JP2011066201A - Joint structure and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は接合構造体及び接合構造体の製造方法についての技術分野に関する。詳しくは、加熱光線をスルーホールを通して半田に照射して溶融しスルーホールの開口縁に形成されたパッド部と金属パッドを接合し製造コストの低減等を図る技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a bonded structure and a method for manufacturing the bonded structure. More specifically, the present invention relates to a technical field that aims to reduce manufacturing cost by joining a pad portion formed on an opening edge of a through hole and a metal pad by irradiating a solder with a heating beam through a through hole and melting the solder.
回路基板に設けられた金属パッドと多層基板に設けられたスルーホールビアのパッド部とを接合し金属パッドとスルーホールビアが導通された接合構造体がある。 There is a bonded structure in which a metal pad provided on a circuit board and a pad portion of a through-hole via provided in a multilayer board are bonded and the metal pad and the through-hole via are electrically connected.
このような接合構造体、例えば、金属パッドにバンプ等の半田を接合しておき、スルーホールビアと金属パッドを位置合わせした状態でリフローを行い半田を溶融してスルーホールビアと金属パッドを接合することにより製造する方法がある。 Solder such as bumps is bonded to such a bonded structure, for example, a metal pad, reflow is performed with the through hole via and metal pad aligned, and the solder is melted to bond the through hole via and the metal pad. There is a method to manufacture by doing.
また、接合構造体、例えば、スルーホールビアと金属パッドを導電性接着剤によって接合することにより製造する方法もある(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
There is also a method of manufacturing a bonded structure, for example, by bonding a through-hole via and a metal pad with a conductive adhesive (see, for example,
ところが、上記のようにリフローによって接合構造体を製造する方法にあっては、金属パッド等にリフロー時の加熱による負荷が付与されたり、金属パッド等に残留応力が生じることがある。 However, in the method for manufacturing a bonded structure by reflow as described above, a load due to heating during reflow may be applied to a metal pad or the like, or residual stress may be generated in the metal pad or the like.
従って、リフローによる製造方法にあっては、、半田(バンプ)にクラックが生じ易く、接合状態の信頼性が低く、歩止まりの低下による製造コストの高騰を来たすと言う問題がある。 Therefore, in the manufacturing method by reflow, there is a problem that cracks are likely to occur in the solder (bump), the reliability of the bonded state is low, and the manufacturing cost is increased due to a decrease in yield.
また、回路基板が耐熱性の低い、例えば、カメラモジュール等の構造物に取り付けられている場合があり、このような場合にはリフローによってカメラモジュールに変形等が生じてしまうため、耐熱性の低い構造物を有する場合にはリフローを行うことができない。 In addition, the circuit board may have low heat resistance, for example, attached to a structure such as a camera module. In such a case, the camera module may be deformed by reflow, and thus the heat resistance is low. When it has a structure, reflow cannot be performed.
一方、上記のような導電性接着剤を用いて接合構造体を製造する方法にあっては、導電性接着剤の厚みによって抵抗値が変化するため、製造された接合構造体において、導電性接着剤の厚みにバラツキがあると、回路基板や多層基板に流れる電流値にバラツキが生じてしまうおそれがある。 On the other hand, in the method of manufacturing a bonded structure using the conductive adhesive as described above, the resistance value varies depending on the thickness of the conductive adhesive. If there is a variation in the thickness of the agent, the current value flowing through the circuit board or multilayer substrate may vary.
そこで、本発明接合構造体及び接合構造体の製造方法は、上記した問題点を克服し、製造コストの低減等を図ることを課題とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to overcome the above-described problems and to reduce the manufacturing cost and the like.
