JP2006157060A - Forming method of solder bump - Google Patents

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Hiromoto Uchida
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    • H01L2924/014Solder alloys

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method suitable for forming a solder bump has a high precision in which in position, and high uniformity in shape and size. <P>SOLUTION: In the method, a resist layer 12 is formed so as to cover the electrode 2 on a substrate 10 in which the electrode 2 is provided, an opening 11 of diameter larger than that of the electrode 2 at a position corresponding to the electrode 2 is formed in the layer 12, a film 4 is crimped on the layer 12 in which the opening 11 is formed, an opening 40 which has a diameter larger than that of the electrode 2 and is connected to the opening 11 is formed in the film 4, a solder material 5 filles a recess which includes the opening 11 of the layer 12 and the opening 40 of the film 4, has a diameter larger than the electrode 2, and exposes the electrode 2, a solder bump 5A is provided on the electrode 2 in the recess by melting and solidifying the material 5, and the film 4 is removed by performing etching processing using an etching solution to which the substrate 10 and layer 12 are etching resistant. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、各種の基板にハンダバンプを形成するためのハンダバンプの形成方法、電子部品の実装方法、及び電子部品の実装構造に関する。本明細書で単に「基板」というときは、プリント配線基板やウェハなどの狭義の基板に限定されるものではなく、ハンダバンプの形成対象物となりうる全てを含む広義の基板を指すものとする。   The present invention relates to a solder bump forming method for forming solder bumps on various substrates, an electronic component mounting method, and an electronic component mounting structure. In the present specification, the term “substrate” is not limited to a narrowly defined substrate such as a printed wiring board or a wafer, but refers to a broadly defined substrate including everything that can be a solder bump formation target.

近年、電子部品の高密度実装の要請がますます高くなっており、電子部品の実装方法としては、ワイヤボンディング法によるフェイスアップ方式の実装方法から、ハンダバンプを用いたフェイスダウン方式の実装方法へと変化する傾向が見られる。ハンダバンプを形成する方法として、従来では、いわゆるメッキ法や蒸着法などが一般には採用されていた。ところが、これらの方法では、大掛かりで高価な設備を必要とするのに加え、ハンダバンプの高さやハンダ組成の制御が難しいといった問題点があった。   In recent years, there has been an increasing demand for high-density mounting of electronic components, and the mounting method of electronic components has shifted from a face-up mounting method using wire bonding to a face-down mounting method using solder bumps. There is a tendency to change. Conventionally, a so-called plating method or vapor deposition method has been generally employed as a method for forming solder bumps. However, these methods have problems in that, in addition to requiring large and expensive equipment, it is difficult to control the height of the solder bumps and the solder composition.

そこで、以上のような問題を解決するために、耐熱性絶縁膜を利用する方法(例えば下記の特許文献1に記載されている)やシートを利用する方法(例えば下記の特許文献2に記載されている)が従来から提案されている。   In order to solve the above problems, a method using a heat-resistant insulating film (described in, for example, Patent Document 1 below) or a method using a sheet (for example, described in Patent Document 2 below). Have been proposed in the past.

特開平1−161850号公報JP-A-1-161850 特開平9−116257号公報JP-A-9-116257

特許文献1に記載のハンダバンプ形成方法では、添付の図9(a)に示すように、ハンダバンプの形成対象となる基板9は、基板本体90の表面にアルミ配線91を覆うガラス膜の表層部92が形成されているとともに、この表層部92の凹部93内には電極94が設けられた構造とされている。上記基板9にハンダバンプを形成するには、まず図9(b)に示すように、上記表層部92上に絶縁膜95を形成する。この絶縁膜95は、液状の樹脂を上記表層部92や電極94の表面の全体に塗布してから、電極94の表面上の樹脂をエッチングして形成する。これにより、電極94の上方に上記凹部93よりも深い凹部93’を形成することができる。次いで、図9(c)に示すように、上記凹部93’内にハンダペースト5eを充填した後に、このハンダペースト5eを加熱して再溶融させ、その後固化させる。この方法によれば、表層部92上に絶縁膜95を形成することによって凹部93’の深さ寸法を大きくし、この凹部93’に充填されるハンダペースト量を多くすることができる。したがって、図9(d)に示すように、隆起状のハンダバンプ50を形成することができる。   In the solder bump forming method described in Patent Document 1, as shown in FIG. 9A, the substrate 9 on which the solder bump is to be formed is a surface layer portion 92 of a glass film that covers the aluminum wiring 91 on the surface of the substrate body 90. Are formed, and an electrode 94 is provided in the concave portion 93 of the surface layer portion 92. In order to form solder bumps on the substrate 9, an insulating film 95 is first formed on the surface layer portion 92 as shown in FIG. The insulating film 95 is formed by applying a liquid resin to the entire surface of the surface layer portion 92 and the electrode 94 and then etching the resin on the surface of the electrode 94. Thereby, a recess 93 ′ deeper than the recess 93 can be formed above the electrode 94. Next, as shown in FIG. 9C, after the solder paste 5e is filled in the concave portion 93 ', the solder paste 5e is heated to be remelted and then solidified. According to this method, by forming the insulating film 95 on the surface layer portion 92, the depth dimension of the concave portion 93 'can be increased, and the amount of solder paste filled in the concave portion 93' can be increased. Therefore, as shown in FIG. 9D, a raised solder bump 50 can be formed.

しかしながら、図9に示す方法は次のような問題があった。すなわち、表層部92上に絶縁膜95を形成する際に、表層部92や電極94の表面の全体に液状の樹脂を塗布し、その一部をエッチングするため、上記絶縁膜95の厚みtをその全体にわたって所望の厚みに正確に仕上げることが難しいものとなっていた。したがって、複数の凹部93’の各所の深さを均一にすることが難しく、後に形成される複数のハンダバンプ50の高さに大きなバラツキを生じ易くなっていた。このようなハンダバンプ50の高さのバラツキは、ハンダバンプを利用して他の部品との電気的な接続を図る上で好ましくない。   However, the method shown in FIG. 9 has the following problems. That is, when the insulating film 95 is formed on the surface layer portion 92, a liquid resin is applied to the entire surface of the surface layer portion 92 and the electrode 94, and a part thereof is etched. It has been difficult to accurately finish the desired thickness throughout. Therefore, it is difficult to make the depth of each of the plurality of concave portions 93 'uniform, and it is easy to cause a large variation in the height of the plurality of solder bumps 50 to be formed later. Such a variation in the height of the solder bumps 50 is not preferable when the solder bumps are used for electrical connection with other components.

また、ハンダバンプを利用して他の部品との電気的な接続を行う場合、ハンダバンプの高さをできる限り高くしてそのハンダ量を多くすることが要請される場合がある。ところが、上記従来の方法では、液状の樹脂を塗布して形成される絶縁膜95の厚みtを大きくするには一定の限界があり、凹部93’をさほど深く形成することはできない。このため、ハンダバンプ50の高さを一定以上の高さに形成することも難しいものとなっていた。なお、この従来の方法では、絶縁膜95の上にこれと同様な絶縁膜を更に重ねて形成することにより、絶縁膜全体の厚みを増大させようとしても、絶縁膜を形成するための液状の樹脂を塗布するときにその樹脂が凹部93’内に厚肉状に塗布されてしまい、この部分の樹脂を適切にエッチングすることは難しい。   Further, when electrical connection with other components is performed using solder bumps, it may be required to increase the solder amount by increasing the height of the solder bumps as much as possible. However, in the conventional method, there is a certain limit to increasing the thickness t of the insulating film 95 formed by applying a liquid resin, and the concave portion 93 'cannot be formed so deeply. For this reason, it has been difficult to form the solder bumps 50 at a certain height or higher. In this conventional method, an insulating film similar to this is further formed on the insulating film 95 to increase the thickness of the entire insulating film. When the resin is applied, the resin is applied in a thick shape in the recess 93 ′, and it is difficult to appropriately etch the resin in this portion.

一方、特許文献2に記載のハンダバンプ形成方法は、図10(a)に示すように、貫通孔80を有するシート8を利用する。ハンダバンプを形成するには、まず図10(b)に示すように、上記シート8上にマスクシート81を重ね合わせることによって、このマスクシート81を利用して上記シート8の貫通孔80にハンダペースト5fを充填し、その後図10(c)に示すように、マスクシート81とシート8とを互いに分離させる。次いで、図10(d)に示すように、上記シート8を基板82上に載置して、ハンダペースト5fを電極83の上方に配置する。この状態で上記ハンダペースト5fを加熱して再溶融させると、図10(e)に示すように、ハンダバンプ51を形成することができる。その後は図10(f)に示すように、上記シート8を基板82上から取り除く。この方法によれば、上記シート8を複数回のハンダバンプ形成作業に繰り返して使用することができるばかりでなく、シート8に形成された複数の貫通孔80の深さや開口径を各所均一にすることができる。   On the other hand, the solder bump forming method described in Patent Document 2 uses a sheet 8 having a through hole 80 as shown in FIG. In order to form solder bumps, first, as shown in FIG. 10B, a mask sheet 81 is overlaid on the sheet 8, and this mask sheet 81 is used to form solder paste in the through holes 80 of the sheet 8. After filling 5f, the mask sheet 81 and the sheet 8 are separated from each other as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 10D, the sheet 8 is placed on the substrate 82, and the solder paste 5 f is disposed above the electrode 83. When the solder paste 5f is heated and remelted in this state, solder bumps 51 can be formed as shown in FIG. Thereafter, the sheet 8 is removed from the substrate 82 as shown in FIG. According to this method, not only the sheet 8 can be repeatedly used for a plurality of solder bump forming operations, but also the depths and opening diameters of the plurality of through holes 80 formed in the sheet 8 are made uniform in various places. Can do.

しかしながら、図10に示す従来の方法では、基板82の複数の電極83の配置に対応した複数の貫通孔80を有するシート8を予め製作しておく必要がある。しかも、このシート8の作製は、基板82への電極83の形成プロセスなどとは全く別個の作業として行う必要がある。このため、上記シート8の製作の手間が面倒であるのに加え、集積回路パターンの微細化に伴って、複数の電極83のピッチが微細になると、上記シート80作製が困難となる虞れがあった。また、複数の電極83のピッチが微細になると、これら複数の電極83とシート8の複数の貫通孔80との位置合わせ精度も低下する。その結果、上記後者の手段では、複数の電極83のピッチが微細化されると、ハンダヘースト5fを各電極83上に正確に位置合わせすることが困難となり、例えば互いに隣接するハンダバンプ51,51どうしが不当に導通接触してしまうという不具合を生じる虞れがあった。   However, in the conventional method shown in FIG. 10, the sheet 8 having a plurality of through holes 80 corresponding to the arrangement of the plurality of electrodes 83 on the substrate 82 needs to be manufactured in advance. Moreover, the production of the sheet 8 needs to be performed as a completely separate operation from the process of forming the electrode 83 on the substrate 82 and the like. For this reason, in addition to the troublesome manufacturing of the sheet 8, if the pitch of the plurality of electrodes 83 becomes fine due to the miniaturization of the integrated circuit pattern, the production of the sheet 80 may be difficult. there were. Further, when the pitch of the plurality of electrodes 83 becomes fine, the alignment accuracy between the plurality of electrodes 83 and the plurality of through holes 80 of the sheet 8 also decreases. As a result, in the latter means, when the pitch of the plurality of electrodes 83 is reduced, it is difficult to accurately align the solder hust 5f on each electrode 83. For example, the solder bumps 51 and 51 adjacent to each other are not aligned. There is a possibility of causing a problem that the conductive contact is unjustified.

