JP2006135156A - 回路基板上へのはんだバンプの形成方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、はんだバンプ（５０）の回路基板（１）上への形成方法に関し、この回路基板（１）上にははんだレジスト（１１）とパッド（１０）とがともに形成され、このパッド（１０）は前記はんだレジスト（１１）から露出される。本方法のステップは主に、最初にはんだレジスト（１１）を紫外線（２）で強化し、続いてはんだレジスト（１１）をプラズマ処理（３）で粗削りする。次に、感光性ドライフィルム（４）をはんだレジスト（１１）上に載置し、を露出及び現像処理で対応するパッド（１０）が露出するように、開口（４０）を感光性ドライフィルム（４）上に形成する。最後に、球状のはんだバンプ（５０）を開口（４０）内のパッド（１０）上に形成し、感光性ドライフィルム（４）を取り除く。
【選択図】 図７

Description

本発明は、回路基板上にはんだバンプを形成するための方法に関し、さらに詳しくは、回路基板パッド上に微細なピッチのはんだバンプを形成するための方法に関する。

表面実装技術において、はんだレジストから露出した回路基板パッドは、ボール・グリッド・アレイ（ＢＡＧ）、クワッド・スラット・パッケージ（ＧＦＰ）などのような表面マウントデバイスとともに、はんだ用に設けられている。一般的には、この回路基板パッドは、はんだ溶融と自己アライメント効果を改善するために、はんだであらかじめコートされる。ここで、ＢＧＡやフリップチップのバンプは回路基板パッドとともにはんだされる。これによって、あらかじめはんだでコートする方法は、表面実装技術として効果的な方法と考えられる。

はんだバンプをパッド上に形成するためのあらかじめはんだでコートする従来の方法は、ステンシルプリント方法である。この方法のステップは、最初に、開口状のパターンをステンレススチールステンシルに形成する。このパターンは、回路基板上に形成されたパッドに対応してデザインされる。次に、回路基板をステンレススチールステンレスで覆って、パッドをパターンから露出するために回路基板とステンレススチールステンシルとを合わせる。次に、パターンをはんだペーストで埋めるためにスクイージーを使用し、その後、ステンレススチールステンシルを取り除く。そして、はんだバンプを形成するために、回路基板にリフロー処理を行う。

しかしながら、表面実装技術において、表面実装デバイスのサイズを縮小し、また、超微細なピッチの要求を達成するために、従来のステンシルプリント方法ではそのような要求を達成することは難しい。なぜならば、超微細なピッチパターン（０．１５ｍｍ以下のピッチなど）をステンレススチールステンシルに開口することは困難だからである。パターンがどうにかしてステンレススチールステンシルに形成されたとしも、一般的に、回路基板への塗布が不十分なレジストになり、パッドがパターンから不完全に露出されることになる。また、ステンレススチールステンシルを使用すると、パターンをはんだペーストで埋めるときによく失敗する。いいかえれば、はんだペーストの量をコントロールするときに失敗する。パターン形成が難しく、ステンレススチールステンシルと回路基板との間のレジストが不十分であるからである。

本発明は主にはんだバンプを回路基板上に形成するための方法を提供するものであり、表面実装において超微細なピッチの要求を達成するだけでなく、はんだペーストの量をはんだペーストを埋める手段においてコントロールすることを改善する。

さらに詳しくは、本発明の回路基板は、この基板上にはんだレジストとパッドとがともに形成され、このパッドははんだレジストから露出される。この方法は、最初にはんだレジストを紫外線で強化し、その後はんだレジストをプラズマ処理で粗削りする。次に、感光性ドライフィルムをはんだレジスト上に載置し、対応するパッドを露出するために露出及び現像処理で感光性ドライフィルム上に開口を形成する。最後に、充填及びリフロー処理で、球状のはんだバンプを開口内のパッド上に形成し、その後感光性ドライフィルムを取り除く。

はんだレジストを強化し、また、はんだレジストを粗削りするステップは、本発明において効果的である。なぜならば、強化したはんだレジストは露出及び現像処理で破壊されないようになり、粗削りしたはんだレジストは感光性ドライフィルムをはんだレジストに安定的に付着させる。さらに、感光性ドライフィルムへの露出及び現像処理は、超微細なピッチのパターンを容易に形成可能とする。その上、ステンレススチールステンシルの使用に代わり感光性ドライフィルムを塗布することで、不十分なレジスト及びペーストはんだを埋める場合の失敗を防止する。なぜならば、パッドに対応したパターンは、感光性ドライフィルムをはんだレジスト上に載置した後に形成されるからである。これは従来の必須条件をなくすものである。

本発明は、図面とあわせて以下の詳細な説明を参照してより明確にされる。

図１から７は、本発明の一実施の形態を示し、はんだバンプを回路基板上に形成するための方法の順序だてたステップを示す。図１において、本実施の形態の回路基板１は、導電パターンを有する多層回路基板であり、はんだレジスト１１とパッドがその上に形成され、さらに、このパッド１０ははんだレジスト１１から露出している。この方法のステップは、最初にはんだレジスト１１を強化することである。はんだレジスト１１ははんだレジスト１１を照射するように紫外線２によって強化され、この紫外線２の放射線は４００−１５００Ｊ／ｍｍ²の間に調整される。

