JP2000164631A - バンプ付電子部品の実装方法 - Google Patents
バンプ付電子部品の実装方法Info
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Abstract
せることができるバンプ付電子部品実装方法を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 基板1の電極2に半田バンプが形成され
た電子部品を半田接合により実装するバンプ付電子部品
の実装方法において、基板1へのフラックス塗布に先だ
って、表面をプラズマ処理により表面活性化処理する。
表面活性化処理された基板表面にフラックスを塗布して
電子部品を搭載し、その後リフローにより電子部品を基
板1の電極2に半田接合する。これにより、基板表面の
フラックスに対する濡れ性を向上させ、均一なフラック
ス塗膜を形成して、塗膜の不均一さに起因する接合不具
合を減少させることができる。
Description
された電子部品を基板に実装するバンプ付電子部品の実
装方法に関するものである。
ップなどのように電子部品に半田の突出電極である半田
バンプを形成し、この半田バンプを基板の電極に半田接
合する方法が知られている。この半田バンプ付の電子部
品の実装に際しては、搭載時に電子部品を仮固定する目
的および半田接合性を確保する目的で、電極上にフラッ
クスを塗布することが行われる。従来半田接合後には洗
浄により腐食性のフラックス残渣を除去することが一般
に行われていたが、近年この洗浄工程を必要としない無
洗浄用フラックスが用いられるようになっている。この
無洗浄用フラックスは、ロジンなどの活性作用を有する
固形成分をアルコール系の揮発性溶剤に含有させたもの
であり、固形成分の量を極力少なく抑えることにより、
半田接合後の洗浄を不要にすることを可能にしている。
系の揮発性溶剤は基板表面での濡れ性が低く、基板表面
上において均一に広がりにくいという特性を有してい
る。このため上述の無洗浄用フラックスを基板に塗布し
た際には、部分的にフラックスが殆ど存在しない部分
や、反対にフラックスが凝集して塗膜が過大になる部分
など、塗布状態にばらつきが発生する。このため、加熱
により半田接合を行うリフロー過程において、半田バン
プが電極と正常に接合されない接合不良や、過大な塗膜
内の気泡がリフロー時に突沸することにより生じる電子
部品の位置ずれなど、フラックス塗膜の不均一に起因す
る不具合が発生するという問題点があった。このような
問題は、固形成分を含まないフラックスにおいても同様
に生じる。
して不具合を減少させることができるバンプ付電子部品
の実装方法を提供することを目的とする。
電子部品の実装方法は、基板の電極に半田バンプが形成
された電子部品を半田接合により実装するバンプ付電子
部品の実装方法であって、前記基板の電極側表面を表面
活性化処理する工程と、この表面活性化処理された基板
表面にフラックスを塗布する工程と、フラックスが塗布
された基板上に前記電子部品を搭載する工程と、この電
子部品が搭載された基板を加熱することにより電子部品
を基板の電極に半田接合する工程とを含む。
法は、請求項1記載のバンプ付電子部品実装方法であっ
て、前記表面活性化処理は、プラズマ処理またはオゾン
洗浄処理である。
て基板の電極側表面を表面活性化処理することにより、
基板表面のフラックスに対する濡れ性を向上させ、均一
なフラックス塗膜を形成することができる。
参照して説明する。図1(a),(b),(c),
(d)、図2(a),(b),(c),(d)は本発明
の一実施の形態のバンプ付電子部品実装方法の工程説明
図である。図1(a),(b),(c),(d)、図2
(a),(b),(c),(d)は実装方法を工程順に
示すものである。
板1上には電極2が形成されている。電極2は銅などの
良導体の金属上にメッキにより金膜を形成したものであ
る。基板1の電極2以外の部分は、電気的絶縁、回路保
護、半田付着防止のためにドライフィルムまたはソルダ
ーレジスト等と呼ばれる樹脂製の膜で覆われている。使
用される樹脂としては、アクリル系や、エポキシ系の樹
脂が用いられる。この樹脂製の膜は、フラックスに対す
る濡れ性が劣化している。したがってこの基板1は、表
面活性化処理を目的としてプラズマ処理工程に送られ
る。
マ処理装置3の電極4上に載置される。蓋部材5と電極