更に、下記の特許文献3には、以上の2つの従来例の問題を解決できるハンダバンプ形成方法が開示されている。すなわち、特許文献3に開示のハンダバンプ形成方法によれば、先ず回路パターンが形成された基板の表面に第1のソルダレジスト層を形成した後に、この第1のソルダレジスト層をエッチングして回路パターンにおける電極に対応する部分に開口孔を形成する。次いで、第1のソルダレジスト層の表面に第2のソルダレジスト層を貼付した後に、この第2のソルダレジスト層をエッチングして第1のソルダレジスト層の開口孔に対応する部分に開口孔を形成する。次いで、両ソルダレジスト層の開口孔にハンダペーストを充填して、加熱溶融した後に固化させることにより、回路ハターンの各電極上にハンダバンプを形成するのである。最後に、第1のソルダレジストは溶解せず、第2のソルダレジスト層を溶解する溶解液により第2のソルダレジスト層を溶解除去させるのである。   Further, Patent Document 3 below discloses a solder bump forming method that can solve the problems of the above two conventional examples. That is, according to the solder bump forming method disclosed in Patent Document 3, a first solder resist layer is first formed on the surface of a substrate on which a circuit pattern is formed, and then the first solder resist layer is etched to form a circuit pattern. An opening hole is formed in a portion corresponding to the electrode. Next, after applying the second solder resist layer to the surface of the first solder resist layer, the second solder resist layer is etched to form an opening hole in a portion corresponding to the opening hole of the first solder resist layer. Form. Next, solder bumps are formed on each electrode of the circuit pattern by filling the solder paste in the opening holes of both solder resist layers, solidifying after heating and melting. Finally, the first solder resist is not dissolved, and the second solder resist layer is dissolved and removed by a solution that dissolves the second solder resist layer.

特開平7−273439号公報JP-A-7-273439

以上の方法によれば、第1のソルダレジスト層の厚みと第2のソルダレジスト層の厚みを利用して、ハンダペーストを充填する凹部(両ソルダレジスト層の開口孔によって形成される)の深さを大きくして、ハンダバンプを充分な大きさに形成することができる。しかも、第2のソルダレジスト層を溶解除去後も第1のソルダレジスト層は残存するので、ハンダバンプ間の短絡を防止できるため、電極間のファインピッチ化に対応することができる。   According to the above method, by using the thickness of the first solder resist layer and the thickness of the second solder resist layer, the depth of the recess filled with the solder paste (formed by the opening holes of both solder resist layers). The solder bump can be formed in a sufficient size by increasing the thickness. In addition, since the first solder resist layer remains even after the second solder resist layer is dissolved and removed, a short circuit between the solder bumps can be prevented, so that a fine pitch between the electrodes can be accommodated.

しかしながら、特許文献3に記載の方法では、基板が第2のソルダレジスト層と同質の樹脂を主成分とする場合には、第2のソルダレジスト層を溶解する際に基板までも部分的に溶解され、不良の原因となる。また、第2のソルダレジスト層を溶解除去するための処理が必要となり、作業効率がよいとはいえない。更に、電子部品を接合するに際しては、電子部品側のハンダバンプを基板側のハンダバンプに位置合わせしなければならず、位置合わせが不良な場合には、製品の信頼性が低下する。   However, in the method described in Patent Document 3, when the substrate is mainly composed of a resin having the same quality as that of the second solder resist layer, the substrate is also partially dissolved when the second solder resist layer is dissolved. And cause defects. In addition, a process for dissolving and removing the second solder resist layer is required, and it cannot be said that the working efficiency is good. Furthermore, when joining electronic components, the solder bumps on the electronic component side must be aligned with the solder bumps on the substrate side. If the alignment is poor, the reliability of the product is reduced.

そこで、本発明の目的の1つは、簡易な作業によって複数のハンダバンプを所望の高さに正確に形成することを可能としながら、基板が樹脂からなる場合でも、その基板が不用意に溶解されることのないハンダバンプの形成方法を提供することにある。本発明の別の目的は、ハンダバンプ形成のために用いた樹脂層を溶解除去する工程を伴うことなく、電子部品を基板に効率的に実装することのできる方法及び構造を提供することにある。また、本発明は、位置精度よく且つ形状・サイズについて均一性の高いハンダバンプを形成するのに適したハンダバンプ形成方法を提供することも目的とする。   Therefore, one of the objects of the present invention is to allow a plurality of solder bumps to be accurately formed at a desired height by a simple operation, and even when the substrate is made of resin, the substrate is inadvertently dissolved. An object of the present invention is to provide a solder bump forming method that does not occur. Another object of the present invention is to provide a method and a structure capable of efficiently mounting an electronic component on a substrate without involving a step of dissolving and removing a resin layer used for forming solder bumps. Another object of the present invention is to provide a solder bump forming method suitable for forming solder bumps with high positional accuracy and high uniformity in shape and size.

本発明の第1の側面によれば、基板の表層部に設けられている複数の凹部内にハンダを充填する工程と、このハンダを溶融・固化させることにより、上記各凹部内にハンダバンプを形成する工程とを含む、ハンダバンプの形成方法であって、上記複数の凹部内にハンダを充填する以前の工程として、上記表層部上にフィルムを貼付または載置する工程と、このフィルムに上記複数の凹部に連通した複数の窓部を設ける工程と、を有しており、上記フィルムは上記基板を構成する材料とは主成分が異なる材料で構成されていることを特徴とする、ハンダバンプの形成方法が提供される。   According to the first aspect of the present invention, a solder bump is formed in each of the recesses by filling the solder into a plurality of recesses provided in the surface layer portion of the substrate and melting and solidifying the solder. A method of forming solder bumps, including a step of pasting or placing a film on the surface layer portion as a step before filling the plurality of recesses with solder, and a plurality of the steps on the film. And a step of providing a plurality of windows communicating with the recess, wherein the film is made of a material whose main component is different from the material constituting the substrate. Is provided.

本発明の上記第1の側面では、基板の表層部の複数の凹部内にハンダを充填する以前の段階において、上記表層部にフィルムを貼付または載置して、このフィルムに上記複数の凹部に連通した複数の窓部を設けているために、上記複数の凹部内にハンダを充填するときには、このハンダを上記フィルムの複数の窓部内にも充填することができる。したがって、基板の電極上に配されるハンダの高さを高くすることができ、このハンダの溶融後の固化により、隆起状のハンダバンプを適切に形成することができる。また、各所の厚みが均一なフィルムを用いれば、このフィルムに設けられる複数の窓部の深さも必然的に各所均一となり、基板の複数の電極上に配されるハンダの高さを各所一定の高さに揃えることができる。したがって、複数のハンダバンプの高さ寸法に大きなバラツキを生じないようにできる。また、本発明では、ハンダバンプの高さはフィルムの厚みに対応した寸法となり、ハンダバンプを所望の高さに設定することも容易となる。更に、上記フィルムとして厚肉のものを用いたり、あるいは上記フィルムを複数枚重ねることにより、ハンダバンプの高さをかなり高くすることもできる。   In the first aspect of the present invention, before the solder is filled in the plurality of concave portions of the surface layer portion of the substrate, a film is attached or placed on the surface layer portion, and the plurality of concave portions are formed on the film. Since a plurality of communicating windows are provided, when the solder is filled into the plurality of recesses, the solder can be filled into the windows of the film. Therefore, the height of the solder disposed on the electrode of the substrate can be increased, and the solder bumps can be appropriately formed by solidifying the solder after melting. In addition, if a film having a uniform thickness is used in each part, the depths of the plurality of windows provided in the film are inevitably uniform in each part, and the height of the solder disposed on the plurality of electrodes on the substrate is constant in each part. Can be aligned to height. Therefore, it is possible to prevent a large variation in the height dimension of the plurality of solder bumps. In the present invention, the height of the solder bump is a dimension corresponding to the thickness of the film, and it is easy to set the solder bump to a desired height. Furthermore, the height of the solder bump can be considerably increased by using a thick film as the film or by stacking a plurality of the films.

しかも、上記フィルムは、基板を構成する材料とは異なる材料からなるため、当該フィルムを溶解液で溶解除去する際に不用意に基板が侵されることもない。このような観点から、例えば基板がエポキシ系樹脂からなる場合には、上記フィルムはアクリル系またはイミド系樹脂で構成すればよい。また、上記フィルムを基板表層部に載置(貼付に代えて)する場合には、ハンダバンプ形成後に当該フィルムを容易に剥離除去することができ、フィルムの残渣が電極に付着して、接続不良を起こす可能性を低減することができる。   And since the said film consists of a material different from the material which comprises a board | substrate, when the said film is melt | dissolved and removed with a solution, a board | substrate is not inadvertently attacked. From such a viewpoint, for example, when the substrate is made of an epoxy resin, the film may be made of an acrylic or imide resin. In addition, when the above film is placed on the surface layer of the substrate (in place of sticking), the film can be easily peeled and removed after the solder bump is formed, and the residue of the film adheres to the electrode, resulting in poor connection. The possibility of waking up can be reduced.

好ましくは、上記基板の表層部は、基板本体の表面にレジスト層を含んでおり、このレジスト層は上記各電極の上方に開口孔が形成されるように露光及び現像される。   Preferably, the surface layer portion of the substrate includes a resist layer on the surface of the substrate body, and the resist layer is exposed and developed so that an opening hole is formed above each electrode.

好ましくは、上記フィルムは、感光性フィルムであり、上記フィルムに上記複数の窓部を設ける工程は、上記フィルムへの露光及び現象を行う工程である。また、これに代えて、上記フィルムに上記複数の開口孔を設ける工程は、上記フィルムにレーザ照射を行う工程であってもよい。   Preferably, the film is a photosensitive film, and the step of providing the plurality of windows on the film is a step of performing exposure and phenomenon on the film. Alternatively, the step of providing the plurality of opening holes in the film may be a step of performing laser irradiation on the film.

上記基板表層部の凹部にハンダを充填する工程は、上記フィルムの窓部からハンダペースト、ハンダ粉末、または溶融ハンダを充填することにより行うのが好ましい。また、溶融ハンダを充填するには、上記フィルムに窓部を形成した後に、上記基板を常圧あるいは減圧下にて溶融ハンダ浴に浸漬すればよい。   The step of filling the concave portion of the substrate surface layer with solder is preferably performed by filling solder paste, solder powder, or molten solder from the window portion of the film. In order to fill with molten solder, the substrate may be immersed in a molten solder bath under normal pressure or reduced pressure after forming a window on the film.

