CN1744798A

CN1744798A - 于电路板上形成焊接凸块的方法

Info

Publication number: CN1744798A
Application number: CNA2004100741109A
Authority: CN
Inventors: 林澄源; 黄德昌
Original assignee: HUATONG COMPUTER CO Ltd
Current assignee: HUATONG COMPUTER CO Ltd
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-03-08

Abstract

本发明为一种于电路板上形成焊接凸块的方法，其主要是先强化事先已形成该电路板表面之一焊阻层，接着再粗化该焊阻层，使得该焊阻层的表面可以稳固地覆盖一感光性干膜。然后，再利用曝光及显影技术于该感光性干膜上形成复数个开口，每一个开口都可以看到一个事先形成于该电路板表面且裸露于该焊阻层的焊垫。最后，于该些开口内的焊垫上各形成一个具有球面的焊接凸块之后，再移除该感光性干膜。其中，透过事先强化及粗化该焊阻层的手段，使得本发明特别能够利用该感光性干膜取代过去的钢板，藉以在该电路板上形成具有微细间距的焊接凸块。

Description

于电路板上形成焊接凸块的方法

技术领域

本发明涉及制造电路板的方法，特别是有关于一种于电路板的焊垫(pad)上制造焊接凸块(solder bump)的方法。

背景技术

由于电路板的外层导体图案主要是由铜线路所构成，因此，电路板在形成保护该外层导体图案的焊阻层(solder resist)之后，其表面将具有复数个裸露在外的铜质焊垫(pad)，这些铜质焊垫是用来焊接表面组装元件，例如BGA元件、QFP元件。然而，要使铜质焊垫短时间内与焊锡作合金反应并非易事，因此，在铜质焊垫上形成预备焊锡(precoated solder)，可利用预备焊锡与焊锡能在短时间内产生合金反应的特点而达到良好焊接的目的，特别在预备焊锡与焊锡选择同一种材料的情况下，更能确保焊接的可靠性。

另外，在覆晶(flip chip)及BGA元件的焊接场合中，为了加强其自动对位效应，会加高电路板上的预备焊锡的高度及将其球面化，用以形成类似覆晶及BGA元件底面锡球凸块(ball bump)的焊接凸块(solder bump)。这种焊接凸块的形成对电路板高密度组装需求来说，是不可或缺的技术之一。

目前，利用网版印刷(stencil printing)的方式来形成该焊接凸块是业界较为广泛使用的技术。这种方式是先制造具有镂空图案的钢板，该镂空图案相同于电路板上由不同位置的铜质焊垫所构成的图案。然后，将该钢板对准盖合于电路板，以使所述铜质焊垫裸露于该钢板的镂空图案内。接着，以刮刀将锡膏(paste solder)填满该镂空图案内。最后，对该电路板实施回焊(reflow)处理，以使该镂空图案内的锡膏形成为该焊锡凸块。因此，在剥离该钢板后，该电路板表面便会出现复数个焊锡凸块供焊接表面组装元件的利用。

然而，由于前述的钢板难以形成脚间距低于0.3mm的微细镂空图案，因此，不符合现今表面组装元件朝向小型化、多脚化及脚间距微细化的发展趋势。

再者，即使钢板能形成该微细镂空图案，但在钢板盖合于电路板时，该微细镂空图案也很难精准对位。

此外，这种使用钢板填充锡膏的方式，在锡量控制上也不精准。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种于电路板上形成焊接凸块的方法，其特别能够形成间距较窄的焊接凸块，藉以符合高密度及微间距的组装需求。

本发明的技术解决方案是：一种于电路板上形成焊接凸块的方法，该电路板为一种形成有复数个焊垫及一焊阻层的电路板，且该些焊垫裸露于该焊阻层。比较特别的是，该方法先以照射紫外光的方式强化该焊阻层，接着再以电浆(plasma)处理方式粗化该焊阻层，然后，再于该焊阻层覆盖一层感光性干膜(photosensitive dry film)，并以曝光(exposure)及显影(development)方式于该感光性干膜上形成复数个与该焊垫相对的开口，用以显露该焊垫。最后，在该开口内的该焊垫上形成焊接凸块，再移除该感光性干膜。

本发明的特点和优点是：强化该焊阻层及粗化该焊阻层是本发明方法的重要过程，强化该焊阻层是为了增强该焊阻层的结构，使该焊阻层在该感光性干膜进行曝光及显影作业时，不会受到破坏。而粗化该焊阻层是为了使该感光性干膜可以稳定地附于该焊阻层上而不会任意移位。藉由这两个重要的前置处理，使得本发明方法能够利用该感光性干膜形成该些开口及于该些开口内的焊垫上形成该焊接凸块。