4によって閉囲される処理室7内を真空排気した後に酸
素ガスなどのプラズマ発生用ガスを導入し、次いで電極
4に高周波電源部6により高周波電圧を印加することに
より、処理室7内にはプラズマが発生する。このプラズ
マにより発生したイオンや電子により基板1の表面は活
性化処理される。この活性化処理は後述するように基板
1表面の樹脂製の膜に対するフラックスの濡れ性を向上
させることを目的として行われるものである。
面にはフラックスが塗布される。ディスペンサ8によっ
て液状のフラックス9を基板1上に滴下させる。ここで
用いられるフラックス9は、アルコール系の揮発性溶剤
にロジンなどの活性作用を有する固形成分を含有させた
ものであり、半田接合後の洗浄工程の省略を目的として
固形成分の含有量を極力少なくしている。このような性
状のフラックスは一般に薄く均一な塗膜を形成すること
が困難であるが、前述のように基板1の表面はあらかじ
め表面活性処理が行われて濡れ性が改善されているた
め、図1(d)に示すように基板1の表面に膜厚10〜
30μm程度の薄い均一なフラックス9の塗膜を形成す
ることができる。
搭載される。図2(a)に示すように、半田バンプ12
が形成された電子部品10は吸着ツール11によって保
持され、半田バンプ12を電極2に位置合わせして電子
部品10を下降させることにより、基板1上に搭載され
る。これにより、図2(b)に示すように半田バンプ1
2はフラックス9の粘着力によって保持され、電子部品
10は基板1に仮固定される。このとき、基板1表面に
はフラックス9の塗膜が均一に形成されているため、ば
らつきなく良好な仮固定が行われる。
2(c)に示すようにここで加熱されることにより半田
バンプ12は溶融し電極2に半田接合される。このと
き、フラックス9中の固形成分の活性作用により半田バ
ンプ12表面の酸化膜が除去され、良好な半田接合が行
われる。これにより図2(d)に示すように電子部品1
0は基板1に半田接合によって実装される。このリフロ
ー過程において、フラックス9中の揮発性分は蒸発し、
半田接合後には固形成分9aのみが残留する。この固形
成分はフラックス9中の含有量を極力抑えているためわ
ずかな量であり、したがって半田接合後の洗浄を省略す
ることができる。
表面活性化処理の効果について、実験結果に即して説明
する。この実験は、0.2mmピッチで900個のPb
−Sn共晶半田のバンプが設けられた電子部品を対象と
して行われたものであり、接合対象は表面にフラッシュ
メッキによって金膜が形成された電極を有する基板を用
いている。電極以外の基板の表面は、エポキシ樹脂系の
ドライフィルムで覆われたものを使用した。フラックス
塗布前の活性化処理としては、前述のプラズマ処理を行
っている。プラズマ処理条件としては、酸素ガスをプラ
ズマ発生用ガスとし、10paの圧力下で500Wの高
周波電源出力により10秒間の処理を行っている。この
後、実施例中に示すフラックス9と同様のものを塗布し
たのちに前述の電子部品を搭載した後に、基板をホット
プレート上に置き200゜Cにて3分間の加熱を行って
いる。
スの塗布量を変化させながら半田接合後の接合率(正常
に接合されたピンの百分率)を、プラズマ処理を行った
ものと未処理のものとについて比較したものである。
プラズマ処理を行わない基板では、特定のフラックス塗
布量を塗布した場合のみに良好な接合率が得られ、それ
以外では不良ピンが多数発生しているのに対し、プラズ
マ処理を行った場合には、ほぼ全てのフラックス塗布量
範囲について良好な接合率が得られている。アクリル系
のソルダーレジストを用いた基板についても同様な実験
を行い、(表1)とほぼ同様な結果を得た。
ラズマ処理による濡れ性の変化を確認する実験の結果を
示している。
有無によって、ソルダーレジストおよびドライフィルム
のいずれについても純水の接触角は大幅に変化してお
り、すなわちプラズマ処理によって接触角は大幅に減少
し濡れ性が向上していることが判る。このことから、前
述の接合率の向上は、プラズマ処理によって表面が活性
化され、濡れ性が向上することによるものと判断でき
る。すなわち、濡れ性が改善されることにより、フラッ
クスが基板の表面に適正な塗布厚で均一に塗布される結
果、部分的にフラックスが塗布されない部分が生じるこ
とによる接合不良や、塗膜が厚い部分に生じやすい気泡
がリフロー時に突沸することによって生じる不具合な
ど、正常な半田接合を阻害する要因が排除される。これ