本発明の第2の側面によれば、複数の凹部を形成した表層部を有する基板上に電子部品を搭載し、この電子部品の電極と上記各凹部の電極とをハンダを介して接続するための電子部品の実装方法であって、上記基板上に電子部品を搭載する以前の工程として、上記表層部上にフィルムを貼付または載置する工程と、このフィルムに上記複数の凹部に連通した複数の窓部を設ける工程と、上記複数の窓部と上記複数の凹部とにハンダを充填する工程とを有しており、かつ、上記基板上に電子部品を搭載した後に上記ハンダを溶融させることを特徴とする、電子部品の実装方法が提供される。   According to the second aspect of the present invention, an electronic component is mounted on a substrate having a surface layer portion in which a plurality of recesses are formed, and the electrodes of the electronic components and the electrodes of the respective recesses are connected via solder. The electronic component mounting method according to claim 1, wherein, as a step before mounting the electronic component on the substrate, a step of attaching or placing a film on the surface layer portion, and a plurality of the film communicating with the plurality of recesses And a step of filling the plurality of window portions and the plurality of concave portions with solder, and after the electronic component is mounted on the substrate, the solder is melted. An electronic component mounting method is provided.

以上の実装方法では、電極上に配置したハンダを溶融させる段階において既に基板上に電子部品を搭載させているために、上記ハンダを溶融させると、このハンダによって上記電子部品の電極と基板の電極とを機械的及び電気的に接続することができる。したがって、基板側に独立してハンダバンプを形成したり、フィルムを除去する必要はなく、少ない作業工程によって基板に電子部品を実装することが可能となる。この結果、電子部品の実装作業能率を高めることができる。しかも、上記フィルムの窓部を電子部品側のハンダバンプを位置決めするのに利用することができるので、バンプ対バンプで突き合わせる場合よりも位置合わせが容易で信頼性も高くなる。   In the above mounting method, since the electronic component is already mounted on the substrate in the stage of melting the solder arranged on the electrode, when the solder is melted, the electrode of the electronic component and the electrode of the substrate are formed by the solder. Can be connected mechanically and electrically. Therefore, it is not necessary to form solder bumps independently on the substrate side or to remove the film, and it is possible to mount electronic components on the substrate with fewer work steps. As a result, the efficiency of mounting electronic components can be increased. In addition, since the window portion of the film can be used for positioning the solder bumps on the electronic component side, the positioning is easier and the reliability is higher than when the bumps are bumped against each other.

むろん、本発明の第2の側面によって提供される電子部品の実装方法は、基板の表層部に形成されている複数の凹部にハンダを充填するまでの作業工程が、本発明の第1の側面によって提供されるハンダバンプの形成方法の作業工程と共通する工程であるために、上述した本発明の第1の側面によって得られるのと同様な利点が得られる。すなわち、本発明の第2の側面によって提供される電子部品の実装方法では、基板の表層部に貼付されるフィルムの複数の窓部の深さを各所均一にすることができるために、基板の複数の電極と電子部品とを接続するハンダの量も各所均一にすることができる。また、フィルムの厚みを大きくするなどして、基板の複数の電極と電子部品とを接続するハンダの量を多くすることも簡単に行える。したがって、ハンダの量に過不足を生じないようにして、基板に対する電子部品の実装を適切に行うことができる。更には、基板の複数の電極に対応するようにフィルムに複数の窓部を設ける作業も簡単かつ正確に行うことができ、複数の電極のファインピッチ化にも適切に対処できる。   Of course, in the electronic component mounting method provided by the second aspect of the present invention, the operation process until the plurality of recesses formed in the surface layer portion of the substrate are filled with solder is the first aspect of the present invention. Therefore, the same advantages as those obtained by the above-described first aspect of the present invention can be obtained. In other words, in the electronic component mounting method provided by the second aspect of the present invention, the depth of the plurality of window portions of the film attached to the surface layer portion of the substrate can be made uniform everywhere. The amount of solder that connects the plurality of electrodes and the electronic component can also be made uniform in each place. Further, it is possible to easily increase the amount of solder for connecting the plurality of electrodes of the substrate and the electronic component by increasing the thickness of the film. Therefore, it is possible to appropriately mount the electronic component on the board without causing excess or deficiency in the amount of solder. Furthermore, the operation of providing a plurality of window portions on the film so as to correspond to the plurality of electrodes of the substrate can be performed easily and accurately, and the fine pitch of the plurality of electrodes can be appropriately dealt with.

本発明の第3の側面によれば、複数の凹部を形成した表層部を有する基板上に電子部品が搭載され、かつこの電子部品の電極と上記基板の各凹部の電極とがハンダを介して接続されている、電子部品の実装構造であって、上記表層部には、上記各凹部に連通した複数の窓部を有するフィルムが形成されていることを特徴とする、電子部品の実装構造が提供される。   According to the third aspect of the present invention, an electronic component is mounted on a substrate having a surface layer portion in which a plurality of concave portions are formed, and the electrodes of the electronic components and the electrodes of the concave portions of the substrate are disposed via solder. An electronic component mounting structure connected, wherein the surface layer portion is formed with a film having a plurality of windows communicating with the recesses. Provided.

本発明の上記第3の側面は、上記第2の側面に係る実装方法によって得られる実装構造を対象とするものであり、上記第2の側面によって得られるのと同様な効果が期待できる。   The third aspect of the present invention is intended for the mounting structure obtained by the mounting method according to the second aspect, and the same effect as that obtained by the second aspect can be expected.

本発明の第4の側面によるとハンダバンプ形成方法が提供される。この方法は、電極が設けられた基板の上に当該電極を覆うようにレジスト層を積層形成する工程(第1の工程)と、レジスト層において電極に対応する位置に電極より径の大きな開口部を形成する工程(第2の工程)と、レジスト層の上にフィルムを積層形成する工程(第3の工程)と、電極より大きな径を有して開口部に連通する開口部をフィルムに形成する工程(第4の工程)と、レジスト層の開口部とフィルムの開口部とからなって電極より大きな径を有し且つ電極が露出する凹部内に、ハンダ材料を充填する工程(第5の工程)と、ハンダ材料を溶融・固化させることにより、溶融時における溶融ハンダの表面張力を利用して、凹部の底面より小さな径の電極表面上にボール状のハンダバンプを設ける工程(第6の工程)と、ハンダバンプを形成した後にフィルムを除去する工程(第7の工程)と、を含む。   According to a fourth aspect of the present invention, a solder bump forming method is provided. This method includes a step of forming a resist layer on a substrate provided with an electrode so as to cover the electrode (first step), and an opening having a diameter larger than that of the electrode at a position corresponding to the electrode in the resist layer. Forming a film on the resist layer (second process), forming a film on the resist layer (third process), and forming an opening having a larger diameter than the electrode and communicating with the opening in the film A step (fourth step) of filling a solder material into a recess having a diameter larger than that of the electrode and exposing the electrode (fifth step). Step) and a step of providing ball-shaped solder bumps on the electrode surface having a diameter smaller than the bottom surface of the concave portion by utilizing the surface tension of the molten solder at the time of melting by melting and solidifying the solder material (sixth step) ) And solder Including a step (seventh step) of removing the film after the formation of the amplifier.

第4の側面の方法においては、第4の工程にて完成する凹部(レジスト層の開口部とフィルムの開口部とからなる)の内周壁と、当該凹部に露出する(ないし臨む)電極の両端とは離れている。当該離隔距離は適宜設定することができる。一方、第6の工程でのハンダ材料(例えばハンダペースト)の溶融・固化過程では、溶融時における溶融ハンダの表面張力により電極上にてハンダがボール状に凝縮して、ハンダバンプが形成される。このとき、上述の離隔距離が充分に確保されていると、ハンダは、凹部の内周壁から離れて電極中心位置上にて凝縮する。そのため、電極中心位置上である正確な位置にハンダバンプを形成することができ(即ち、電極中心位置上からのずれを充分に抑制することができる)、加えて、形成されるハンダバンプの形状やサイズについて高い均一性を達成することができる(即ち、凹部の内周壁にハンダが付着することに起因する、ハンダバンプの適正形状・適正サイズからの逸脱を回避することができる)。このように、本発明の第4の側面の方法は、位置精度よく且つ形状・サイズについて均一性の高いハンダバンプを形成するのに適しているのである。   In the method of the fourth aspect, the inner peripheral wall of the recess (consisting of the resist layer opening and the film opening) completed in the fourth step, and both ends of the electrode exposed (or facing) the recess Is far from. The separation distance can be set as appropriate. On the other hand, in the melting and solidifying process of the solder material (for example, solder paste) in the sixth step, the solder is condensed into a ball shape on the electrode due to the surface tension of the molten solder at the time of melting, and a solder bump is formed. At this time, if the above-mentioned separation distance is sufficiently secured, the solder is condensed on the electrode center position away from the inner peripheral wall of the recess. Therefore, it is possible to form a solder bump at an accurate position on the electrode center position (that is, the deviation from the electrode center position can be sufficiently suppressed), and in addition, the shape and size of the solder bump to be formed High uniformity can be achieved with respect to (i.e., deviation of the solder bump from the proper shape and size due to the solder adhering to the inner peripheral wall of the recess). Thus, the method according to the fourth aspect of the present invention is suitable for forming solder bumps with high positional accuracy and high uniformity in shape and size.

第4の側面において、好ましくは、レジスト層は感光性を有し、レジスト層に開口部を形成する工程は、当該レジスト層に対する露光処理および現像処理を含む。また、フィルムは感光性フィルムであり、フィルムに開口部を形成する工程は、当該フィルムに対する露光処理および現象処理を含むのが好ましい。レジスト層に開口部を形成する工程での露光処理、および、フィルムに開口部を形成する工程での露光処理は、同じマスクパターンのマスクを使用して行うのが好ましい。   In the fourth aspect, preferably, the resist layer has photosensitivity, and the step of forming the opening in the resist layer includes an exposure process and a development process for the resist layer. The film is a photosensitive film, and the step of forming the opening in the film preferably includes exposure processing and phenomenon processing for the film. The exposure process in the step of forming the opening in the resist layer and the exposure process in the step of forming the opening in the film are preferably performed using a mask having the same mask pattern.

本発明の第5の側面によるとハンダバンプ形成方法が提供される。この方法は、電極が設けられた基板の上に当該電極を覆うように第1のレジスト層を形成する工程(第1の工程)と、第1のレジスト層において電極に対応する位置に電極より径の大きな開口部を形成する工程(第2の工程)と、開口部が形成された第1のレジスト層上に、第2のレジスト層となるフィルムを圧着させる工程(第3の工程)と、電極より大きな径を有して開口部に連通する開口部をフィルムに形成する工程(第4の工程)と、第1のレジスト層の開口部とフィルムの開口部とからなって電極より大きな径を有し且つ電極が露出する凹部に、ハンダ材料を充填する工程(第5の工程)と、ハンダ材料を溶融させた後に固化させることにより、凹部内の電極上にハンダバンプを設ける工程(第6の工程)と、基板および第1のレジスト層がエッチング耐性を有するエッチング溶液を使用して行うエッチング処理によりフィルムを除去する工程(第7の工程)とを含む。   According to a fifth aspect of the present invention, a solder bump forming method is provided. In this method, a first resist layer is formed on a substrate provided with an electrode so as to cover the electrode (first step), and the electrode is positioned at a position corresponding to the electrode in the first resist layer. A step of forming a large-diameter opening (second step), a step of pressing a film to be the second resist layer on the first resist layer in which the opening is formed (third step), And a step of forming in the film an opening having a diameter larger than that of the electrode and communicating with the opening (fourth step), and the opening of the first resist layer and the opening of the film are larger than the electrode. A step (fifth step) of filling a solder material in a concave portion having a diameter and exposing the electrode, and a step of providing a solder bump on the electrode in the concave portion by solidifying the solder material after melting (first step) Step 6), the substrate and the first label. Strike layer and removing the film by the etching process performed using an etching solution having an etching resistance (seventh step).

