JP2004207761A - バンプ形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明のバンプ形成方法は、電極部11が設けられた基板10の表面に対して樹脂膜12を形成する工程と、前記樹脂膜12に対して、前記電極部11が露出するように開口部12aを形成する工程と、融点の異なる複数の金属を含むバンプ形成材料13を、前記開口部12aに充填する工程と、前記複数の金属の融点のうち最も低い融点以上であって、前記複数の金属の融点のうち最も高い融点未満に加熱する工程と、前記最も低い融点未満に冷却する工程と、前記樹脂膜12を除去した後、前記基板10を接合対象物に搭載することなく、前記最も高い融点以上に加熱する工程と、を含む。
【選択図】 図1
Description
相対的に低い液相線温度を示す金属Iとしての63%Sn−37%Pbのハンダ(液相線温度:183℃)、及び、相対的に高い液相線温度を示す金属IIとしての2%Sn−98%Pbのハンダ(液相線温度:320℃)を、平均粒径20μmに粉末化し、これらを重量比1:9で混合した。この混合ハンダをフラックスと混ぜてハンダペーストを調製した。フラックスは、ロジン樹脂としてのポリペール50%、溶剤としのジエチレングリコールモノブチルエーテル20%および2−メチル−2,4−ペンタンジオール20%、活性剤としてのセバシン酸8%、チクソ剤としての硬化ひまし油2%(いずれも体積百分率)を予め混錬したものを用いた。
電極部が30万個(電極径:70μm、ピッチ:150μm)設けられたウエハに、50μm厚のフィルム状のアクリル系感光性樹脂膜(商品名:NIT250、ニチゴー・モートン社製)を熱圧着(100℃、圧力3.5kg/mm2)した。次いで、ガラスマスクを用いて、電極部に対応した箇所を露光し、その後、1.0%炭酸ナトリウム水溶液でエッチング現像することによって、電極部に対応する箇所に直径130μmの開口部を形成した。次いで、上述のハンダペーストをフィルム上に塗布し、これをウレタンスキージを用いて印刷法により開口部に充填した。次いで、63%Sn−37%Pbハンダの液相線温度よりも高温である213℃で1分間、1次加熱することによって、ハンダを概ね一体化させた。次いでこれを冷却し、未完全バンプとして電極部に仮固定した。そして、10%モノエタノールアミン水溶液中に浸漬し、樹脂膜を取り除いた。その後、電極部に仮固定されているハンダに対してフラックス(商品名:R5003、アルファメタルズ社製)を塗布し、2%Sn−98%Pbハンダの液相線温度よりも高温である350℃で2分間、2次加熱することによってハンダを完全に溶融一体化させた。これを冷却し、完全なバンプを電極部上に形成した。
本実施例においては、1次加熱後の樹脂膜の剥離は良好に行うことができた。また、形成したバンプの高さは、80μm±3μmであり、高さのバラつきの少ない高精度なバンプを形成することができた。また、最終的に形成されたバンプの組成は、目的とする組成8%Sn−92%Pbに対して±0.2%の範囲内に制御できた。実施例1について、金属組成、金属の配合比、1次加熱温度、2次加熱温度、およびバンプの最終組成を、表1に掲げる。以下、実施例2〜4についても同様である。
(付記1) 電極部が設けられた基板表面に対して樹脂膜を形成する工程と、
前記樹脂膜に対して、前記電極部が露出するように開口部を形成する工程と、
融点の異なる複数の金属を含むバンプ形成材料を、前記開口部に充填する工程と、
前記複数の金属の融点のうち最も低い融点以上であって、前記複数の金属の融点のうち最も高い融点未満に加熱する工程と、
前記最も低い融点未満に冷却する工程と、
前記樹脂膜を除去した後、前記最も高い融点以上に加熱する工程と、を含むことを特徴とする、バンプ形成方法。
(付記2) 電極部が設けられた基板表面に対して樹脂膜を形成する工程と、
前記樹脂膜に対して、前記電極部が露出するように開口部を形成する工程と、
1種類以上の金属を含むバンプ形成材料を、前記開口部に充填する工程と、
前記金属の一部のみが融解する温度以上であって、前記金属の全てが融解する温度未満に加熱する工程と、
前記金属の全てが凝固する温度未満に冷却する工程と、
前記樹脂膜を除去した後、前記金属の全てが融解する温度以上に加熱する工程と、を含むことを特徴とする、バンプ形成方法。
(付記3) 前記樹脂膜は感光性樹脂である、付記1または3に記載のバンプ形成方法。
(付記4) 前記バンプ形成材料に含まれる前記金属は粉末状であり、前記バンプ形成材料は、前記粉末状の金属と、樹脂および溶剤を含むビヒクル成分とを混ぜ合わせてペースト状としたハンダペーストである、付記1から3のいずれか1つに記載のバンプ形成方法。
(付記5) 前記液相線温度以上に加熱することによって、又は、前記ハンダ形成材料に含まれる金属の全てが液体となるまで加熱することによって前記金属が一体化した後に、所望の組成の合金が形成されるように、前記バンプ形成材料に含まれる金属の組成は制御されている、付記1から4のいずれか1つに記載のバンプ形成方法。
11,21,31 電極部
12,32 樹脂膜
22 メタルマスク
12a,22a,32a 開口部
13,23,33 ハンダペースト
14’,24,34 バンプ
Claims (4)
- 電極部が設けられた基板の表面に対して樹脂膜を形成する工程と、
前記樹脂膜に対して、前記電極部が露出するように開口部を形成する工程と、
融点の異なる複数の金属を含むバンプ形成材料を、前記開口部に充填する工程と、
前記複数の金属の融点のうち最も低い融点以上であって、前記複数の金属の融点のうち最も高い融点未満に加熱する工程と、
前記最も低い融点未満に冷却する工程と、
前記樹脂膜を除去した後、前記基板を接合対象物に搭載することなく、前記最も高い融点以上に加熱する工程と、を含むことを特徴とする、バンプ形成方法。 - 電極部が設けられた基板の表面に対して樹脂膜を形成する工程と、
前記樹脂膜に対して、前記電極部が露出するように開口部を形成する工程と、
1種類以上の金属を含むバンプ形成材料を、前記開口部に充填する工程と、
前記金属の一部のみが融解する温度以上であって、前記金属の全てが融解する温度未満に加熱する工程と、
前記金属の全てが凝固する温度未満に冷却する工程と、
前記樹脂膜を除去した後、前記基板を接合対象物に搭載することなく、前記金属の全てが融解する温度以上に加熱する工程と、を含むことを特徴とする、バンプ形成方法。 - 前記樹脂膜は感光性樹脂である、請求項1または2に記載のバンプ形成方法。
- 前記バンプ形成材料に含まれる前記金属は粉末状であり、前記バンプ形成材料は、前記粉末状の金属と、樹脂および溶剤を含むビヒクル成分とを混ぜ合わせてペースト状としたハンダペーストである、請求項1から3のいずれか1つに記載のバンプ形成方法。
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