基、烷氧基、F、Br、Cl、I、氰基、氨基或OH基。
此外,在本发明中很好地使用的咪唑系衍生物由通式(3)表示。
其中,在式(3)中,R11、R12独立地为氢原子、碳数为1~16(优选5~16)的烷基、烷氧基、F、Br、Cl、I、氰基、氨基或OH基。
另外,在本发明中很好地使用的苯并咪唑系衍生物由通式(4)表示。
其中,在式(4)中,R13~R17独立地为氢原子、碳数为1~16(优选5~16)的烷基、烷氧基、F、Br、Cl、I、氰基、氨基或OH基。
另外,在本发明中很好地使用的巯基苯并噻唑系衍生物由通式(5)表示。
其中,在式(5)中,R18~R21独立地为氢原子、碳数为1~16(优选5~16)的烷基、烷氧基、F、Br、Cl、I、氰基、氨基或OH基。
此外,在本发明中很好地使用的苯并噻唑硫代脂肪酸系衍生物由通式(6)表示。
其中,在式(6)中,R22~R26独立地为氢原子、碳数为1~16(优选1或2)的烷基、烷氧基、F、Br、Cl、I、氰基、氨基或OH基。
这些化合物之中,在由通式(1)表示的苯并三唑系衍生物中,R1~R4的碳数多时一般地粘着性强。
另外,在由通式(3)以及通式(4)表示的咪唑系衍生物以及苯并咪唑系衍生物的R11~R17中,一般地碳数多时粘着性强。
此外,在由通式(6)表示的苯并噻唑硫代脂肪酸系衍生物中,优选R22~R26的碳数为1或2。
另外,作为用于粘着性溶液的pH调整的物质,可以举出盐酸、硫酸、硝酸、磷酸等的无机酸。另外,作为有机酸,可以使用甲酸、乳酸、醋酸、丙酸、苹果酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、酒石酸等。
粘着性溶液中的第一粘着性赋予化合物的浓度没有特别限定,只要根据溶解性、使用状况适当调整来使用即可,特别优选相对于粘着性溶液整体为0.05质量%~20质量%的范围内。通过第一粘着性赋予化合物的浓度在该范围内,可以对端子部2赋予充分的粘着性。另一方面,如果相对于粘着性溶液整体低于0.05质量%,则不能够赋予充分的粘着性,另外,如果相对于粘着性溶液整体超过20质量%,则粘着性赋予化合物被大量消耗,成为无效率,因此不优选。
对于对端子部2赋予粘着性时的处理温度,优选为比室温高一些。由此,第一粘着层5的形成速度、形成量变得充分。另外,最佳处理温度根据粘着性赋予化合物的浓度和/或端子部2的材料金属的种类等而不同,但一般优选为30℃~60℃左右的范围。另外,优选:调整其他的条件,使得向粘着性溶液的浸渍时间为5秒~5分钟左右的范围。
另外,优选:使粘着性溶液中共存50~1000ppm的作为离子的铜。通过共存该范围的量的铜离子,可以提高第一粘着层5的形成速度、形成量等的形成效率。
本实施方式的粘着层的形成方法,不仅电路基板的端子部,作为LSI本身的连接用焊料凸块部分,即具有BGA的LSI芯片和CSP(芯片尺寸封装)、LSI等的凸块形成手段也可以有效地使用。再者,这些当然是包含于本发明的焊料电路基板的。
接着,如图1(d)所示,介由第一粘着层5在端子部2上附着核体11。以下就该方法进行说明。此时,作为使核体11附着于第一粘着层5的方法,有:在空气中或惰性气氛中向第一粘着层5直接供给核体11的方法、和使核体11分散在分散液41中形成为浆液状态,将该浆液向第一粘着层5供给的方法等。
首先,对于在空气中、惰性气体气氛中使核体11附着的方法进行说明。最初,向充满了空气或惰性气体的容器内投入核体11。接着,在容器内设置直到第一粘着层5被形成的电路基板1。接着,使容器倾斜或振动,使第一粘着层5和核体11接触。由此,核体11附着在第一粘着层5上。
接着,说明在液体中使核体11附着的方法。首先,如图3所示,将水等的分散液41加入容器40内,再向分散液41中添加核体11。接着,倾斜容器40使分散液41和核体11偏向一方,以电路基板1不接触分散液41和/或核体11的方式设置在容器内。其后,使容器40左右倾动,由此在分散液41中第一粘着层5和核体11接触。由此,核体11附着在第一粘着层5上。
这样,通过在液体中使核体11附着,可以防止核体11因静电附着到没有粘着性的部分、或核体11因静电引起的凝聚。因此,在细间距的电路基板和使用微粉的场合特别优选采用该方法。另外,使核体11附着的方法不限于在液体中使其附着的方法,只要根据核体11的大小等条件,在各个工序中独立地采用适合的方法即可。
另外,作为核体11的材质特别优选铜,但只要是具有比第一焊料粒子14的熔点高的熔点,并且通过第二粘着性赋予化合物得到粘着性的物质则也可以使用其他物质。作为这样的物质,除了铜以外,例如还可以例示含有Ni、Sn、Ni-Au、Au-Sn、Au-Si的合金等的物质。
另外,核体11的平均粒径D根据附着的端子部2的大小适当选择即可,但特别优选为20μm~200μm的范围内。