本方法においては、第4の工程にて完成する凹部(第1のレジスト層の開口部と第2のレジスト層であるフィルムの開口部とからなる)の内周壁と、当該凹部に露出する(ないし臨む)電極の縁端とは離れている。当該離隔の距離は適宜設定することができる。一方、第6の工程でのハンダ材料(例えばハンダペースト)の溶融・固化過程では、溶融時における溶融ハンダの表面張力により電極上にてハンダが球状に凝縮して、ハンダバンプが形成される。このとき、上述の離隔距離が充分に確保されていると、ハンダは、凹部の内周壁から離れて電極中心位置上にて凝縮し、電極中心位置上である正確な位置にハンダバンプを形成することができ(即ち、電極中心位置上からのずれを充分に抑制することができ)、加えて、形成されるハンダバンプの形状やサイズについて高い均一性を達成することができる(即ち、凹部の内周壁にハンダが付着することに起因する、ハンダバンプの適正形状・適正サイズからの逸脱を回避することができる)。このように、本発明の第5の側面の方法は、位置精度よく且つ形状・サイズについて均一性の高いハンダバンプを形成するのに適しているのである。   In this method, the inner peripheral wall of the recess (consisting of the opening of the first resist layer and the opening of the film as the second resist layer) completed in the fourth step is exposed to the recess ( It is separated from the edge of the electrode. The separation distance can be set as appropriate. On the other hand, in the melting and solidifying process of the solder material (for example, solder paste) in the sixth step, the solder is condensed into a spherical shape on the electrode due to the surface tension of the molten solder at the time of melting, and a solder bump is formed. At this time, if the above-mentioned separation distance is sufficiently secured, the solder is condensed on the electrode center position away from the inner peripheral wall of the recess, and the solder bump is formed at an accurate position on the electrode center position. (That is, the deviation from the center position of the electrode can be sufficiently suppressed), and in addition, high uniformity can be achieved with respect to the shape and size of the solder bump to be formed (that is, the inner peripheral wall of the recess). Deviations from the appropriate shape and size of the solder bump caused by the solder adhering to the solder can be avoided). As described above, the method according to the fifth aspect of the present invention is suitable for forming solder bumps with high positional accuracy and high uniformity in shape and size.

加えて、本方法では、第7の工程で使用するエッチング液に対して基板および第1のレジスト層がエッチング耐性を有するため、当該第7の工程では、基板および第1のレジスト層を不当に侵食させずに、第2のレジスト層であるフィルムをエッチング除去することができる。   In addition, in this method, since the substrate and the first resist layer have etching resistance with respect to the etching solution used in the seventh step, in the seventh step, the substrate and the first resist layer are illegally used. The film which is the second resist layer can be etched away without being eroded.

図1は、本発明に係るハンダバンプの形成方法の一例を示す要部断面図である。図2は、図1(a)に示す回路基板の作製工程を示す要部断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of a solder bump forming method according to the present invention. FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view showing a manufacturing process of the circuit board shown in FIG.

図1(a)に示す回路基板1は、基板本体10の表面に複数の凹部11を形成した一定厚みの表層部12が設けられたものである。上記各凹部11の内部には、例えば銅製の電極2が設けられている。上記基板本体10は、例えばガラス繊維(またはガラスクロス)強化エポキシ樹脂製である。   A circuit board 1 shown in FIG. 1A is provided with a surface layer portion 12 having a constant thickness in which a plurality of concave portions 11 are formed on the surface of a substrate body 10. For example, a copper electrode 2 is provided inside each recess 11. The substrate body 10 is made of, for example, glass fiber (or glass cloth) reinforced epoxy resin.

上記回路基板1は、もともとは図2(a)に示すように、基板本体10の表面に複数の電極2やこれに導通した配線部(図示略)が形成された構造を有する。上記基板本体10上に上記表層部12を形成する作業は、まず図2(b)に示すように、基板本体10の表面に、各電極2よりも厚みが大きなフォトレジスト層12’を形成する。次いで、図2(c)に示すように、フォトマスク3を用いたフォトレジスト層12’の露光処理、及びその現像処理を行う。上記フォトレジスト層12’として、例えばポジ型のものを用いた場合には、上記フォトレジスト層12’のうち、上記各電極2の形成箇所及びその周辺に露光を行うことにより、その後の現像処理によって上記各電極2の上方及びその周辺部においてフォトレジストを除去することができる。このような一連の工程により、図1(a)に示すように、基板本体10の表面にフォトレジスト層からなる上記表層部12を設けた構成とすることができる。後述するハンダバンプの形成作業は、上記表層部12を設ける作業に引き続いて行うことができる。   The circuit board 1 originally has a structure in which a plurality of electrodes 2 and wiring portions (not shown) connected thereto are formed on the surface of the substrate body 10 as shown in FIG. The operation of forming the surface layer portion 12 on the substrate body 10 is performed by first forming a photoresist layer 12 ′ having a thickness larger than that of each electrode 2 on the surface of the substrate body 10 as shown in FIG. . Next, as shown in FIG. 2C, the photoresist layer 12 'using the photomask 3 is exposed and developed. When a positive type is used as the photoresist layer 12 ′, for example, a subsequent development process is performed by exposing the formation position of each electrode 2 and its periphery in the photoresist layer 12 ′. Thus, the photoresist can be removed above and around the electrodes 2. Through such a series of steps, the surface layer portion 12 made of a photoresist layer can be provided on the surface of the substrate body 10 as shown in FIG. The solder bump forming operation to be described later can be performed following the operation of providing the surface layer portion 12.

上記図1(a)に示す回路基板1にハンダバンプを形成するには、まず図1(b)に示すように、上記表層部12の表面に一定の厚みを有するフィルム4を貼付または載置する。回路基板1をガラス繊維強化エポキシ樹脂で構成する場合には、このフィルム4は、例えばアクリル系樹脂またはイミド系樹脂などの感光性材料で構成すれば、後にフィルム4を溶解液で溶解除去する際に回路基板1が侵されることを防止することができる。このフィルム4の貼付または載置により、上記表層部12の各凹部11の上部開口は閉塞される。   In order to form solder bumps on the circuit board 1 shown in FIG. 1 (a), first, as shown in FIG. 1 (b), a film 4 having a certain thickness is stuck or placed on the surface of the surface layer portion 12. . When the circuit board 1 is made of glass fiber reinforced epoxy resin, if the film 4 is made of a photosensitive material such as an acrylic resin or an imide resin, the film 4 is later dissolved and removed with a solution. It is possible to prevent the circuit board 1 from being damaged. By attaching or placing the film 4, the upper openings of the concave portions 11 of the surface layer portion 12 are closed.

次いで、図1(c)に示すように、上記フィルム4には、上記複数の凹部11に連通した複数の窓部40を設ける。各窓部40の開口径は、上記各凹部11と同一または略同一である。上記フィルム4に複数の窓部40を設ける作業は、上述したフォトレジスト層12’に凹部11を形成する場合と同様な手法を採用し、上記フィルム4への露光処理及びその現像処理を行い、上記フィルム4の各凹部11の直上部分を除去すればよい。例えば上記フォトレジスト層12’がポジ型の場合において、上記フィルム4についてもそれと同様なポジ型感光性のものを用いれば、図1(b)の仮想線に示すように、フィルム4への露光処理には、フォトレジスト層12’への露光処理に用いたフォトマスク3をそのまま用いることができる。したがって、フォトマスク3の兼用が図れて便利である。更には、凹部11の形成と窓部40とを同一のフォトマスクを用いて形成すれば、これら凹部11と窓部40とを正確に位置合わせすることもできる。   Next, as shown in FIG. 1C, the film 4 is provided with a plurality of window portions 40 communicating with the plurality of recesses 11. The opening diameter of each window 40 is the same as or substantially the same as that of each of the recesses 11. The operation of providing a plurality of window portions 40 on the film 4 employs the same technique as that for forming the recesses 11 in the photoresist layer 12 ′ described above, and performs an exposure process and a development process on the film 4, What is necessary is just to remove the part right above each recessed part 11 of the said film 4. FIG. For example, in the case where the photoresist layer 12 ′ is a positive type, if the same positive type photosensitive film is used for the film 4, exposure to the film 4 as shown by the phantom line in FIG. For the processing, the photomask 3 used for the exposure processing on the photoresist layer 12 ′ can be used as it is. Therefore, the photomask 3 can be shared, which is convenient. Furthermore, if the concave portion 11 and the window portion 40 are formed using the same photomask, the concave portion 11 and the window portion 40 can be accurately aligned.

上記窓部40の形成後は、図1(d)に示すように、それら窓部40とその下方の凹部11との内部にハンダペースト5を充填する。このハンダペースト5の充填に際しては、上記フィルム4の上面に余分なハンダペーストが多量に残存しないようにすることが望ましく、そのためには例えばスキージを用いてフィルム4の上面の余分なハンダペーストを掻き取る作業を行えばよい。なお、本実施形態では、上記ハンダペースト5に代えて、ハンダ粉末を上記各窓部40内に充填させてもよい。   After the formation of the window portion 40, as shown in FIG. 1 (d), the solder paste 5 is filled into the window portion 40 and the recessed portion 11 below the window portion 40. When filling the solder paste 5, it is desirable that a large amount of excess solder paste does not remain on the upper surface of the film 4. For this purpose, for example, the excess solder paste on the upper surface of the film 4 is scraped using a squeegee. The work to take is good. In this embodiment, instead of the solder paste 5, solder powder may be filled in the window portions 40.

その後は、上記ハンダペースト5を加熱して再溶融させる。これにより、このハンダペースト5に含まれていたハンダ成分以外の成分が揮発消失するとともに、図1(e)に示すように、ハンダ成分がその表面張力によって略ボール状になり、その後の自然冷却によってそのままの形状に固化する。この結果、それぞれの電極2に固着した複数のハンダバンプ5Aが形成される。上記各ハンダバンプ5Aは、上記凹部11に加えて上記窓部40内にも充填されたハンダペースト5から形成されたものであるから、その高さを高くできる。また、上記窓部40の深さは各所均一にできるために、上記各ハンダバンプ5Aの高さに大きなバラツキも生じないようにできる。   Thereafter, the solder paste 5 is heated and remelted. As a result, the components other than the solder component contained in the solder paste 5 are volatilized and disappeared, and as shown in FIG. To solidify into the same shape. As a result, a plurality of solder bumps 5A fixed to the respective electrodes 2 are formed. Since each solder bump 5A is formed from the solder paste 5 filled in the window 40 in addition to the recess 11, the height of the solder bump 5A can be increased. Further, since the depth of the window portion 40 can be made uniform at various places, it is possible to prevent a large variation in the height of the solder bumps 5A.