により、無洗浄を目的とした液状のフラックスを使用し
た場合においても、良好な半田接合性を確保することが
できる。
ではプラズマ処理を行う例を示しているが、これ以外に
も紫外線照射によってオゾンを発生させるオゾン洗浄を
用いても良い。この方法によっても基板表面は改質さ
れ、フラックスに対する濡れ性を向上させることができ
る。また基板の材質として、エポキシ樹脂以外にもアク
リル系やポリイミド系の樹脂、さらに酸化珪素や窒化珪
素などのセラミックを使用してもよい。さらに本発明で
は、アルコール系のフラックスを例に説明しているが、
それ以外のフラックスで基板表面に対する濡れ性が良好
でないものを使用する場合にも、本発明が適用できる。
って基板の電極側表面を表面活性化処理するようにした
ので、基板表面のフラックスに対する濡れ性を向上さ
せ、均一なフラックス塗膜を形成することができ、した
がって塗膜の不均一に起因する接合不具合を減少させる
ことができる。
品実装方法の工程説明図 (b)本発明の一実施の形態のバンプ付電子部品実装方
法の工程説明図 (c)本発明の一実施の形態のバンプ付電子部品実装方
法の工程説明図 (d)本発明の一実施の形態のバンプ付電子部品実装方
法の工程説明図
品実装方法の工程説明図 (b)本発明の一実施の形態のバンプ付電子部品実装方
法の工程説明図 (c)本発明の一実施の形態のバンプ付電子部品実装方
法の工程説明図 (d)本発明の一実施の形態のバンプ付電子部品実装方
法の工程説明図
Claims (2)
- 【請求項1】基板の電極に半田バンプが形成された電子
部品を半田接合により実装するバンプ付電子部品の実装
方法であって、前記基板の電極側表面を表面活性化処理
する工程と、この表面活性化処理された基板表面にフラ
ックスを塗布する工程と、フラックスが塗布された基板
上に前記電子部品を搭載する工程と、この電子部品が搭
載された基板を加熱することにより電子部品を基板の電
極に半田接合する工程とを含むことを特徴とするバンプ
付電子部品の実装方法。 - 【請求項2】前記表面活性化処理は、プラズマ処理また
はオゾン洗浄処理であることを特徴とする請求項1記載
のバンプ付電子部品の実装方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33717798A JP3591344B2 (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | バンプ付電子部品の実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6776810B1 (en) | 2002-02-11 | 2004-08-17 | Cabot Microelectronics Corporation | Anionic abrasive particles treated with positively charged polyelectrolytes for CMP |
JP2007027227A (ja) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
JP2007189210A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-07-26 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フリップチップ型半導体装置の組立方法及びその方法を用いて製作された半導体装置 |
JP2014123752A (ja) * | 2009-06-11 | 2014-07-03 | Qualcomm Inc | タイトピッチのフリップチップ集積回路のパッケージを作る方法 |
US10350713B2 (en) | 2015-12-22 | 2019-07-16 | International Business Machines Corporation | No clean flux composition and methods for use thereof |
-
1998
- 1998-11-27 JP JP33717798A patent/JP3591344B2/ja not_active Expired - Fee Related
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