由于该感光性干膜可以透过曝光及显影技术而轻易获得微细化镂空图案，也就是说，该些开口之间能够具有微细间距(fine pitch)。此意味着最后形成的焊接凸块之间的间距可以达到微细化的要求。

再者，由于使用该感光性干膜来取代过去的钢板，因此，不再有对位不准的问题发生。更详细地说，该感光性干膜并不是形成该些开口后才覆盖在该电路板上，而是先覆盖在该电路板上再以曝光及显影技术形成该些开口，因此，并不需要像过去使用钢板那样要先对准位置后再覆盖于电路板。

此外，同样因为使用该感光性干膜来取代过去的钢板的缘故，使得锡量控制上也变得较为精准。

附图说明

图1至图7为显示本发明方法之一具体实施例的各阶段作业流程下的电路板断面示意图。

附图标号说明：

1、电路板 10、焊垫 11、焊阻层 2、紫外光

3、电浆处理 4、感光性干膜 40、开口 5、焊料

50、凸块

具体实施方式

请参阅图1至图7，为显示本发明方法之一较佳实施例的作业过程。其中：

如图1所示，该较佳实施例所使用的电路板1为一多层电路板，且其已完成在其外层铜质导体图案上形成焊阻层11的程序。因此，该电路板1的表面具有复数个铜质的焊垫10及一层焊阻层11，且该些焊垫10裸露于该焊阻层11。

再如图1所示，本发明方法首先以紫外光2照射该焊阻层11，用以强化该焊阻层11的结构强度。其中，该紫外光2的幅射强度为400～1500焦耳/平方厘米。

接着，如图2所示，再对该焊阻层11以电浆3处理之，用以粗化该焊阻层11的表面。

随后，如图3所示，在该焊阻层11上覆盖一张感光性干膜4。由于该焊阻层11的表面已在图2所示的过程中被粗化，所以，该感光性干膜4能够稳定地附着于该焊阻层11而不任意位移。

之后，如图4所示，于该感光性干膜4对应该些铜质焊垫10之处，各形成一开口40，且每一个开口40都能显露出其内的焊垫10。其中，该些开口40是藉由实施曝光及显影处理而形成的，且在完成前述作业后，该感光性干膜4并以120℃的温度烘烤，用以增加其强度及附着力。

至此，由于该感光性干膜4上已形成复数个开口40，每一个开口40都可以看到该焊垫10，且该感光性干膜4已具有足够的强度，并能稳固地附着于该焊阻层11表面。因此，可以开始展开形成焊接凸块的程序：

首先，如图5所示，将如锡膏之类的焊料5以印刷方式填入该开口40；

再如图6所示，实施回焊处理，以使该焊料5形成具有球面的焊接凸块50；

最后，如图7所示，在移除该感光性干膜4之后，该电路板1的表面便具有复数个焊接凸块50供焊合表面组装元件的利用。

从上述的说明中，可以了解到本发明方法因为事先强化及粗化该焊阻层11，使其能够利用该感光性干膜4来取代过去的钢板，用以形成该些开口40及于该些开口40内的焊垫10上形成该些焊接凸块50。其中，更由于该感光性干膜4可以藉由实施曝光及显影处理而获得微细化图案，此意味着该些开口40之间的间距可以微细化，这使得所形成的焊接凸块50可以达到微细间距的目标，藉以符合高密度表面组装需求。

虽然本发明已以前述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作各种之更动与修改，因此本发明之保护范围当视所附之申请专利范围所界定者为准。

Claims

1、一种于电路板上形成焊接凸块的方法，该电路板表面形成有复数个焊垫及一焊阻层，且该些焊垫裸露于该焊阻层，该方法包括：

强化该焊阻层；

粗化该焊阻层；

在该焊阻层上覆盖一感光性干膜；

于该感光性干膜上形成复数个开口，且该开口与该焊垫相对，用以显露该焊垫；

在该开口内的该焊垫上形成该焊接凸块；以及

移除该感光性干膜。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述强化该焊阻层的步骤包括对该焊阻层照射紫外光。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗化该焊阻层的步骤包括对该焊阻层实施电浆处理。

4、如权利要求1所述的的方法，其特征在于，于该感光性干膜上形成复数个开口的步骤包括对该感光性干膜实施曝光及显影处理。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在该开口内的该焊垫上形成该焊接凸块的步骤包括：

将一焊料填入该开口；以及

实施回焊处理，使该焊料成为具有球面的焊接凸块。

6、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述粗化该焊阻层的步骤包括对该焊阻层实施电浆处理。

7、如权利要求6所述的的方法，其特征在于，所述于该感光性干膜上形成复数个开口的步骤包括对该感光性干膜实施曝光及显影处理。

8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，在该开口内的该焊垫上形成该焊接凸块的步骤包括：

将一焊料填入该开口；以及

实施回焊处理，使该焊料成为具有球面的焊接凸块。