上記ハンダバンプ5Aの形成後は、図1(f)に示すように、フィルム4を表層部12から除去する。フィルム4を除去するには、フィルム4を剥離させたり、あるいは適当な溶剤を用いてフィルム4を溶解させればよい。特に、フィルム4を回路基板1の表層部12に載置(貼付に代えて)するだけの場合には、フィルム4を容易に剥離させることができる。ただし、上記フィルム4を表層部12に貼付させたままであってもかまわない。上記フィルム4が電気絶縁性の材質であれば、このフィルム4を表層部12に貼付させたままであっても、各ハンダバンプ5Aを用いての電気的な接続に支障を生じさせることはない。   After the formation of the solder bump 5A, the film 4 is removed from the surface layer portion 12 as shown in FIG. In order to remove the film 4, the film 4 may be peeled off or the film 4 may be dissolved using a suitable solvent. In particular, when the film 4 is merely placed on the surface layer portion 12 of the circuit board 1 (in place of sticking), the film 4 can be easily peeled off. However, the film 4 may be left attached to the surface layer portion 12. If the film 4 is an electrically insulating material, the electrical connection using each solder bump 5A will not be hindered even if the film 4 is left attached to the surface layer portion 12.

上記一連の作業工程によって得られた回路基板1は、フリップチップ方式の電子部品の実装に用いることができる。すなわち、図3に示すように、上記回路基板1に半導体チップ6を実装するには、まず半導体チップ6側のバンプ電極61を上記複数のハンダバンプ5Aに対向接触させるようにして、上記半導体チップ6を上記回路基板1上にセッティングする。上記半導体チップ6側のバンプ電極61は、例えばハンダバンプ電極であり、これらバンプ電極61についても、本発明に係るハンダバンプの形成方法を用いて形成することが可能である。次いで、図4に示すように、上記複数のハンダバンプ5A及びバンプ電極61を加熱して溶融させると、上記各ハンダバンプ5Aと各バンプ電極61とを構成していたハンダが一体化したバンプ5Bが形成され、このバンプ5Bを介して回路基板1の各電極2と半導体チップ6の電極とが接続される。   The circuit board 1 obtained by the series of work steps can be used for mounting flip-chip electronic components. That is, as shown in FIG. 3, in order to mount the semiconductor chip 6 on the circuit board 1, first, the bump electrode 61 on the semiconductor chip 6 side is brought into contact with the plurality of solder bumps 5A so as to face the semiconductor chip 6. Is set on the circuit board 1. The bump electrodes 61 on the semiconductor chip 6 side are, for example, solder bump electrodes, and these bump electrodes 61 can also be formed using the solder bump forming method according to the present invention. Next, as shown in FIG. 4, when the plurality of solder bumps 5 </ b> A and the bump electrodes 61 are heated and melted, bumps 5 </ b> B in which the solders constituting the solder bumps 5 </ b> A and the bump electrodes 61 are integrated are formed. Then, the electrodes 2 of the circuit board 1 and the electrodes of the semiconductor chip 6 are connected via the bumps 5B.

上記半導体チップ6の実装作業を行う場合、上記各ハンダバンプ5Aの先端に、フラックスを予め塗布し、いわゆる濡れ性を高めることが好ましい。フラックスの一例としては、ロジンを主成分とし、これにエタノールなどの溶剤や、有機酸、有機ハロゲンの活性剤を加えたものを用いることができる。また、上記フラックスの塗布に加え、またはフラックスの塗布に代えて、粘着剤を上記各ハンダバンプ5Aの先端に塗布する場合には、粘着剤の粘着性を利用して各ハンダバンプ5Aと各バンプ電極61との位置決め保持を図ることができる。上記粘着剤としては、例えばロジンを適用することができる。   When the mounting operation of the semiconductor chip 6 is performed, it is preferable to apply a flux in advance to the tips of the solder bumps 5A to improve so-called wettability. As an example of the flux, rosin is used as a main component, and a solvent such as ethanol, an organic acid, or an organic halogen activator can be used. Further, in addition to the application of the flux or in place of the application of the flux, when the adhesive is applied to the tip of each solder bump 5A, each solder bump 5A and each bump electrode 61 is utilized by utilizing the adhesive property of the adhesive. Positioning and holding can be achieved. As the pressure-sensitive adhesive, for example, rosin can be applied.

更に、半導体チップ6の実装作業を行う場合、図5(a)に示すように、上記ハンダバンプ5Aの上部に平坦部55を形成してもよい。上記平坦部55は、例えば上記ハンダバンプ5Aを上方からプレスすることによって形成することができる。このような平坦部55を形成しておけば、図5(b)に示すように、ハンダバンプ5Aの平坦部55上に半導体チップ6のバンプ電極61を安定させて配置することができる。また、フラックスや粘着剤を塗布する場合には、これらを平面部55に塗布すればよく、その作業も容易となる。   Further, when performing the mounting operation of the semiconductor chip 6, as shown in FIG. 5A, a flat portion 55 may be formed on the upper part of the solder bump 5A. The flat portion 55 can be formed, for example, by pressing the solder bump 5A from above. If such a flat portion 55 is formed, the bump electrode 61 of the semiconductor chip 6 can be stably disposed on the flat portion 55 of the solder bump 5A as shown in FIG. 5B. In addition, when applying a flux or an adhesive, these may be applied to the flat portion 55, and the operation becomes easy.

図6は、本発明に係るハンダバンプの形成方法の他の例を示す要部断面図である。なお、図6及びそれ以降の図においては、先の実施形態と同一部分は同一符号で示している。   FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part showing another example of the solder bump forming method according to the present invention. In FIG. 6 and the subsequent drawings, the same parts as those in the previous embodiment are indicated by the same reference numerals.

図6に示す方法は、回路基板1の表層部12に2枚のフィルム4,4Aを貼付または載置する方法である。より具体的には、まず図6(a)に示すように、回路基板1の表層部12上に1枚目のフィルム4を貼付または載置して、このフィルム4に複数の窓部40を設ける。この回路基板1の構成は、図1(c)に示した構成と同一であり、それまでの作業工程は先の実施形態と同一である。   The method shown in FIG. 6 is a method in which two films 4 and 4A are attached to or placed on the surface layer portion 12 of the circuit board 1. More specifically, first, as shown in FIG. 6A, the first film 4 is attached or placed on the surface layer portion 12 of the circuit board 1, and a plurality of window portions 40 are formed on the film 4. Provide. The configuration of the circuit board 1 is the same as that shown in FIG. 1C, and the work steps up to that are the same as those of the previous embodiment.

次いで、図6(b)に示すように、上記フィルム4の上面に、これと同様な材質の感光性を有する2枚目のフィルム4Aを貼付または載置する。   Next, as shown in FIG. 6B, a second film 4 </ b> A having the same material as the photosensitive film 4 is attached or placed on the upper surface of the film 4.

その後、図6(c)に示すように、この2枚目のフィルム4Aの露光処理及びその現象処理を行う。これにより、図6(d)に示すように、上記第2のフィルム4ルム4Aの窓部40Aを形成する箇所は、各窓部40の直上である。したがって、上記フィルム4Aには、その露光及び現像処理によって上記複数の窓部40Aを適切に形成することができるのである。   Thereafter, as shown in FIG. 6C, the exposure process and the phenomenon process of the second film 4A are performed. Thereby, as shown in FIG.6 (d), the location which forms the window part 40A of the said 2nd film 4 rum 4A is right above each window part 40. As shown in FIG. Therefore, the plurality of window portions 40A can be appropriately formed on the film 4A by the exposure and development processing.

上記窓部40Aを形成した後には、図6(e)に示すように、それら窓部40A、これに連通する窓部40、及び複数の凹部11内にハンダペースト5を充填する。その後は、先の図1(e)に示した工程と同様に、上記ハンダペースト5を加熱して再溶融させてから固化させる。これにより、ハンダバンプを形成することができる。   After forming the window portion 40A, as shown in FIG. 6E, the window portion 40A, the window portion 40 communicating with the window portion 40A, and the plurality of recesses 11 are filled with the solder paste 5. Thereafter, similar to the process shown in FIG. 1E, the solder paste 5 is heated and remelted and then solidified. Thereby, a solder bump can be formed.

上記方法によれば、2枚目のフィルム4Aを用いて形成された窓部40の深さ分だけ、ハンダバンプの形成に用いられるハンダペースト5の量を多くすることができ、ハンダバンプの高さをより高くすることができる。このように、本実施形態では、1枚のフィルムを用いるだけではなく、2枚のフィルム、あるいはそれ以上の枚数の複数のフィルムを回路基板の表層部に順次重ねてゆき、それら複数のフィルムのそれぞれに窓部を設けるようにしてもかまわない。   According to the above method, the amount of the solder paste 5 used for forming the solder bumps can be increased by the depth of the window 40 formed using the second film 4A, and the height of the solder bumps can be increased. Can be higher. As described above, in this embodiment, not only one film is used, but also two films or a plurality of films of a larger number are sequentially stacked on the surface layer portion of the circuit board. You may make it provide a window part in each.

図7は、ハンダ充填作業の他の例を示す説明図である。同図に示す作業工程では、回路基板1をハンダ貯留槽19内の溶融ハンダ浴5Cに浸漬させている。この回路基板1は、その表層部12上にフィルム4を貼付して複数の窓部40を設けたものであり、先の図1(c)及び図6(a)に示した回路基板の構成と同一である。このとき、微少なフィルム4の窓部40に溶融ハンダを確実に流入させるため、減圧下にてこの作業を行うのが好ましい 図7に示す作業工程によれば、上記各窓部40と表層部12の各凹部11内に溶融ハンダ5Cを充填させることができる。上記回路基板1をハンダ貯留槽19から引き上げて上記充填された溶融ハンダを自然冷却させれば、同図の仮想線に示すように、そのままハンダバンプ5Aを形成することが可能である。本実施形態では、ハンダを再度加熱して溶融させる必要はないばかりでなく、ハンダペーストを用いる場合のように、ハンダ成分以外の成分が揮発消失して、その分だけハンダバンプが痩せることもない。ただし、回路基板1をハンダ貯留槽19から引き上げた後に回路基板1の姿勢を早期に安定させない場合には、ハンダバンプ5Aが電極2の偏った位置において固化する虞れがある。このような場合には、ハンダペーストを用いる場合のように、ハンダ成分以外の成分が揮発消失して、その分だけハンダバンプが痩せることもない。ただし、回路基板1をハンダ貯留槽19から引き上げた後に回路基板1の姿勢を早期に安定させない場合には、ハンダバンプ5Aが電極2の偏った位置において固化する虞れがある。このような場合には、回路基板1を水平状態に安定させてから上記ハンダバンプ5Aを再加熱し、その補正を行えばよい。   FIG. 7 is an explanatory view showing another example of solder filling work. In the work process shown in the figure, the circuit board 1 is immersed in the molten solder bath 5C in the solder storage tank 19. The circuit board 1 is provided with a plurality of window portions 40 by pasting the film 4 on the surface layer portion 12, and the configuration of the circuit board shown in FIGS. 1 (c) and 6 (a). Is the same. At this time, in order to ensure that the molten solder flows into the window 40 of the minute film 4, it is preferable to perform this operation under reduced pressure. According to the operation process shown in FIG. The melted solder 5C can be filled into the twelve recesses 11. If the circuit board 1 is pulled up from the solder storage tank 19 and the filled molten solder is naturally cooled, the solder bump 5A can be formed as it is, as indicated by the phantom line in FIG. In the present embodiment, it is not necessary to reheat and melt the solder, and components other than the solder component are volatilized and lost as in the case of using the solder paste, and the solder bump does not fade by that amount. However, if the posture of the circuit board 1 is not stabilized at an early stage after the circuit board 1 is pulled up from the solder storage tank 19, the solder bump 5 </ b> A may be solidified at a position where the electrode 2 is biased. In such a case, as in the case of using a solder paste, components other than the solder component volatilize and disappear, and the solder bump does not fade by that amount. However, if the posture of the circuit board 1 is not stabilized at an early stage after the circuit board 1 is pulled up from the solder storage tank 19, the solder bump 5 </ b> A may be solidified at a position where the electrode 2 is biased. In such a case, after the circuit board 1 is stabilized in a horizontal state, the solder bump 5A is reheated and the correction is performed.

