JP2001135661A - Bump forming method and mask used for bump formation - Google Patents
Bump forming method and mask used for bump formationInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術】本発明は、基板上にバンプを形成
する方法に関し、特に、ソルダペーストを基板上に安定
した形状で転写印刷するバンプ形成方法及びバンプ形成
に使用するマスクに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a bump on a substrate, and more particularly to a bump forming method for transferring and printing a solder paste in a stable shape on a substrate and a mask used for forming the bump.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、スクリーンマスクを使用して基
板上にソルダペーストを転写印刷するバンプ形成法にお
いて、充填したソルダペーストを転写するためには、ス
クリーンマスクの開口部の側壁面厚さ（ｂ）と開口径
（ａ）の比がｂ：ａ＝１：２．５が限界であり、この比
が２．５より小さくなると、基板上への転写が殆ど不可
能である。仮に転写できても、図３に示すようにソルダ
ペーストの抜けが悪く、印刷形状が円錐状となりソルダ
ペーストの供給量がばらついてしまう。従来のバンプ形
成方法の一例を、図３に従って説明すると、コーティン
グの実施されていないスクリーンマスク２を基板３の上
に載置した後に、ソルダペースト６をパッド４上にスキ
ージ印刷する。その後にスクリーンマスク２を持ち上げ
ると、ソルダペースト６の一部がスクリーンマスク２の
開口部内壁面に付着してしまい、基板３上には、円錐形
状のソルダペーストが形成される。このように、スクリ
ーンマスク側壁面に付着するソルダペーストの量は、ま
ちまちである為に、基板３上のソルダペーストの量が一
定せず、これを加熱溶融すると、形成されるバンプの高
さが一定しない。2. Description of the Related Art Generally, in a bump forming method in which a solder paste is transferred and printed on a substrate using a screen mask, in order to transfer the filled solder paste, the side wall surface thickness (b) of the opening of the screen mask is required. ) And the opening diameter (a) are limited to b: a = 1: 2.5, and when the ratio is smaller than 2.5, transfer onto the substrate is almost impossible. Even if the transfer is possible, the solder paste is hardly removed as shown in FIG. 3, and the printing shape becomes conical, and the supply amount of the solder paste varies. An example of a conventional bump forming method will be described with reference to FIG. 3. After a screen mask 2 not coated is placed on a substrate 3, a solder paste 6 is squeegee-printed on a pad 4. Thereafter, when the screen mask 2 is lifted, a part of the solder paste 6 adheres to the inner wall surface of the opening of the screen mask 2, and a conical solder paste is formed on the substrate 3. As described above, since the amount of the solder paste attached to the screen mask side wall surface varies, the amount of the solder paste on the substrate 3 is not constant. Not constant.
【０００３】また、表面平滑用に、一般的に使用される
フッ素樹脂は、薄くする事が出来ず数オングストローム
の塗布厚を確保することが困難で、しかも１５０μｍ以
下の微細開口部への塗布を高精度で実施するのが困難で
あった。また、機械的摩擦に弱く、洗浄時等の取り扱い
には注意が必要であった。Further, fluororesins generally used for surface smoothing cannot be made thinner, and it is difficult to secure a coating thickness of several angstroms. It was difficult to perform with high precision. In addition, they are susceptible to mechanical friction and require careful handling during cleaning and the like.