接着,如图1(e)所示,形成第二粘着层13。
第二粘着层13的形成方法,原样地应用第一粘着层5的形成方法即可,可以将与第一粘着性赋予化合物相同的化合物作为第二粘着性赋予化合物使用,并且,在与第一粘着层5的形成方法相同的条件下形成。即,可以通过在含有与第一粘着性赋予化合物同样地调整了的化合物(第二粘着性赋予化合物)的粘着性溶液中浸渍电路基板1或者进行涂布,由此形成第二粘着层13使得其覆盖核体11的表面12。
接着,如图1(f)所示,在核体11的表面12,介由第二粘着层13使第一焊料粒子14附着。以下就该方法进行说明。
作为使第一焊料粒子14附着于第二粘着层13的方法,有:在空气中或惰性气氛中向第二粘着层13直接供给第一焊料粒子14的方法、和在分散液41中使第一焊料粒子14分散形成为浆液状态,将该浆液向第二粘着层13供给的方法等。
首先,对于在惰性气体气氛中使第一焊料粒子14附着的方法进行说明。最初,向充满了空气或惰性气体的容器内投入第一焊料粒子14。接着,在容器内设置直到第二粘着层13已形成了的电路基板1。接着,使容器倾斜或振动,使第二粘着层13和第一焊料粒子14接触。由此,第一焊料粒子14附着到第二粘着层13。
接着,说明在液体中使第一焊料粒子14附着的方法。首先,如图3所示,将水等的分散液41加入容器40内,再向分散液41中添加第一焊料粒子14。接着,倾斜容器40使分散液41和第一焊料粒子14偏向一方,以电路基板1不接触分散液41和第一焊料粒子14的方式设置在容器内。其后,使容器40左右倾动,由此在分散液41中第二粘着层13和第一焊料粒子14接触。由此,第一焊料粒子14附着在第二粘着层13上。
另外,使第一焊料粒子14附着的方法不限于在液体中使其附着的方法,根据第一焊料粒子14的大小等条件,在各个工序中独立地采用适合的方法即可。
另外,第一焊料粒子14使用粒径比焊料凸块20和/或核体11小的粒子。第一焊料粒子14的粒径E根据核体11的粒径D适当设定,以使得在一粒的核体11上附着多个第一焊料粒子14即可。即,优选第一焊料粒子14的平均粒径E为1μm以上并且比核体11的平均粒径D的二分之一小。通过第一焊料粒子14的粒径E在该范围内,可以使一粒的核体11上附着多个第一焊料粒子14。另一方面,如果第一焊料粒子14的粒径E低于1μm,则焊料的量不足,因此不优选。另外,如果第一焊料粒子14的粒径E为核体11的平均粒径D的二分之一以上,则不能够在一粒的核体11上附着充分的数量的第一焊料粒子14,从而不优选。
另外,第一焊料粒子14的金属组成,例如可举出Sn-Pb系、Sn-Pb-Ag系、Sn-Pb-Bi系、Sn-Pb-Bi-Ag系、Sn-Pb-Cd系。另外,从最近的排除产业废弃物中的Pb的观点来看,优选为不含有Pb的Sn-In系、Sn-Bi系、In-Ag系、In-Bi系、Sn-Zn系、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Sb系、Sn-Au系、Sn-Bi-Ag-Cu系、Sn-Ge系、Sn-Bi-Cu系、Sn-Cu-Sb-Ag系、Sn-Ag-Zn系、Sn-Cu-Ag系、Sn-Bi-Sb系、Sn-Bi-Sb-Zn系、Sn-Bi-Cu-Zn系、Sn-Ag-Sb系、Sn-Ag-Sb-Zn系、Sn-Ag-Cu-Zn系、Sn-Zn-Bi系。
作为上述金属组成的具体例,以Sn为63质量%、Pb为37质量%的共晶焊料(以下表示为63Sn/37Pb)为中心,可以举出62Sn/36Pb/2Ag、62.6Sn/37Pb/0.4Ag、60Sn/40Pb、50Sn/50Pb、30Sn/70Pb、25Sn/75Pb、10Sn/88Pb/2Ag、46Sn/8Bi/46Pb、57Sn/3Bi/40Pb、42Sn/42Pb/14Bi/2Ag、45Sn/40Pb/15Bi、50Sn/32Pb/18Cd、48Sn/52In、43Sn/57Bi、97In/3Ag、58Sn/42In、95In/5Bi、60Sn/40Bi、91Sn/9Zn、96.5Sn/3.5Ag、99.3Sn/0.7Cu、95Sn/5Sb、20Sn/80Au、90Sn/10Ag、90Sn/7.5Bi/2Ag/0.5Cu、97Sn/3Cu、99Sn/1Ge、92Sn/7.5Bi/0.5Cu、97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag、95.5Sn/3.5Ag/1Zn、95.5Sn/4Cu/0.5Ag、52Sn/45Bi/3Sb、51Sn/45Bi/3Sb/1Zn、85Sn/10Bi/5Sb、84Sn/10Bi/5Sb/1Zn、88.2Sn/10Bi/0.8Cu/1Zn、89Sn/4Ag/7Sb、88Sn/4Ag/7Sb/1Zn、98Sn/1Ag/1Sb、97Sn/1Ag/1Sb/1Zn、91.2Sn/2Ag/0.8Cu/6Zn、89Sn/8Zn/3Bi、86Sn/8Zn/6Bi、89.1Sn/2Ag/0.9Cu/8Zn等。另外,作为本实施方式的第一焊料粒子14,也可以是混合了2种以上的不同组成的第一焊料粒子的焊料粒子。