このように、本発明では、ハンダの充填方法としては、ハンダペーストやハンダ粉末を用いるに限らず、溶融ハンダを充填してもかまわない。また、本発明でいうハンダとは、Sn、或いはPb、Inなどを主成分とするものに限らず、電子部品の接合に用いられるAgなどを主成分とするものも含む。   As described above, in the present invention, the solder filling method is not limited to using solder paste or solder powder, and molten solder may be filled. In addition, the solder referred to in the present invention is not limited to those containing Sn, Pb, In, or the like as a main component, but also includes those containing, as a main component, Ag or the like used for joining electronic components.

図8は、本発明に係る電子部品の実装方法の一例を示す断面図である。この電子部品の実装方法は、まず図8の(a)〜(d)に示すように、回路基板1の表層部12上にフィルム4を貼付または載置して、このフィルム4に複数の窓部40を設け、これら複数の窓部40とこれに連通する凹部11内にハンダペースト5を充填する。これら一連の作業工程は、先の図1の(a)〜(d)に示した作業工程と同様である。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of an electronic component mounting method according to the present invention. In this electronic component mounting method, first, as shown in FIGS. 8A to 8D, a film 4 is pasted or placed on the surface layer portion 12 of the circuit board 1, and a plurality of windows are formed on the film 4. A portion 40 is provided, and the solder paste 5 is filled into the plurality of window portions 40 and the concave portions 11 communicating with the window portions 40. These series of work steps are the same as the work steps shown in FIGS.

上記ハンダペースト5の充填作業後には、図8(e)に示すように、実装対象となる半導体チップ6をそのバンプ電極61が上記ハンダペースト5に接触するようにセッティングする。   After the filling operation of the solder paste 5, as shown in FIG. 8E, the semiconductor chip 6 to be mounted is set so that the bump electrode 61 is in contact with the solder paste 5.

この状態で上記ハンダペースト5を加熱して溶融させ、その後固化させると、図8(f)に示すように、略ボール状に形成されたハンダ5Dを介して回路基板1の各電極2と半導体チップ6の電極とを接続することができる。上記ハンダ5Dは、凹部11と窓部40とに一連に充填されたボリュームの多いハンダペースト5から形成されるものであるから、その量に不足を生じさせないようにすることができる。上記フィルム4は、回路基板1に貼付または載置したままでもかまわない。ただし、このフィルム4を溶剤を用いて溶解させるなどして除去してもよい。   When the solder paste 5 is heated and melted in this state and then solidified, as shown in FIG. 8 (f), each electrode 2 of the circuit board 1 and the semiconductor via the solder 5D formed in a substantially ball shape. The electrodes of the chip 6 can be connected. Since the solder 5D is formed from the solder paste 5 having a large volume filled in the concave portion 11 and the window portion 40, the amount of the solder 5D can be prevented from being insufficient. The film 4 may be stuck or placed on the circuit board 1. However, the film 4 may be removed by dissolving it with a solvent.

本発明に係るハンダバンプの形成方法及び電子部品の実装方法の各作業工程の具体的な構成は、上述の実施形態に限定されない。   The specific configuration of each work process of the solder bump forming method and the electronic component mounting method according to the present invention is not limited to the above-described embodiment.

本発明では、例えばフィルムに形成する各窓部の径は、基板の表層部の凹部の径と同一または略同一でなくてもよく、凹部よりも大径または小径にしてもかまわない。   In the present invention, for example, the diameter of each window portion formed in the film may not be the same as or substantially the same as the diameter of the concave portion of the surface layer portion of the substrate, and may be larger or smaller than the concave portion.

また、本発明では、基板の表層部は、基板そのものの表層部(表面)であってもよい。例えば、シリコン基板の表面に電極を形成する手法としては、シリコン基板の表面に酸化処理を施すことによってこのシリコン基板の表面に絶縁層(酸化シリコンの層)を形成するとともに、この絶縁層にエッチング処理を施して凹部を形成し、その後この凹部内にアルミ製などの電極を形成する手法があるが、本発明はこのように基板にも適用できる。   In the present invention, the surface layer portion of the substrate may be the surface layer portion (surface) of the substrate itself. For example, as a method of forming an electrode on the surface of a silicon substrate, an oxidation process is performed on the surface of the silicon substrate to form an insulating layer (silicon oxide layer) on the surface of the silicon substrate, and etching is performed on the insulating layer. There is a method in which a recess is formed by processing, and then an electrode made of aluminum or the like is formed in the recess, but the present invention can also be applied to a substrate in this way.

本発明では、基板の表層部に設けられている凹部の具体的な構成も、上述の実施形態に限定されない。例えば、この凹部の開口径が電極よりも小さい寸法とされて、電極の表面の一部分のみが上記各凹部を介して露出した構成とされていてもよい。また、従来例を表す図9(a)に示すように、電極自体が凹部を有するような構成であってもよい。   In the present invention, the specific configuration of the concave portion provided in the surface layer portion of the substrate is not limited to the above-described embodiment. For example, the opening diameter of the recess may be smaller than that of the electrode, and only a part of the surface of the electrode may be exposed through the recess. Moreover, as shown to Fig.9 (a) showing a prior art example, the structure which an electrode itself has a recessed part may be sufficient.

更に、本発明では、基板の表層部に貼付したフィルムに窓部を設ける方法としては、例えばフィルムにレーザを照射する手段を採用してもかまわない。レーザとしては、エキシマレーザやYAGレーザなどの種々のレーザを用いることができる。レーザの照射によってフィルムに窓部を設ける場合には、フィルムとしては、感光性のものを用いる必要はなく、例えばポリイミドフィルムを用いればよい。   Furthermore, in the present invention, as a method for providing a window portion on a film affixed to a surface layer portion of a substrate, for example, means for irradiating a film with a laser may be employed. As the laser, various lasers such as an excimer laser and a YAG laser can be used. When a window is provided in the film by laser irradiation, it is not necessary to use a photosensitive film as the film, and for example, a polyimide film may be used.

直径が50μmの銅製の電極を150μmピッチで表面に多数形成したガラス繊維強化エポキシ樹脂製の基板の表面に、厚みが25μmのフォトレジスト層を形成した後に、その露光・現像処理を行うことにより、上記フォトレジスト層に上記電極を外部に露出させる直径80μmの凹部を多数形成した。上記フォトレジスト層は、エポキシアクリレート樹脂系とした。その後、上記フォトレジスト層の上面に厚みが50μmのアクリル樹脂系感光性フィルムを熱圧着(105℃、圧力3.5Kg/cm2)し、ガラスマスクを用いて露光した後に、1%の炭酸ナトリウム溶液で上記感光性フィルムをエッチング現像し、上記凹部に重なった直径80μmの窓部を形成した。次いで、63%Sn−Pbのハンダを体積比で約50%含むハンダペーストを印刷法により上記窓部と凹部とに充填し、210℃で加熱溶融させた。その後、3%水酸化ナトリウム溶液を用いて上記感光性フィルムを除去した。   By forming a photoresist layer having a thickness of 25 μm on the surface of a substrate made of glass fiber reinforced epoxy resin in which a large number of copper electrodes having a diameter of 50 μm are formed on the surface at a pitch of 150 μm, the exposure / development treatment is performed, A large number of recesses with a diameter of 80 μm were formed in the photoresist layer to expose the electrodes to the outside. The photoresist layer was an epoxy acrylate resin system. Thereafter, an acrylic resin photosensitive film having a thickness of 50 μm is thermocompression-bonded (105 ° C., pressure 3.5 Kg / cm 2) on the upper surface of the photoresist layer and exposed using a glass mask, and then a 1% sodium carbonate solution The photosensitive film was etched and developed to form a window having a diameter of 80 μm that overlapped the concave portion. Next, a solder paste containing about 50% of 63% Sn—Pb solder in a volume ratio was filled into the window portion and the concave portion by a printing method, and heated and melted at 210 ° C. Thereafter, the photosensitive film was removed using a 3% sodium hydroxide solution.

その結果、平均高さが60μmの多数のハンダバンプを形成することができた。これら多数のハンダバンプの高さのばらつきは、2μm以内であった。また、感光性フィルムを溶解除去した際に、基板が侵食されることは一切なかった。   As a result, a large number of solder bumps having an average height of 60 μm could be formed. The variation in the height of these many solder bumps was within 2 μm. Moreover, when the photosensitive film was dissolved and removed, the substrate was never eroded.

直径が50μmの銅製の電極を150μmピッチで表面に多数形成したガラス繊維強化エポキシ樹脂製の基板の表面に、厚みが25μmのフォトレジスト層を形成した後に、その露光・現像処理を行うことにより、上記フォトレジスト層に上記電極を外部に露出させる直径80μmの凹部を多数形成した。上記フォトレジスト層は、エポキシアクリレート樹脂系とした。その後、上記フォトレジスト層の上面に厚みが50μmのアクリル樹脂系感光性フィルムを熱圧着(105℃、圧力3.5Kg/cm2)し、ガラスマスクを用いて露光した後に、2.3%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド溶液で上記感光性フィルムをエッチング現像し、上記凹部に重なった直径120μmの窓部を形成した。次いで、63%Sn−Pbのハンダを体積比で約50%含むハンダペーストを印刷法により上記窓部と凹部とに充填し、210℃で加熱溶融させた。その後、10%モノエタノールアミン溶液を用いて上記感光性フィルムを除去した。   By forming a photoresist layer having a thickness of 25 μm on the surface of a substrate made of glass fiber reinforced epoxy resin in which a large number of copper electrodes having a diameter of 50 μm are formed on the surface at a pitch of 150 μm, the exposure and development treatment is performed, A large number of recesses with a diameter of 80 μm were formed in the photoresist layer to expose the electrodes to the outside. The photoresist layer was an epoxy acrylate resin system. Thereafter, an acrylic resin photosensitive film having a thickness of 50 μm is thermocompression-bonded (105 ° C., pressure 3.5 kg / cm 2) on the upper surface of the photoresist layer, exposed to light using a glass mask, and then 2.3% tetramethyl. The photosensitive film was etched and developed with an ammonium hydroxide solution to form a window portion having a diameter of 120 μm that overlapped the concave portion. Next, a solder paste containing about 50% of 63% Sn—Pb solder in a volume ratio was filled into the window portion and the concave portion by a printing method, and heated and melted at 210 ° C. Thereafter, the photosensitive film was removed using a 10% monoethanolamine solution.