【０００４】また、特開平１１−１４５１９０号には、
マスクプレートの開口部の大きさ基板の電極露呈部より
所定寸法だけ大きく設定することにより、半田バンプの
不良を防止する技術が開示されている。しかし、ここに
開示された技術は、マスクプレートの開口部を基板の電
極露呈部より大きく設定することにより製作誤差による
バンプ形成不良やバンプ高さのばらつきを解消するもの
である。したがって、本発明のようにスクリーンマスク
の開口部をコーティングする事によりソルダペーストを
安定した形状で転写印刷する技術とは相違する。Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-145190 discloses that
There is disclosed a technique for preventing a defect of a solder bump by setting a size of an opening of a mask plate to be larger than a portion of an electrode exposed portion of a substrate by a predetermined dimension. However, the technique disclosed herein eliminates a bump formation defect and a variation in bump height due to a manufacturing error by setting the opening of the mask plate to be larger than the electrode exposed portion of the substrate. Therefore, this is different from the technique of transferring and printing the solder paste in a stable shape by coating the openings of the screen mask as in the present invention.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】一方、上記の半導体装
置では、以下のような問題点を有していた。第１の問題
点は、ソルダペーストの印刷形状が円錐状となりソルダ
ペーストの供給量がばらつき、安定したバンプの形成が
できず、高さも一定にならないと云う欠点が存在した。
また、ソルダペーストの抜けを向上させるためにメタル
マスクの厚みを薄くするには限界があり、１５０μｍ以
下の微細な開口径でバンプを形成した場合、転写法によ
るバンプ形成は非常に困難である。更に、従来の方法で
は、コーティング剤の塗布厚を薄くできないので、小さ
な開口径を有したスクリーンマスクを形成する事ができ
なかった。On the other hand, the above-described semiconductor device has the following problems. The first problem is that the printed shape of the solder paste becomes conical, the supply amount of the solder paste varies, a stable bump cannot be formed, and the height is not constant.
In addition, there is a limit in reducing the thickness of the metal mask in order to improve the removal of the solder paste, and when a bump is formed with a fine opening diameter of 150 μm or less, it is very difficult to form the bump by the transfer method. Furthermore, in the conventional method, since the coating thickness of the coating agent cannot be reduced, a screen mask having a small opening diameter cannot be formed.
【０００６】そこで本発明の目的は、上記した従来の欠
点を改良するべく、微細な開口径を有するバンプを安定
して形成する事のできるバンプ形成方法及びバンプ形成
に使用するマスクを提供することである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a bump forming method capable of stably forming a bump having a fine opening diameter and a mask used for forming the bump, in order to improve the above-mentioned conventional disadvantages. It is.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、基本的に以下に記載されたような構成を採用
するものである。すなわち本発明に係るバンプ形成方法
は、電極の形成された基板上に開口部の側壁面をコーテ
ィングしたスクリーンマスクを載せる工程と、スクリー
ンマスクの上からスキージ印刷によりソルダペーストを
塗布する工程と、塗布されたソルダペーストを加熱溶融
しバンプを形成する工程とを含み、前記スクリーンマス
クの開口部の側壁面を、完全フッ化油でコーティングす
ることを特徴とするものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention basically employs the following configuration. That is, the bump forming method according to the present invention includes a step of placing a screen mask coated on the side wall surface of the opening on the substrate on which the electrodes are formed, a step of applying a solder paste by squeegee printing from above the screen mask, and a step of coating. Heating the molten solder paste to form bumps, and coating the side wall surfaces of the openings of the screen mask with completely fluorinated oil.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明のバンプ形成方法は、上記
した様な従来技術に於ける問題点を解決する為、基板上
に開口部の側壁面をコーティングしたスクリーンマスク
を載せる工程と、スクリーンマスクの上からスキージ印
刷によりソルダペーストを塗布する工程と、塗布された
ソルダペーストを加熱溶融しバンプを形成する工程とを
含み、前記スクリーンマスクの開口部の側壁面は、完全
フッ化油でコーティングされているので、ソルダペース
トの転写性が向上する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to solve the above-mentioned problems in the prior art, a bump forming method according to the present invention comprises a step of placing a screen mask coated on a side wall of an opening on a substrate; A step of applying a solder paste by squeegee printing from above the mask, and a step of heating and melting the applied solder paste to form bumps, wherein the side wall surface of the opening of the screen mask is coated with a completely fluorinated oil. Therefore, the transferability of the solder paste is improved.