接着,进行核体11和第一焊料粒子14的固定。所谓固定,是在端子部2和第一焊料粒子14之间,使端子部2的构成材料向第一焊料粒子14侧扩散的反应。通过进行该反应,核体11和第一焊料粒子14分别被相互固定。固定的温度优选为焊料的熔点±50℃的范围内,进一步优选为焊料的熔点±30℃的范围内。固定的温度在该范围内的情况下,第一焊料粒子14不熔化、或者即使内部熔化也因存在于表面的氧化膜的效果而不会熔融流出。因此,能够在保持第一焊料粒子14的形状的状态下进行固定。
其后,在电路基板1上涂布水溶性助焊剂。作为水溶性助焊剂,可以使用例如日本特开2004-282062号公报中记载的助焊剂。通过使用水溶性助焊剂,可以除去第一焊料粒子14的表面和端子部2的表面4的氧化膜。
接着,如图2(a)所示,进行软熔工序(回流焊工序),形成焊料凸块16。以下对于该方法进行说明。
首先,使电路基板1干燥后,进行软熔工序,使第一焊料粒子14熔融。此时的加热温度优选200℃~300℃的范围,特别优选为熔点+(10℃~50℃)。通过在这样的温度下加热,第一焊料粒子14的熔融焊料、与端子部2的表面4或核体11的表面12充分地反应,可以形成扩散层。
由此,第一焊料粒子14熔融,遍布核体11的表面12整体。由此,端子部2和核体11牢固地连接,并且,搭载的电子部件22和核体11稳定地连接。在该软熔工序之后,洗涤电路基板1除去残存的助焊剂。由此,在端子部2上形成焊料凸块16。
接着,如图2(b)~图2(d)所示,在电路基板1上安装电子部件22。以下对该方法进行说明。
首先,如图2(b)所示,将端子部24与焊料凸块16的位置对合,使电子部件22配置于电路基板1上。电子部件22由电子部件主体23和端子部24概略构成。在电子部件主体23的一面侧设置有端子部24,另外,在端子部24表面形成有镀覆部25。
接着,在电路基板1上搭载电子部件22,使镀覆部25和焊料层15接触。将该状态示于图2(c)。接着,如图2(d)所示,进行软熔工序,使焊料层15熔融,将端子部24和端子部2焊料接合(软钎焊)。由此,在电路基板1上安装了电子部件22。
根据本实施方式的电路基板1的制造方法,通过核体11成为隔离片,可以将电子部件22和电路基板1的距离保持为一定。因此,可以解决搭载的电子部件22在电路基板1上不均匀地下沉的问题,可以得到相对于端子部2的高度为一定的可靠性高的电路基板1。另外,因为使第一焊料粒子14介由第二粘着层13附着于核体11上,所以可以不使用高价格的铜核焊料球。因此,可以实现低成本化和工序的简化。另外,不需要使用含有高浓度的铅的高熔点焊料,因此也可以解决因Pb同位素发出的α射线引起的误动作的问题。另外,本实施方式的制造方法是适合于微细的电路基板的方法,能够提供集成度高,并且可靠性高的电子设备。
另外,在电路基板1上形成了具有开口部6的抗蚀剂层3后,形成第一粘着层5,因此在端子部2以外的部分不形成第一粘着层5。由此,可以使核体11选择性地附着在端子部2。另外,因为使核体11附着在开口部6内,所以即使在第一粘着层5的粘着力弱的情况下,也可以防止核体11脱落到开口部6之外。由此,可以切实地使核体11附着到全部的端子部2上。
另外,通过在含有核体11的分散液41中,使核体11附着于第一粘着层5,可以使相对于各端子部2的核体11的附着量均匀。由此,也可以例如对于一个端子部2切实地附着一个核体11。
另外,通过在含有第一焊料粒子14的分散液41中,使第二粘着层13附着第一焊料粒子14,可以使相对于各核体11的第一焊料粒子14的附着量均匀。
另外,通过使用金属球作为核体11,可以确保电子部件22和端子部2的导通。特别是在核体11由铜构成的情况下,可以在确保导通的同时,容易形成第二粘着层13。
(第二实施方式)
以下,参照附图对于作为本发明的第二实施方式的电路基板1的制造方法进行说明。
本实施方式,介由第二粘着层13使核体11的表面12附着第一焊料粒子14后,如图4(g)所示,使第一粘着层5附着第二焊料粒子114,该点不同于第一实施方式。以下,说明其详情。
首先,如图4(a)~(f)所示,介由第二粘着层13使核体11的表面12附着第一焊料粒子14。至此为止的工序与第一实施方式相同,因此对于其详情省略说明。
接着,如图4(g)所示,使第一粘着层5上附着第二焊料粒子114。附着的方法与上述的核体11的附着方法相同,因此在此省略其详情。此时,优选第二焊料粒子114的平均粒径为1μm以上且为第一焊料粒子14的平均粒径E的0.4倍以下。通过第二焊料粒子114的粒径在该范围内,充分量的第二焊料粒子114能够进入到第一焊料粒子14和第一粘着层5之间。