その結果、平均高さが75μmの多数のハンダバンプを形成することができた。これら多数のハンダバンプの高さのばらつきは、1.5μm以内であった。また、感光性フィルムを溶解除去した際に、基板が侵食されることは一切なかった。   As a result, a large number of solder bumps having an average height of 75 μm could be formed. The variation in the height of these many solder bumps was within 1.5 μm. Moreover, when the photosensitive film was dissolved and removed, the substrate was never eroded.

直径が50μmの銅製の電極を150μmピッチで表面に多数形成したガラス繊維強化エポキシ樹脂製の基板の表面に、厚みが25μmのフォトレジスト層を形成した後に、その露光・現像処理を行うことにより、上記フォトレジスト層に上記電極を外部に露出させる直径80μmの凹部を多数形成した。上記フォトレジスト層は、エポキシアクリレート樹脂系とした。その後、上記フォトレジスト層の上面に厚みが50μmのアクリル樹脂系感光性フィルムを載置(25℃)し、ガラスマスクを用いて露光した後に、2.3%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド溶液で上記感光性フィルムをエッチング現像し、上記凹部に重なった直径120μmの窓部を形成した。次いで、63%Sn−Pbのハンダを体積比で約50%含むハンダペーストを印刷法により上記窓部と凹部とに充填し、210℃で加熱溶融させた。その後、5%モノエタノールアミン溶液を用いて上記感光性フィルムを除去した。   By forming a photoresist layer having a thickness of 25 μm on the surface of a substrate made of glass fiber reinforced epoxy resin in which a large number of copper electrodes having a diameter of 50 μm are formed on the surface at a pitch of 150 μm, the exposure / development treatment is performed, A large number of recesses with a diameter of 80 μm were formed in the photoresist layer to expose the electrodes to the outside. The photoresist layer was an epoxy acrylate resin system. Thereafter, an acrylic resin photosensitive film having a thickness of 50 μm is placed on the upper surface of the photoresist layer (at 25 ° C.), exposed using a glass mask, and then exposed to 2.3% tetramethylammonium hydroxide solution. The conductive film was etched and developed to form a window portion having a diameter of 120 μm that overlapped with the concave portion. Next, a solder paste containing about 50% of 63% Sn—Pb solder in a volume ratio was filled into the window portion and the concave portion by a printing method, and heated and melted at 210 ° C. Thereafter, the photosensitive film was removed using a 5% monoethanolamine solution.

その結果、平均高さが75μmの多数のハンダバンプを形成することができた。これら多数のハンダバンプの高さのばらつきは、1.5μm以内であった。また、感光性フィルムを溶解除去した際に、基板が侵食されることは一切なかった。   As a result, a large number of solder bumps having an average height of 75 μm could be formed. The variation in the height of these many solder bumps was within 1.5 μm. Moreover, when the photosensitive film was dissolved and removed, the substrate was never eroded.

直径が70μmで凹形状の表面がNiの電極を150μmピッチで多数形成し、かつ電極上部以外がポリイミドで被覆された基板の表面に、厚みが50μmのアクリル樹脂系感光性フィルムを熱圧着(105℃、圧力3.5Kg/cm2)し、ガラスマスクを用いて露光した後に、2.3%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド溶液で上記感光性フィルムをエッチング現像し、上記凹部に重なった直径120μmの窓部を形成した。次いで、63%Sn−Pbのハンダを体積比で約50%含むハンダペーストを印刷法により上記窓部と凹部とに充填し、210℃で加熱溶融させた。その後、10%モノエタノールアミン溶液を用いて上記感光性フィルムを除去した。   An acrylic resin photosensitive film having a thickness of 50 μm is thermocompression-bonded on the surface of a substrate on which a large number of electrodes having a Ni diameter of 70 μm and a concave surface are formed at a pitch of 150 μm and other than the upper part of the electrode is coated with polyimide (105 And exposed to light using a glass mask, the photosensitive film was etched and developed with a 2.3% tetramethylammonium hydroxide solution, and a window portion having a diameter of 120 μm overlapped with the concave portion. Formed. Next, a solder paste containing about 50% of 63% Sn—Pb solder in a volume ratio was filled into the window portion and the concave portion by a printing method, and heated and melted at 210 ° C. Thereafter, the photosensitive film was removed using a 10% monoethanolamine solution.

その結果、平均高さが70μmの多数のハンダバンプを形成することができた。これら多数のハンダバンプの高さのばらつきは、1.5μm以内であった。また、感光性フィルムを溶解除去した際に、基板が侵食されることは一切なかった。   As a result, a large number of solder bumps having an average height of 70 μm could be formed. The variation in the height of these many solder bumps was within 1.5 μm. Moreover, when the photosensitive film was dissolved and removed, the substrate was never eroded.

直径が70μmで凹形状の表面がNiの電極を150μmピッチで多数形成し、かつ電極上部以外がポリイミドで被覆された基板の表面に、厚みが50μmのアクリル樹脂系感光性フィルムを載置(25℃)し、ガラスマスクを用いて露光した後に、2.3%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド溶液で上記感光性フィルムをエッチング現像し、上記凹部に重なった直径120μmの窓部を形成した。次いで、63%Sn−Pbのハンダを体積比で約50%含むハンダペーストを印刷法により上記窓部と凹部とに充填し、210℃で加熱溶融させた。その後、5%モノエタノールアミン溶液を用いて上記感光性フィルムを除去した。   An acrylic resin photosensitive film having a thickness of 50 μm is placed on the surface of a substrate on which a large number of electrodes having a Ni diameter of 70 μm and a concave surface are formed at a pitch of 150 μm and the upper part of the electrode is covered with polyimide (25 And exposed to light using a glass mask, the photosensitive film was etched and developed with a 2.3% tetramethylammonium hydroxide solution to form a window portion having a diameter of 120 μm that overlapped the concave portion. Next, a solder paste containing about 50% of 63% Sn—Pb solder in a volume ratio was filled into the window portion and the concave portion by a printing method, and heated and melted at 210 ° C. Thereafter, the photosensitive film was removed using a 5% monoethanolamine solution.

その結果、平均高さが70μmの多数のハンダバンプを形成することができた。これら多数のハンダバンプの高さのばらつきは、1.5μm以内であった。また、感光性フィルムを溶解除去した際に、基板が侵食されることは一切なかった。   As a result, a large number of solder bumps having an average height of 70 μm could be formed. The variation in the height of these many solder bumps was within 1.5 μm. Moreover, when the photosensitive film was dissolved and removed, the substrate was never eroded.

直径が50μmの銅製の電極を150μmピッチで表面に多数形成したガラス繊維強化エポキシ樹脂製の基板の表面に、厚みが25μmのフォトレジスト層を形成した後に、その露光・現像処理を行うことにより、上記フォトレジスト層に上記電極を外部に露出させる直径80μmの凹部を多数形成した。上記フォトレジスト層は、硫酸バリウムをフィラーとして含むエポキシアクリレート樹脂系とした。その後、上記フォトレジスト層の上面に厚みが50μmのポリイミドフィルムを載置し、エキシマレーザを用いて電極上部に直径120μmの窓部を形成した。次いで、63%Sn−Pbのハンダを体積比で約50%含むハンダペーストを印刷法により上記窓部と凹部とに充填し、210℃で加熱溶融させた。その後、5%モノエタノールアミン溶液を用いて上記ポリイミドフィルムを除去した。   By forming a photoresist layer having a thickness of 25 μm on the surface of a substrate made of glass fiber reinforced epoxy resin in which a large number of copper electrodes having a diameter of 50 μm are formed on the surface at a pitch of 150 μm, the exposure / development treatment is performed, A large number of recesses with a diameter of 80 μm were formed in the photoresist layer to expose the electrodes to the outside. The photoresist layer was an epoxy acrylate resin system containing barium sulfate as a filler. Thereafter, a polyimide film having a thickness of 50 μm was placed on the upper surface of the photoresist layer, and a window part having a diameter of 120 μm was formed on the electrode using an excimer laser. Next, a solder paste containing about 50% of 63% Sn—Pb solder in a volume ratio was filled into the window portion and the concave portion by a printing method, and heated and melted at 210 ° C. Thereafter, the polyimide film was removed using a 5% monoethanolamine solution.

その結果、平均高さが75μmの多数のハンダバンプを形成することができた。これら多数のハンダバンプの高さのばらつきは、1.5μm以内であった。また、感光性フィルムを溶解除去した際に、基板が侵食されることは一切なかった。   As a result, a large number of solder bumps having an average height of 75 μm could be formed. The variation in the height of these many solder bumps was within 1.5 μm. Moreover, when the photosensitive film was dissolved and removed, the substrate was never eroded.

直径が70μmで凹形状の表面がNiの電極を150μmピッチで多数形成し、かつ電極上部以外がポリイミドで被覆された基板の表面に、厚みが50μmのアクリル樹脂系フィルムを載置し、炭酸ガスレーザを用いて電極上部に直径120μmの窓部を形成した。次いで、63%Sn−Pbのハンダを体積比で約50%含むハンダペーストを印刷法により上記窓部と凹部とに充填し、210℃で加熱溶融させた。その後、5%モノエタノールアミン溶液を用いて上記フィルムを除去した。   A carbon dioxide gas laser is formed by placing an acrylic resin film having a thickness of 50 μm on the surface of a substrate on which a large number of electrodes each having a diameter of 70 μm and a concave shape are formed with a pitch of 150 μm and the upper part of the electrode is covered with polyimide. A window part having a diameter of 120 μm was formed on the upper part of the electrode. Next, a solder paste containing about 50% of 63% Sn—Pb solder in a volume ratio was filled into the window portion and the concave portion by a printing method, and heated and melted at 210 ° C. Thereafter, the film was removed using a 5% monoethanolamine solution.

その結果、平均高さが70μmの多数のハンダバンプを形成することができた。これら多数のハンダバンプの高さのばらつきは、1.5μm以内であった。また、感光性フィルムを溶解除去した際に、基板が侵食されることは一切なかった。   As a result, a large number of solder bumps having an average height of 70 μm could be formed. The variation in the height of these many solder bumps was within 1.5 μm. Moreover, when the photosensitive film was dissolved and removed, the substrate was never eroded.

実施例1の工程において、上記ハンダペーストに代えて、平均粒径15μmのハンダ粉末(63%Sn−Pb)を用いた。また、このハンダ粉末を感光性フィルムの窓部とフォトレジスト層の凹部とに充填する以前には、フラックス(タムラ化研株式会社製の商品ULF−500VS)を上記窓部と凹部との内面に若干量だけ塗布した。それ以外の条件は、実施例1と同一とした。   In the process of Example 1, solder powder (63% Sn—Pb) having an average particle diameter of 15 μm was used in place of the solder paste. In addition, before filling the solder powder with the window portion of the photosensitive film and the concave portion of the photoresist layer, flux (product ULF-500VS manufactured by Tamura Kaken Co., Ltd.) is applied to the inner surface of the window portion and the concave portion. A slight amount was applied. The other conditions were the same as in Example 1.