次に、図２に示すように、はんだレジスト１１上に粗い表面を形成するために、プラズマ処理３をはんだレジスト１１に行って、はんだレジスト１１を粗削りする。その後、図３に示すように、感光性ドライフィルム４をはんだレジスト１１上に載置する。前もって行われた粗削りステップのために、感光性ドライフィルム４は、はんだレジスト１１に安定的に付着される。

図４において、順序だてたステップでは、対応するパッド１０を露出するために、露出及び現像処理によって、開口４０を感光性ドライフィルム４上に形成する。その後、感光性ドライフィルム４のはんだレジスト１１に対する強度及び安定性を強化するために、感光性ドライフィルム４を１２０℃の温度で熱する。

最後に、はんだバンプをパッド１０上に形成するステップを図５から７に示す。図５において、開口４０ははんだペーストのようなはんだ５で埋められる。次に、図６に示すように、球状のはんだバンプ５０を開口４０内のパッド１０上に形成するために、リフロー処理をはんだ５に行う。その後、図７に示すように、感光性ドライフィルム４を取り除き、はんだバンプ５０が表面実装デバイスのはんだ用に準備される。

本発明の実施の形態によれば、感光性ドライフィルム４は、従来のステンレススチールステンシルに代わるものである。これによって、はんだレジスト１１を強化し粗削りすることで、超微細なピッチのパターン、すなわち、開口４０、開口４０内のパッド上のはんだバンプ５０、を形成することができる。また、露出及び現像処理を感光性ドライフィルム４に行うことで、従来のステンレススチールステンシルよりも、感光性ドライフィルム４は超微細なピッチを形成しやすい。そのため、はんだレジストを強化し粗削りすること、また、感光性ドライフィルムを塗布することを特徴とすることで、本発明は、表面実装の要求のために、従来の不十分なレジスト、及びペーストはんだを埋めるときの失敗を防ぐ。

本発明の多くの特徴及び効果は、上述の説明において、本発明の構成及び機能の詳細とともに明らかにされ、その新規な特徴は添付の請求項において指摘されている。しかしながら、この開示は一例にすぎず、形状、サイズ、部分の配置、材料の配合、及びこれらの組み合わせに関して、本発明の本質の範囲内で、特に添付の請求項が表現している用語の広く一般的な意味によって示唆される十分な広さへ、詳細に変更することが可能である。

図１は、本発明の一実施の形態に係る回路基板の部分断面図であり、回路基板のはんだレジストを紫外線によって強化しているステップを図示する。 図２は、図１に続くステップを図示したものであり、はんだレジストがプラズマ処理によって粗削りされる状態を示す。 図３は、図２に続くステップを図示したものであり、感光性ドライフィルムがはんだレジストに載置された状態を示す。 図４は、図３に続くステップを図示したものであり、感光性ドライフィルムに開口が回路基板パッドを露出するために形成された状態を示す。 図５は、図４に続くステップを図示したものであり、感光性ドライフィルムの開口をはんだで埋めた状態を示す。 図６は、図５に続くステップを示すものであり、はんだが球状のはんだバンプ内に形成された状態を示す。 図７は、図６に続くステップを示すものであり、感光性ドライフィルムが取り除かれた状態を示す。

Claims (5)

1. 回路基板上にはんだバンプを形成するための方法であって、
   前記回路基板上にはんだレジスト（１１）とパッド（１０）とをともに形成し、前記パッド（１０）は前記はんだレジスト（１１）から露出され、前記方法は、
   前記はんだレジスト（１１）を強化し、
   前記はんだレジスト（１１）を粗削りし、
   感光性ドライフィルム（４）を前記はんだレジスト（１１）上に載置し、
   前記パッド（１０）を露出するために、開口（４０）を前記感光性ドライフィルム（４）上に形成し、前記開口（４０）は前記パッド（１０）にそれぞれ対応するものであり、
   はんだバンプ（５０）を前記開口（４０）内の前記パッド（１０）上に形成し、
   前記感光性ドライフィルム（４）を取り除くステップを有することを特徴とする回路基板上へのはんだバンプの形成方法。
2. 前記はんだレジスト（１１）を強化するステップには、前記はんだレジスト（１１）を紫外線（２）で照射することが含まれることを特徴とする請求項１に記載された回路基板上へのはんだバンプの形成方法。
3. 前記はんだレジスト（１１）を粗削りするステップには、プラズマ処理（３）を前記はんだレジスト（１１）上に行うことが含まれることを特徴とする請求項２に記載された回路基板上へのはんだバンプの形成方法。
4. 前記感光性ドライフィルム（４）上に開口（４０）を形成するステップには、前記感光性ドライフィルム（４）を露出し現像することが含まれることを特徴とする請求項３に記載された回路基板上へのはんだバンプの形成方法。
5. はんだバンプ（５０）を前記開口（４０）内の前記パッド（１０）上に形成するステップには、前記開口（４０）を前記はんだ（５）で埋め、球状のはんだバンプ（５０）を前記パッド（１０）上に形成するためにリフロー処理を前記はんだ（５）に行うことが含まれることを特徴とする請求項４に記載された回路基板上へのはんだバンプの形成方法。
   
   

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