另一方面,如果第二焊料粒子114的粒径低于1μm,则在其后的软熔工序中,熔化了的焊料未充分地遍布在核体11和端子部2之间。另外,如果第二焊料粒子114的粒径超过第二焊料粒子14的平均粒径E的0.4倍,则在其后的软熔工序中,熔化了的焊料过于较多地遍布在核体11和端子部2之间,或者第二焊料粒子未进入到规定位置,因此后述的焊料凸块16的大小产生偏差,从而不优选。
接着,进行核体11、第一焊料粒子14以及第二焊料粒子114的固定。其后,通过软熔与第一焊料粒子14一同地熔融第二焊料粒子114,形成焊料层15。其后,通过进行与第一实施方式同样的工序,来制造本实施方式的电路基板1。
根据本实施方式的电路基板1的制造方法,介由第二粘着层13使核体11的表面12附着第一焊料粒子14后,介由第一粘着层5使端子部2附着比第一焊料粒子14小的第二焊料粒子114。由此,可以使第二焊料粒子114进入到核体11和端子部2之间的间隙。因此,在软熔工序中可以切实地连接核体11和端子部2。
(第三实施方式)
以下,参照附图对于作为本发明的第三实施方式的电路基板1的制造方法进行说明。
本实施方式介由第一粘着层5在端子部2上附着了核体11后,如图5(e)所示,使第一粘着层5附着第二焊料粒子114,该点不同于第一实施方式。以下,说明其详情。
首先,如图5(a)~(d)所示,使第一粘着层5上附着核体11。至此为止的工序与第一实施方式相同,因此在此省略其详情。
接着,如图5(e)所示,使第一粘着层5上附着第二焊料粒子114。附着的方法与上述的核体11的附着方法相同,因此在此省略其详情。
此时,优选第二焊料粒子114的平均粒径为1μm以上且为核体11的平均粒径D的0.5倍以下,并且,比第一焊料粒子14的平均粒径E小,进一步优选在5~10μm的范围内。通过第二焊料粒子114的粒径在该范围内,充分量的第二焊料粒子114可以进入到第一焊料粒子14和第一粘着层5之间。
另外,此时,也可以使不同的粒径的第二焊料粒子114按粒径区分地附着于第一粘着层5。由此,可以用第二焊料粒子114均匀地覆盖第一粘着层5。
另一方面,如果第二焊料粒子114的粒径低于1μm,则在其后的软熔工序中,熔化了的焊料未充分地遍布在核体11和端子部2之间。另外,如果第二焊料粒子114的粒径超过第一焊料粒子14的平均粒径E的0.5倍,则在其后的软熔工序中,熔化了的焊料过于较多地遍布在核体11和端子部2之间,因此后述的焊料凸块16的大小产生偏差,从而不优选。
接着,如图5(f)所示,形成第二粘着层13以使得覆盖核体11和第二焊料粒子114。在此的第二粘着层13的形成方法,与第一实施方式中的第二粘着层13的形成方法相同,因此在此省略其详情。
接着,如图5(g)所示,介由第二粘着层13,使核体11的表面12附着第一焊料粒子14。
接着,进行核体11、第一焊料粒子14和第二焊料粒子114的固定。其后,通过软熔,与第一焊料粒子14一同地熔融第二焊料粒子114,形成焊料层15。其后,通过进行与第一实施方式同样的工序,来制造本实施方式的电路基板1。
根据本实施方式的电路基板1的制造方法,介由第一粘着层5使端子部2附着核体11后,使端子部2附着比第一焊料粒子14小的第二焊料粒子114。由此,可以使第二焊料粒子114进入到核体11和端子部2之间的间隙。另外,该工序在固定工序中固定第二焊料粒子114彼此,因此可以使第二焊料粒子114全体稳定地附着于端子部2。因此,在软熔工序中可以切实地连接核体11和端子部2。
(第四实施方式)
以下,参照附图对于作为本发明的第四实施方式的电路基板1的制造方法进行说明。
本实施方式如图6(c)所示,在使端子部2上附着第二焊料粒子114之后,顺次形成第一粘着层5、核体11、第二粘着层13,该点不同于第一实施方式。以下说明其详情。
首先,如图6(a)~(b)所示,使端子部2开口。至此为止的工序与第一实施方式相同,因此对于其详情省略说明。接着,如图6(c)所示,在端子部2的表面4形成未图示的粘着部。接着,介由粘着部使第二焊料粒子114附着,使得覆盖端子部2的表面4。
此时,优选第二焊料粒子114的平均粒径为1μm以上且为核体11的平均粒径D的0.5倍以下,并且,比第一焊料粒子14的平均粒径E小,进一步优选在5~10μm的范围内。通过第二焊料粒子114的粒径在该范围内,充分量的第二焊料粒子114可以进入到第一焊料粒子14和第一粘着层5之间。另外,通过将第二焊料粒子114的粒径设为该范围,能够以均匀的大小形成后述的焊料凸块16。
另一方面,如果第二焊料粒子114的粒径低于1μm,则在其后的软熔工序中,熔化了的焊料未充分地遍布在核体11和端子部2之间。另外,如果第二焊料粒子114的粒径超过第一焊料粒子14的平均粒径E的0.5倍,则在其后的软熔工序中,熔化了的焊料过于较多地遍布在核体11和端子部2之间,因此后述的焊料凸块16的大小产生偏差,从而不优选。