その結果、実施例1と同様に、平均高さが60μmの多数のハンダバンプを形成することができた。これら多数のハンダバンプの高さのばらつきは、2μm以内であった。また、感光性フィルムを溶解除去した際に、基板が侵食されることは一切なかった。   As a result, as in Example 1, a large number of solder bumps having an average height of 60 μm could be formed. The variation in the height of these many solder bumps was within 2 μm. Moreover, when the photosensitive film was dissolved and removed, the substrate was never eroded.

実施例1の工程において、感光性フィルムの窓部にハンダペーストを充填するのに代えて、基板全体を210℃の溶融ハンダ(63%Sn−Pb)に浸漬させてから引き上げ、そのまま自然冷却により固化させた。基板全体を溶融ハンダに浸漬させる以前には、実施例2と同様にフラックスの塗布処理を行った。それ以外の条件は、実施例1と同一とした。   In the process of Example 1, instead of filling the window portion of the photosensitive film with solder paste, the whole substrate was immersed in molten solder (63% Sn—Pb) at 210 ° C. Solidified. Before immersing the entire substrate in molten solder, a flux coating process was performed in the same manner as in Example 2. The other conditions were the same as in Example 1.

その結果、平均高さが70μmの多数のハンダバンプを形成することができた。これら多数のハンダバンプの高さのばらつきは、2μm以内であった。また、感光性フィルムを溶解除去した際に、基板が侵食されることは一切なかった。   As a result, a large number of solder bumps having an average height of 70 μm could be formed. The variation in the height of these many solder bumps was within 2 μm. Moreover, when the photosensitive film was dissolved and removed, the substrate was never eroded.

実施例1の工程において、厚さが50μの感光性フィルムに代えて、それと同材質の厚さが40μmの感光性フィルムを用いた。この感光性フィルムに直径80μmの窓部を多数形成した後には、上記感光性フィルムと同材質の厚さが40μmの2枚目の感光性フィルムを熱圧着し、感光性フィルムを2枚重ね状態とした。この2枚目の感光性フィルムについても、1枚目の感光性フィルムと同様な条件で露光・現像処理を行い、1枚目の感光性フィルムの窓部に重なった直径80μmの窓部を多数形成した。その後は、上記2枚の感光性フィルムのそれぞれの窓部とフォトレジスト層の凹部とに、63%Sn−Pbのハンダを体積比で約50%含むハンダペーストを印刷法により充填し、210℃で加熱溶融させた。その後、3%水酸化ナトリウム溶液を用いて上記2枚の感光性フィルムを除去した。   In the process of Example 1, instead of the photosensitive film having a thickness of 50 μm, a photosensitive film having the same material thickness as that of 40 μm was used. After a large number of windows having a diameter of 80 μm are formed on this photosensitive film, a second photosensitive film having the same material as that of the photosensitive film and having a thickness of 40 μm is thermocompression bonded, and two photosensitive films are stacked. It was. This second photosensitive film was also exposed and developed under the same conditions as the first photosensitive film, and many 80 μm diameter windows overlapped with the window of the first photosensitive film. Formed. Thereafter, a solder paste containing about 50% of a 63% Sn—Pb solder in a volume ratio is filled in each of the window portions of the two photosensitive films and the recesses of the photoresist layer by a printing method. And melted by heating. Thereafter, the two photosensitive films were removed using a 3% sodium hydroxide solution.

その結果、平均高さが80μmの多数のハンダバンプを形成することができた。これら多数のハンダバンプの高さのばらつきは、2μm以内であった。また、2枚目の感光性フィルムを溶解除去した際に、基板が侵食されることは一切なかった。   As a result, a large number of solder bumps having an average height of 80 μm could be formed. The variation in the height of these many solder bumps was within 2 μm. Further, when the second photosensitive film was dissolved and removed, the substrate was never eroded.

実施例4の工程において、上記ハンダペーストに代えて、平均粒径15μmのハンダ粉末(63%Sn−Pb)を用いた。また、このハンダ粉末を窓部に充填する前には、実施例2と同様にフラックスを2枚の感光性フィルムの窓部とフォトレジスト層の凹部との内面に若干量だけ塗布した。それ以外の条件は、実施例4と同一とした。   In the process of Example 4, solder powder (63% Sn-Pb) having an average particle diameter of 15 μm was used in place of the solder paste. Further, before filling the solder powder in the window portion, a small amount of flux was applied to the inner surfaces of the two photosensitive film window portions and the photoresist layer concave portions in the same manner as in Example 2. The other conditions were the same as in Example 4.

その結果、平均高さが80μmの多数のハンダバンプを形成することができた。これら多数のハンダバンプの高さのばらつきは、2μm以内であった。また、感光性フィルムを溶解除去した際に、基板が侵食されることは一切なかった。   As a result, a large number of solder bumps having an average height of 80 μm could be formed. The variation in the height of these many solder bumps was within 2 μm. Moreover, when the photosensitive film was dissolved and removed, the substrate was never eroded.

実施例4の工程において、2枚の感光性フィルムの窓部にハンダペーストを充填するのに代えて、基板全体を210℃の溶融ハンダ(63%Sn−Pb)に浸漬させてから引き上げ、そのまま自然冷却により固化させた。基板全体を溶融ハンダに浸漬させる以前には、実施例5と同様にフラックスを感光性フィルムの窓部とフォトレジスト層の凹部との内面に若干量だけ塗布した。それ以外の条件は、実施例4と同一とした。   In the step of Example 4, instead of filling the windows of the two photosensitive films with solder paste, the entire substrate was dipped in 210 ° C. molten solder (63% Sn—Pb), pulled up, and left as it was. Solidified by natural cooling. Prior to immersing the entire substrate in molten solder, a small amount of flux was applied to the inner surfaces of the window portion of the photosensitive film and the concave portion of the photoresist layer in the same manner as in Example 5. The other conditions were the same as in Example 4.

その結果、平均高さが90μmの多数のハンダバンプを形成することができた。これら多数のハンダバンプの高さのばらつきは、2μm以内であった。また、2枚目の感光性フィルムを溶解除去した際に、基板が侵食されることは一切なかった。   As a result, a large number of solder bumps having an average height of 90 μm could be formed. The variation in the height of these many solder bumps was within 2 μm. Further, when the second photosensitive film was dissolved and removed, the substrate was never eroded.

実施例1の前段の工程と同一条件下において、基板のフォトレジスト層上に厚みが50μmの感光性フィルムを熱圧着するとともに、この感光性フィルムに直径80μmの窓部を多数形成した後に、これら多数の窓部内にハンダペーストを充填した。その後、複数のバンプ電極を有する半導体チップを上記基板の上に載せて、複数のバンプ電極を上記窓部内のハンダペースト内に一部進入させた状態で、上記ハンダペーストを210℃で加熱溶融し、その後自然冷却により固化させた。   A thermosensitive film having a thickness of 50 μm was thermocompression-bonded on the photoresist layer of the substrate under the same conditions as in the previous step of Example 1, and after forming a large number of windows having a diameter of 80 μm on the photosensitive film, these A number of windows were filled with solder paste. Thereafter, a semiconductor chip having a plurality of bump electrodes is placed on the substrate, and the solder paste is heated and melted at 210 ° C. with the plurality of bump electrodes partially entering the solder paste in the window. Then, it was solidified by natural cooling.

その結果、上記半導体チップを上記基板に対して機械的かつ電気的に適切に接続することができた。   As a result, the semiconductor chip could be properly mechanically and electrically connected to the substrate.

本発明に係るハンダバンプの形成方法の一例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows an example of the formation method of the solder bump which concerns on this invention. 図1の(a)に示す回路基板の作製工程を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the manufacturing process of the circuit board shown to (a) of FIG. 図1に示す方法でハンダバンプが形成された基板に電子部品の実装する方法の一例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows an example of the method of mounting an electronic component on the board | substrate with which the solder bump was formed by the method shown in FIG. 図3に示す実装方法により得られた電子部品の実装構造を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the mounting structure of the electronic component obtained by the mounting method shown in FIG. 図1に示す方法でハンダバンプが形成された基板に電子部品の実装する方法の他の例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the other example of the method of mounting an electronic component on the board | substrate with which the solder bump was formed by the method shown in FIG. 本発明に係るハンダバンプの形成方法の他の例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the other example of the formation method of the solder bump which concerns on this invention. 溶融ハンダを用いたハンダ充填作業の例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the example of the solder filling operation | work using a fusion | melting solder. 本発明に係る電子部品の実装方法の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the mounting method of the electronic component which concerns on this invention. 従来のハンダバンプ形成方法の一例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows an example of the conventional solder bump formation method. 従来の方法の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the conventional method.

符号の説明Explanation of symbols

1 回路基板
2 電極
3 フォトマスク
4 フィルム
5 ハンダペースト
5A ハンダバンプ
6 半導体チップ
10 基板本体
11 凹部
12 表層部
12’ フォトレジスト層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Circuit board 2 Electrode 3 Photomask 4 Film 5 Solder paste 5A Solder bump 6 Semiconductor chip 10 Substrate body 11 Concave part 12 Surface layer part 12 'Photoresist layer

Claims (3)

電極が設けられた基板の上に当該電極を覆うように第1のレジスト層を形成する工程と、
上記第1のレジスト層において上記電極に対応する位置に上記電極より径の大きな開口部を形成する工程と、
上記開口部が形成された上記第1のレジスト層上に、第2のレジスト層となるフィルムを圧着させる工程と、
上記電極より大きな径を有して上記開口部に連通する開口部を上記フィルムに形成する工程と、
上記第1のレジスト層の上記開口部と上記フィルムの上記開口部とからなって上記電極より大きな径を有し且つ上記電極が露出する凹部に、ハンダ材料を充填する工程と、
上記ハンダ材料を溶融させた後に固化させることにより、上記凹部内の電極上にハンダバンプを設ける工程と、
上記基板および上記第1のレジスト層がエッチング耐性を有するエッチング溶液を使用して行うエッチング処理により上記フィルムを除去する工程と、を含むハンダバンプの形成方法。
Forming a first resist layer on the substrate provided with the electrodes so as to cover the electrodes;
Forming an opening having a diameter larger than that of the electrode at a position corresponding to the electrode in the first resist layer;
A step of pressure-bonding a film to be a second resist layer on the first resist layer in which the opening is formed;
Forming an opening in the film having a larger diameter than the electrode and communicating with the opening;
Filling a solder material into a recess formed of the opening of the first resist layer and the opening of the film and having a larger diameter than the electrode and exposing the electrode;
Providing solder bumps on the electrodes in the recesses by solidifying the solder material after melting,
And a step of removing the film by an etching process performed using an etching solution in which the substrate and the first resist layer have etching resistance.
凹部にハンダ材料を充填する上記工程では、上記凹部にハンダペーストを充填する、請求項1に記載のハンダバンプの形成方法。   The method for forming a solder bump according to claim 1, wherein in the step of filling the concave portion with the solder material, the concave portion is filled with a solder paste. 凹部にハンダ材料を充填する上記工程では、上記凹部にハンダ粉末を充填する、請求項1に記載のハンダバンプの形成方法。   The method for forming a solder bump according to claim 1, wherein in the step of filling the concave portion with the solder material, the concave portion is filled with solder powder.
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