【０００９】[0009]
【実施例】以下に、本発明に係るバンプ形成方法の一具
体例の構成を図面を参照しながら詳細に説明する。図１
は、本発明に係るバンプ形成方法の工程を示す説明図で
ある。ここで、本発明のバンプ形成方法は、電極の形成
された基板１０上に開口部１１の側壁面１２をコーティ
ング１３したスクリーンマスク１４を載せる工程と、ス
クリーンマスク１４の上からスキージ印刷によりソルダ
ペースト１５を塗布する工程と、塗布されたソルダペー
スト１５を加熱溶融しバンプ１６を形成する工程とを含
んでいる。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a bump forming method according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 4 is an explanatory view showing steps of a bump forming method according to the present invention. Here, the bump forming method of the present invention includes a step of mounting a screen mask 14 having a coating 13 on a side wall surface 12 of an opening 11 on a substrate 10 on which an electrode is formed, and a step of applying a solder paste by squeegee printing from above the screen mask 14. 15 and a step of heating and melting the applied solder paste 15 to form the bumps 16.
【００１０】図２に示すようにスクリーンマスク１４の
開口部１１の側壁面は、元素記号Ｃ、Ｆ、Ｏよりなる完
全フッ化油でコーティングされている。コーティング１
３は、溶媒にて完全フッ化油を希釈した液にスクリーン
マスク１４を塗布した後、１００度Ｃ以上の高温で焼成
することのよって形成する。ここで使用する、完全フッ
化油は、フッ素系溶剤に可溶で、耐薬品性に優れ、窒素
雰囲気で３５０度Ｃ、大気雰囲気中で３００度Ｃまで安
定である。また、塗布厚は、数オングストロームである
ため、スクリーンマスク１４の加工精度に影響を及ぼす
事がない。As shown in FIG. 2, the side wall surface of the opening 11 of the screen mask 14 is coated with a completely fluorinated oil composed of element symbols C, F and O. Coating 1
No. 3 is formed by applying a screen mask 14 to a liquid obtained by diluting a completely fluorinated oil with a solvent, and then baking it at a high temperature of 100 ° C. or more. The fully fluorinated oil used here is soluble in a fluorine-based solvent, has excellent chemical resistance, and is stable up to 350 ° C. in a nitrogen atmosphere and up to 300 ° C. in an air atmosphere. Further, since the coating thickness is several angstroms, the processing accuracy of the screen mask 14 is not affected.
【００１１】図１（Ａ）は、基板１０上のパッド４に開
口部１１の位置を合わせてスクリーンマスク１４をセッ
トする工程を示す。スクリーンマスク１４の開口部１１
の側壁面は、完全フッ化油でコーティングされている。
尚、基板１０は、シリコンチップなどの場合でもよい。FIG. 1A shows a step of setting a screen mask 14 by aligning the position of the opening 11 with the pad 4 on the substrate 10. Opening 11 of screen mask 14
Are coated with completely fluorinated oil.
The substrate 10 may be a silicon chip or the like.
【００１２】図１（Ｂ）は、スクリーンマスク１４の上
からスキージ印刷によりソルダペースト１５を塗布する
工程を示す。スクリーンマスク１４上にソルダペースト
１５を供給し、スキージ１７を使用して開口部１１にソ
ルダペースト１５を充填する。FIG. 1B shows a step of applying a solder paste 15 from above the screen mask 14 by squeegee printing. The solder paste 15 is supplied onto the screen mask 14, and the opening 11 is filled with the solder paste 15 using the squeegee 17.
【００１３】図１（Ｃ）は、スキージ印刷後にスクリー
ンマスク１４を上昇させた場合を示すものである。充填
されたソルダペースト１５は、自重によって基板１０上
に転写される。本発明では、コーティング１３によっ
て、充填されたソルダペースト１５と開口部１１の側壁
面との摩擦が低減し、ソルダペーストは、そのままの形
状で基板１０上に転写される。FIG. 1C shows a case where the screen mask 14 is raised after squeegee printing. The filled solder paste 15 is transferred onto the substrate 10 by its own weight. In the present invention, the friction between the filled solder paste 15 and the side wall surface of the opening 11 is reduced by the coating 13, and the solder paste is transferred onto the substrate 10 in its original shape.