接着,如图6(d)所示,形成第一粘着层5以使得覆盖端子部2的表面4和第二焊料粒子114。第一粘着层5的形成方法与第一实施方式相同,因此在此省略其详情。
此后,如图6(e)所示,介由第一粘着层5使端子部2上附着核体11之后,如图6(f)所示,形成第二粘着层13以使得覆盖核体11。其后,如图6(g)所示,介由第二粘着层13,使核体11的表面12附着第一焊料粒子14。这些工序与第一实施方式相同,因此在此省略其详情。
接着,进行核体11、第一焊料粒子14和第二焊料粒子114的固定。其后,其后,通过软熔,与第一焊料粒子14一同地熔融第二焊料粒子114,形成焊料层15。其后,通过进行与第一实施方式同样的工序,来制造本实施方式的电路基板1。
根据本实施方式的电路基板1的制造方法,在第二焊料粒子114上配置核体11,因此在固定工序中,可以使第二焊料粒子114和核体11牢固地固定。因此,可以防止软熔时的核体11的脱落。另外,在软熔时可以使核体11和端子部2之间切实地遍布熔化了的第二焊料粒子114,因此能够切实地连接核体11和端子部2。
(第五实施方式)
以下,参照附图对于作为本发明的第五实施方式的电路基板1的制造方法进行说明。
本实施方式如图7(c)所示,在使端子部2上附着第二焊料粒子114之后,将第二焊料粒子114软熔,形成焊料被膜114a,顺次形成第一粘着层5、核体11、第二粘着层13,该点不同于第一实施方式。以下,说明其详情。
首先,如图7(a)~(b)所示,使端子部2开口。至此为止的工序与第一实施方式相同,因此对于其详情省略说明。接着,在端子部2的表面4形成未图示的粘着部。接着,介由粘着部,使第二焊料粒子114附着以使得覆盖端子部2的表面4。将该状态示于图7(c)。
此时,优选第二焊料粒子114的平均粒径为1μm以上且为端子部2的直径F的1/3以下。通过第二焊料粒子114的粒径在该范围内,在其后的软熔工序中,表面可以形成充分平坦的焊料被膜114a。
另一方面,如果第二焊料粒子114的粒径低于1μm,则在其后的软熔工序中,熔化了的焊料未充分地遍布在核体11和端子部2之间。另外,如果第二焊料粒子114的粒径超过端子部2的直径F的1/3,则在其后的软熔工序中,形成表面膨胀为凸状的焊料被膜114a。因此,在其后的工序中核体11变得难以附着,从而不优选。
接着,如图7(d)所示,将第二焊料粒子114软熔。由此,形成焊料被膜114a以使得覆盖端子部2的表面4。
此时,焊料被膜114a,不限于上述的Super Just Fit(ス一パ一ジヤストフイツト)法(将介由附着部附着的焊料粉末软熔的方法),采用镀覆法形成也可以。另外,在采用镀覆法形成焊料被膜114a的情况下,焊料被膜114a的厚度可以设为3μm左右。在本实施方式中为了稳定地得到在固定工序中的固定性的改善,优选为0.5μm以上。进而,如果设为1μm以上,则可以进行更加稳定的固定,从而优选。另外,厚度的上限并不直接影响到固定工序中的固定性,但从经济的方面来看优选为10μm以下。根据该方法,能够以均匀的厚度形成焊料被膜114a,因此能够以均匀的高度形成焊料凸块16。
接着,如图7(e)所示,形成第一粘着层5以使得覆盖焊料被膜114a,进而,介由第一粘着层5和焊料被膜114a使端子部2上附着核体11。第一粘着层5的形成方法与第一实施方式相同,因此在此省略其详情。
其后,如图7(e)所示,介由第一粘着层5使端子部2上附着核体11之后,如图7(f)所示,形成第二粘着层13以使得覆盖核体11。其后,如图7(g)所示,介由第二粘着层13使核体11的表面12附着第一焊料粒子14,这些工序与第一实施方式相同,因此在此省略其详情。
接着,进行核体11、第一焊料粒子14和第二焊料粒子114的固定。其后,通过软熔,与第一焊料粒子14一同地熔融焊料被膜114a,形成焊料层15。其后,通过进行与第一实施方式同样的工序,来制造本实施方式的电路基板1。
根据本实施方式的电路基板1的制造方法,在焊料被膜114a上配置核体11,因此在固定工序中,可以使焊料被膜114a和核体11牢固地固定。因此,可以防止软熔时的核体11的脱落。另外,在软熔时可以切实地使核体11和端子部2之间遍布熔化了的焊料被膜114a,因此能够切实地连接核体11和端子部2。
这些制造方法全都具有防止核体11的脱落,并且使成品率提高的效果。选择哪种制造方法,由于根据工序电路基板受到的热过程等不同,因此根据使用的电路基板的种类、形状、电极尺寸等适当选择即可。
(第六实施方式)
以下,参照附图对于作为本发明的第六实施方式的电路基板1的制造方法进行说明。本实施方式不同于第一实施方式的点是在本发明的工序中,预先形成附着有第一焊料粒子的核体30后,在第一粘着层5上附着:附着有第一焊料粒子的核体30。因此,在以下的说明中仅说明该部分,对于全体的工序省略说明。