【００１４】図１（Ｄ）は、基板１０上に転写印刷され
たソルダペースト１５を、リフロオーブン等に入れて加
熱溶融して、バンプ１６を形成した例である。本実施例
では、パッド４の上に転写印刷されるソルダペースト１
５の量が一定になるので、形成されるバンプ１６の形状
高さも一定にする事が出来る。FIG. 1D shows an example in which a solder paste 15 transferred and printed on a substrate 10 is placed in a reflow oven or the like and heated and melted to form a bump 16. In this embodiment, the solder paste 1 transferred and printed on the pad 4 is used.
Since the amount of 5 is constant, the shape height of the bump 16 to be formed can also be constant.
【００１５】図２は、スクリーンマスク１４の側壁面厚
さｂと開口径ａとの関係を示す説明図である。従来のス
クリーンマスクを使用してソルダペーストを転写するバ
ンプ形成法では、側壁面厚さｂと開口径ａの比がｂ：ａ
＝１：２.５が限界であった。本実施例では、側壁面厚
さｂと開口径ａの比が２．５以下であってもソルダペー
ストの形状が安定した状態で、印刷する事が出来る。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the thickness b of the side wall surface of the screen mask 14 and the opening diameter a. In the bump forming method of transferring the solder paste using a conventional screen mask, the ratio of the side wall surface thickness b to the opening diameter a is b: a
= 1: 2.5 was the limit. In the present embodiment, printing can be performed in a state where the shape of the solder paste is stable even when the ratio of the side wall surface thickness b to the opening diameter a is 2.5 or less.
【００１６】また、従来、メタルマスクの厚さを薄くす
るには限界があり、開口径が１５０μｍ以下の径でバン
プを転写法を使用して作るのは、非常に困難であった
が、本実施例では、コーティング厚を薄くできるので可
能となった。Conventionally, there is a limit in reducing the thickness of a metal mask, and it has been very difficult to make a bump with an opening diameter of 150 μm or less by using a transfer method. In the embodiment, this is possible because the coating thickness can be reduced.
【００１７】尚、本発明は以上の実施例に限ることなく
本発明の技術思想に基づいて種々の設計変更が可能であ
る。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes can be made based on the technical concept of the present invention.
【００１８】[0018]
【発明の効果】第一の効果は、開口部の側面とソルダペ
ーストとの摩擦が低下し、開口部にソルダペーストが残
る事なく、円柱状に安定した印刷形状で転写することが
出来る。したがって、これまで転写法では困難であった
１５０μｍ以下の開口径のバンプの形成が可能となる。
その理由は、スクリーンマスクの開口部の側壁面をコー
ティングしたので、ソルダペーストの抜けが良くなり、
微細なバンプであっても安定した形状に仕上げる事がで
きる。The first effect is that the friction between the side surface of the opening and the solder paste is reduced and the solder paste does not remain in the opening, and the transfer can be performed in a columnar and stable print shape. Therefore, it is possible to form a bump having an opening diameter of 150 μm or less, which has been difficult by the transfer method.
The reason is that the coating of the side wall surface of the opening of the screen mask improves the solder paste removal,
Even a fine bump can be finished in a stable shape.
【００１９】第二の効果は、ソルダペーストの抜けが良
くなったので、夫々のパッド上の印刷されたソルダペー
ストの量が一定となり、形成するバンプの高さも一定と
なる。つまり、均一高さのバンプを形成する事が出来
る。The second effect is that the amount of the solder paste printed on each pad is constant and the height of the bump to be formed is also constant because the solder paste is easily removed. That is, bumps having a uniform height can be formed.
【図１】図１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明に係るバンプ形
成方法の工程を示す説明図である。FIGS. 1A to 1D are explanatory views showing steps of a bump forming method according to the present invention.
【図２】図２は、同バンプ形成方法に使用するスクリー
ンマスクの側壁面厚さｂと開口径ａとの関係を示す説明
図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a side wall thickness b and an opening diameter a of a screen mask used in the bump forming method.
【図３】図３は、従来のバンプ形成方法に使用されたス
クリーンマスクと、ソルダペーストとの関係を示す説明
図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a screen mask used in a conventional bump forming method and a solder paste.