首先,使用第二粘着性赋予化合物对核体11的表面12赋予粘着性,形成第二粘着层13。接着,在空气中、惰性气体气氛中或者含有第一焊料粒子14的分散液41中,使第一焊料粒子14附着于第二粘着层13,形成如图8(a)所示的附着有第一焊料粒子的核体30。该附着有第一焊料粒子的核体30,由形成于核体11的表面12的第二粘着层13、和介由第二粘着层13附着于核体11的表面12的第一焊料粒子14构成。
在本实施方式中,优选:在核体11表面12形成第二粘着层13的工序在空气中进行,使第二粘着层13附着第一焊料粒子14的工序在分散液41中进行。
接着,与第一实施方式的图1(a)~图1(c)所示的工序同样地形成第一粘着层5以使得覆盖电路基板1的端子部2表面。接着,如图8(b)所示,使第一粘着层5附着预先形成了的附着有第一焊料粒子的核体30。以下对该方法进行说明。
首先,对于在空气中、惰性气体气氛中使附着有第一焊料粒子的核体30附着的方法进行说明。最初,向充满了空气或惰性气体的容器内投入附着有第一焊料粒子的核体30。接着,在容器内设置直到第一粘着层5已形成的电路基板1。接着,使容器倾斜或振动,使第一粘着层5和附着有第一焊料粒子的核体30接触。由此,在第一粘着层5上附着:附着有第一焊料粒子的核体30。
接着,说明在液体中使附着有第一焊料粒子的核体30附着的方法。首先,如图3所示,将水等的分散液41加入容器40内,再向分散液41中添加附着有第一焊料粒子的核体30。接着,倾斜容器40使分散液41和附着有第一焊料粒子的核体30偏向一方,以电路基板1不接触分散液41和附着有第一焊料粒子的核体30的方式设置在容器内。其后,使容器40左右倾动,由此在分散液41中第一粘着层5和附着有第一焊料粒子的核体30接触。由此,附着有第一焊料粒子的核体30附着在第一粘着层5上。
其后,与第一实施方式的图2(a)~图2(d)所示的工序同样地使第一焊料粒子14熔融,在核体11表面12形成焊料层15。其后,在电路基板1上安装电子部件22。
根据本实施方式的制造方法,除了与第一实施方式的情况同样的效果以外,还得到下述效果。
即,根据本实施方式的电路基板1的制造方法,使附着有第一焊料粒子的核体30附着在端子部2上后,将第一焊料粒子14加热熔融。由此,可以在核体11的表面12形成焊料层15,与使用表面用焊料镀覆了的附有焊料的核体的情况相比,能够大幅度地简化工序。
另外,在安装了电子部件22等的情况下,核体11成为隔离片,因此能够不倾斜电子部件22的姿势来安装电子部件。
另外,在电路基板1上形成了具有开口部6的抗蚀剂层3后,形成第一粘着层5,因此在端子部2以外的部分不形成第一粘着层5。由此,可以使附着有第一焊料粒子的核体30选择性地附着在端子部2上。另外,因为使附着有第一焊料粒子的核体30附着在开口部6内,所以即使在第一粘着层5的粘着力弱的情况下,也可以防止附着有第一焊料粒子的核体30脱落到开口部6之外。由此,可以切实地使附着有第一焊料粒子的核体30附着于全部的端子部2上。
另外,通过在含有附着有第一焊料粒子的核体30的分散液41中,使附着有第一焊料粒子的核体30附着在第一粘着层5上,可以使相对于各端子部2的附着有第一焊料粒子的核体30的附着量均匀。由此,也可以例如相对于一个端子部2使一个附着有第一焊料粒子的核体30切实地附着。
另外,通过在含有第一焊料粒子14的分散液41中,使第二粘着层13附着第一焊料粒子14,可以使相对于各核体11的第一焊料粒子14的附着量均匀。另外,与在核体的表面通过镀覆等形成焊料层的情况相比,能够大幅度地简化工序。
实施例
以下,利用实施例说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。
(实施例1)
首先,作为核体11,准备了粒径为50μm的纯Cu制的球。接着,准备配置有约1000个直径80μm的由铜构成的端子部2的电路基板1,采用通常的光刻,形成了厚度20μm的绝缘性的抗蚀剂层3。由此,形成了露出端子部2的构成的直径80μm的圆形的开口部6。接着,作为含有第一粘着性赋予化合物的粘着性溶液,准备上述通式(3)的R12的烷基为C11H23、R11为氢原子的咪唑系化合物的2质量%水溶液,利用醋酸将pH值调整到约4。接着,将粘着性溶液加温到40℃,将利用盐酸水溶液进行了预处理的电路基板1浸渍3分钟,以覆盖端子部2的表面4的方式形成了第一粘着层5。
接着,准备内尺寸为200mm×120mm×150mm的大小的粒子附着装置。再者,该粒子附着装置设置有具有投入口的容器40,成为能够水平方向地投入电路基板1的构成。接着,向容器40内加入水1600ml和约400g的由铜构成的平均粒径50μm的核体11。接着,倾斜焊料粒子附着装置,使水和核体11偏向容器40内的一方侧后,以不接触核体11的方式向容器40内投入电路基板1。其后,使容器40向左右30°倾动30~60秒钟,由此介由第一粘着层5使核体11附着在电路基板1上。此时,倾动的周期为10秒/次。
其后,从装置取出电路基板1,用纯水轻轻洗涤后,使电路基板1干燥。
接着,再次使用上述粘着性赋予化合物溶液,在核体11的表面12形成了第二粘着层13。
接着,向上述焊料粒子附着装置加入1600ml的水和400g的96.5Sn/3.5Ag的组成的平均粒径为10μm的第一焊料粒子14。接着,倾斜焊料粒子附着装置,使水和第一焊料粒子14偏向容器40内的一方侧后,以不接触第一焊料粒子14的方式向容器内投入电路基板1。其后,使容器40向左右30°倾动30~60秒钟,由此介由第二粘着层13使第一焊料粒子14附着在核体11上。此时,倾动的周期为5秒/次。
其后,从装置取出电路基板1,用纯水轻轻洗涤后,使电路基板1干燥。
接着,将电路基板1放入180℃的烘箱中加热20分钟,使核体11和第一焊料粒子14固定。接着,向电路基板1的表面喷雾涂布助焊剂,向软熔炉投入电路基板1并在240℃的氮气气氛中加热3分钟,在端子部2上形成了高度约53μm的焊料凸块16。
其结果,焊料凸块16的高度的偏差,按标准偏差计为1.5μm,为与核体11的粒径的偏差相同的程度。另外,没有发现未附着焊料凸块16的端子部2。
(实施例2)
将核体11的粒径设为50μm、第一焊料粒子14的粒径设为20μm,除此以外的条件与实施例1相同,进行了直到使核体11上附着第一焊料粒子14的工序。
其后,利用同样的工序,介由第二粘着层13使粒径10μm的第二焊料粒子114在水中附着于端子部2上。
其后,与实施例1同样地进行洗涤、干燥、软熔,制造了焊料凸块16。
(实施例3)
将核体11的粒径设为50μm,与实施例1同样地进行了直到使第一粘着层5附着核体11的工序。
其后,在大气中,使第一粘着层5上附着粒径5μm的第二焊料粒子114。其后,将第一焊料粒子14的粒径设为20μm,除此以外的条件与实施例1相同,在水中使第一焊料粒子14附着于核体11上。
其后,与实施例1同样地进行洗涤、干燥、软熔,制造了焊料凸块16。
(实施例4)
与实施例1同样地形成了露出端子部2的构成的抗蚀剂层3和开口部6后,介由粘着部,使粒径10μm的第二焊料粒子114附着,以使其覆盖端子部2的表面4。其后,将核体11的粒径设为50μm、第一焊料粒子14的粒径设为20μm,除此以外的条件与实施例1相同,制造了焊料凸块16。
(实施例5)
与实施例1同样地形成了露出端子部2的构成的抗蚀剂层3和开口部6后,介由粘着部,使粒径10μm的第二焊料粒子114附着,以使其覆盖端子部2的表面4。其后,将核体11的粒径设为50μm、第一焊料粒子14的粒径设为20μm,除此以外的条件与实施例1相同,制造了焊料凸块16。
(实施例6)
与实施例1同样地形成了露出端子部2的构成的抗蚀剂层3和开口部6后,利用无电解镀覆,形成了厚度3μm的锡合金的镀层以使其覆盖端子部2。其后,将核体11的粒径设为50μm、第一焊料粒子14的粒径设为20μm,除此以外的条件与实施例1相同,制造了焊料凸块16。
实施例2~实施例6的结果,都有焊料凸块16,其结果,都在固定工序、软熔工序中没有核体11的脱落,没有见到未附着焊料凸块16的端子部2。
产业上的利用可能性
采用该方法形成的焊料凸块可以不使用含有较多铅的高熔点焊料而形成,也可以在实现无铅化的同时,解决因来自Pb同位素的α射线引起的误动作的问题。另外,因为不使用高价格的铜核焊料球而可制作以核体为核的焊料凸块,所以能够以低成本解决焊料凸块的高度不均匀的问题和搭载芯片时的软熔时芯片下沉的问题。本方法是适合于微细的电路基板的方法,能够提供集成度高、并且可靠性高的电子设备。
附图标记说明
1...电路基板;1a...电路基板的上面;2...端子部;3...抗蚀剂层;4...端子部的表面;5...第一粘着层;6...开口部;11...核体;12...核体的表面;13...第二粘着层;14...第一焊料粒子;15...焊料层;16、20...焊料凸块;22...电子部件;23...电子部件主体;24...电子部件的端子部;25...镀层;30...附着有第一焊料粒子的核体;40...容器;41...分散液;114...第二焊料粒子;114a...焊料被膜。
Claims (18)
1.一种电路基板的制造方法,具备:
在电路基板上的端子部的表面涂布第一粘着性赋予化合物,形成第一粘着层的工序;
在所述端子部的所述第一粘着层上附着核体的工序;
在所述核体的表面涂布第二粘着性赋予化合物,形成第二粘着层的工序;
在所述核体表面的所述第二粘着层上附着第一焊料粒子的工序;和
将所述第一焊料粒子熔融,在所述核体的表面形成焊料层的工序。