１０ 基板 １１ 開口部 １２ 側壁面 １３ コーティング １４ スクリーンマスク １５ ソルダペースト １６ バンプ １７ スキージ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 11 Opening 12 Side wall 13 Coating 14 Screen mask 15 Solder paste 16 Bump 17 Squeegee
Claims (8)
面をコーティングしたスクリーンマスクを載せる工程
と、スクリーンマスクの上からスキージ印刷によりソル
ダペーストを塗布する工程と、塗布されたソルダペース
トを加熱溶融しバンプを形成する工程とを含み、前記ス
クリーンマスクの開口部の側壁面は、完全フッ化油でコ
ーティングすることを特徴とするバンプ形成方法。1. A step of placing a screen mask coated on the side wall surface of an opening on a substrate on which electrodes are formed, a step of applying a solder paste by squeegee printing from above the screen mask, and a step of applying the applied solder paste. Heating and melting to form a bump, wherein the side wall surface of the opening of the screen mask is coated with completely fluorinated oil.
Ｏよりなることを特徴とする請求項１記載のバンプ形成
方法。2. The fully fluorinated oil has an element symbol of C, F,
2. The bump forming method according to claim 1, comprising O.
を、数オングストロームの塗布厚でコーティングするこ
とを特徴とする請求項１または２記載のバンプ形成方
法。3. The bump forming method according to claim 1, wherein the side wall surface of the opening of the screen mask is coated with a coating thickness of several angstroms.
した完全フッ化油液を塗布後１００度Ｃ以上の温度で焼
成することによりコーティングしたことを特徴とする請
求項１から３のいずれかに記載のバンプ形成方法。4. The screen mask according to claim 1, wherein the screen mask is coated by baking at a temperature of 100 ° C. or more after applying a completely fluorinated oil solution diluted with a solvent. The bump forming method according to the above.
５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から４の
いずれかに記載のバンプ形成方法。5. The screen mask according to claim 1, wherein the inner diameter of the opening is one.
The bump forming method according to claim 1, wherein the thickness is 50 μm or less.
手段によって加熱溶融されることを特徴とする請求項１
から５のいずれかに記載のバンプ形成方法。6. The method according to claim 1, wherein the applied solder paste is heated and melted by heating means.
6. The bump forming method according to any one of claims 1 to 5.
部の開口径ａと側壁面厚さｂとの比が２．５：１より小
さいことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載
のバンプ形成方法。7. The screen mask according to claim 1, wherein a ratio of an opening diameter a of the opening formed in the screen mask to a side wall thickness b is smaller than 2.5: 1. Bump formation method.
元素記号Ｃ、Ｆ、Ｏよりなる完全フッ化油でコーティン
グしたことを特徴とするバンプ形成用スクリーンマス
ク。8. The side wall surface of the opening of the screen mask,
A screen mask for forming a bump, which is coated with a completely fluorinated oil consisting of element symbols C, F, and O.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31706299A JP3312615B2 (en) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | Bump forming method and mask used for bump formation |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP31706299A JP3312615B2 (en) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | Bump forming method and mask used for bump formation |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001135661A true JP2001135661A (en) | 2001-05-18 |
| JP3312615B2 JP3312615B2 (en) | 2002-08-12 |
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|---|---|---|---|
| JP31706299A Expired - Fee Related JP3312615B2 (en) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | Bump forming method and mask used for bump formation |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100491110B1 (en) * | 2002-10-29 | 2005-05-24 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | Manufacturing method of stencil for semiconductor device |
| US7093746B2 (en) * | 2002-05-17 | 2006-08-22 | Fry's Metals, Inc. | Coated stencil with reduced surface tension |
| CN100388449C (en) * | 2002-06-03 | 2008-05-14 | 株式会社电装 | Substrate having a plurality of bumps, method of forming the same, and method of bonding substrate to another |
| KR100900681B1 (en) | 2007-11-28 | 2009-06-01 | 삼성전기주식회사 | Method of forming solder bumps |
-
1999
- 1999-11-08 JP JP31706299A patent/JP3312615B2/en not_active Expired - Fee Related
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| KR100900681B1 (en) | 2007-11-28 | 2009-06-01 | 삼성전기주식회사 | Method of forming solder bumps |
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