2.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其特征在于,具备:
在所述端子部的表面涂布所述第一粘着性赋予化合物,形成所述第一粘着层的工序;
在所述第一粘着层上附着介由所述第二粘着层在表面附着所述第一焊料粒子而成的附着有第一焊料粒子的核体的工序;和
将所述第一焊料粒子熔融,在所述核体的表面形成所述焊料层的工序。
3.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其特征在于,在所述第二粘着层上附着所述第一焊料粒子的工序后,具有在所述端子部的表面介由所述第一粘着层使所述第二焊料粒子附着的工序,在形成所述焊料层的工序时,将所述第二焊料粒子与所述第一焊料粒子一同熔融。
4.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其特征在于,在所述第一粘着层上附着所述核体的工序和形成所述第二粘着层的工序之间,具有在所述端子部的表面介由所述第一粘着层使所述第二焊料粒子附着的工序,在形成所述焊料层的工序时,将所述第二焊料粒子与所述第一焊料粒子一同熔融。
5.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其特征在于,在形成所述第一粘着层的工序之前,具有在所述端子部的表面附着所述第二焊料粒子的工序,在形成所述焊料层的工序时,将所述第二焊料粒子与所述第一焊料粒子一同熔融。
6.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其特征在于,具备:
使所述端子部的表面附着所述第二焊料粒子的工序;
使所述第二焊料粒子熔化,在所述端子部的表面形成焊料被膜的工序;和
在所述端子部的表面,介由所述焊料被膜涂布第一粘着性赋予化合物来形成第一粘着层的工序,
在形成所述焊料层的工序时,将所述焊料被膜与所述第一焊料粒子一同熔融。
7.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其特征在于,具备:
在所述端子部的表面采用镀覆法形成焊料被膜的工序;和
在所述端子部的表面,介由所述焊料被膜涂布第一粘着性赋予化合物来形成第一粘着层的工序,
在形成所述焊料层的工序时,将所述焊料被膜与所述第一焊料粒子一同熔融。
8.根据权利要求3所述的电路基板的制造方法,其特征在于,所述第二焊料粒子的平均粒径为1μm以上且为所述第一焊料粒子的平均粒径的0.4倍以下。
9.根据权利要求4或5所述的电路基板的制造方法,其特征在于,所述第二焊料粒子的平均粒径为1μm以上且为所述核体的平均粒径的0.5倍以下,并且比所述第一焊料粒子小。
10.根据权利要求9所述的电路基板的制造方法,其特征在于,所述第二焊料粒子的平均粒径为5~10μm。
11.根据权利要求6所述的电路基板的制造方法,其特征在于,所述第二焊料粒子的平均粒径为1μm以上且为所述端子部的直径的1/3以下。
12.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其特征在于,使具有所述第一粘着层的所述电路基板浸渍在含有所述核体的分散液中,在所述第一粘着层上附着所述核体。
13.根据权利要求2所述的电路基板的制造方法,其特征在于,使具有所述第一粘着层的所述电路基板浸渍在含有所述附着有第一焊料粒子的核体的分散液中,在所述第一粘着层上附着所述附着有第一焊料粒子的核体。
14.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其特征在于,使附着了具有所述第二粘着层的所述核体的所述电路基板浸渍在含有所述第一焊料粒子的所述分散液中,使所述核体的表面附着所述第一焊料粒子。
15.根据权利要求2所述的电路基板的制造方法,其特征在于,使具有所述第二粘着层的所述核体浸渍在含有所述第一焊料粒子的分散液中,在所述第二粘着层上附着所述第一焊料粒子,由此形成所述附着有第一焊料粒子的核体。
16.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其特征在于,使用金属球作为所述核体。
17.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其特征在于,所述核体由铜构成。
18.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法,其特征在于,在形成所述第一粘着层的工序中,在所述电路基板上形成具有使所述端子部露出的开口部的绝缘层后,形成所述第一粘着层。
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