接合構造体は、上記した課題を解決するために、スルーホールの開口縁に形成されたパッド部を有する多層基板と、ベース基板と該ベース基板上に設けられ半田が接合又は半田ペーストが塗布された金属パッドとを有する回路基板とを備え、前記スルーホールと前記金属パッドを位置合わせした状態で加熱光線を前記スルーホールを通して前記半田に照射し該半田を溶融して前記多層基板のスルーホールの開口縁に形成されたパッド部と前記回路基板の金属パッドとを接合するようにしたものである。 In order to solve the above-described problem, the bonded structure has a multilayer substrate having a pad portion formed at the opening edge of the through hole, a base substrate, and solder which is provided on the base substrate and bonded or applied with a solder paste. A circuit board having a metal pad, and in a state where the through hole and the metal pad are aligned, the solder is irradiated with a heating beam through the through hole to melt the solder, The pad portion formed on the opening edge and the metal pad of the circuit board are joined.
従って、接合構造体にあっては、多層基板における金属パッドと対向する面の反対側の面から加熱光線がスルーホールを通過して金属パッドに接合されている半田に照射される。 Therefore, in the bonding structure, the heating light beam is irradiated to the solder bonded to the metal pad through the through hole from the surface opposite to the surface facing the metal pad in the multilayer substrate.
上記した接合構造体においては、前記金属パッドにフラックスを塗布することが望ましい。 In the above bonded structure, it is desirable to apply a flux to the metal pad.
金属パッドにフラックスを塗布することにより、金属パッドの表面がフラックスによって洗浄される。 By applying the flux to the metal pad, the surface of the metal pad is cleaned with the flux.
上記した接合構造体においては、前記多層基板と前記回路基板の間にアンダーフィル材を介在させることが望ましい。 In the above bonded structure, it is desirable to interpose an underfill material between the multilayer substrate and the circuit substrate.
多層基板と回路基板の間にアンダーフィル材を介在させることにより、加熱光線の照射前に多層基板が回路基板に固定される。 By interposing an underfill material between the multilayer board and the circuit board, the multilayer board is fixed to the circuit board before the irradiation of the heating beam.
上記した接合構造体においては、前記金属パッドの表面を洗浄する紫外線を前記金属パッドに照射することが望ましい。 In the above bonded structure, it is desirable to irradiate the metal pad with ultraviolet rays for cleaning the surface of the metal pad.
金属パッドの表面を洗浄する紫外線を金属パッドに照射することにより、金属パッドに対する半田の接合前に紫外線によって金属パッドの表面が洗浄される。 By irradiating the metal pad with ultraviolet light for cleaning the surface of the metal pad, the surface of the metal pad is cleaned with the ultraviolet light before joining the solder to the metal pad.
上記した接合構造体においては、前記紫外線の光路の少なくとも一部と前記加熱光線の光路の少なくとも一部とを同一の光路とすることが望ましい。 In the bonded structure described above, it is desirable that at least a part of the optical path of the ultraviolet ray and at least a part of the optical path of the heating light beam be the same optical path.
紫外線の光路の少なくとも一部と加熱光線の光路の少なくとも一部とを同一の光路とすることにより、紫外線の光路と加熱光線の光路が共通化される。 By making at least a part of the optical path of the ultraviolet ray and at least a part of the optical path of the heating light beam the same optical path, the optical path of the ultraviolet ray and the optical path of the heating light beam are made common.
接合構造体の製造方法は、上記した課題を解決するために、回路基板のベース基板上に設けられた金属パッドに半田を接合又は半田ペーストを塗布し、スルーホールの開口縁に形成されたパッド部を有する多層基板の前記スルーホールと前記金属パッドを位置合わせし、加熱光線を前記スルーホールを通して前記半田に照射し該半田を溶融して前記多層基板のスルーホールの開口縁に形成されたパッド部と前記回路基板の金属パッドとを接合するようにしたものである。 In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a bonded structure is a pad formed on an opening edge of a through hole by bonding solder or applying a solder paste to a metal pad provided on a base substrate of a circuit board. A pad formed at the opening edge of the through hole of the multilayer substrate by aligning the through hole of the multilayer substrate having a portion with the metal pad, irradiating the solder with a heating beam through the through hole, and melting the solder And the metal pads of the circuit board are bonded together.
従って、接合構造体の製造方法にあっては、多層基板における金属パッドと対向する面の反対側の面から加熱光線がスルーホールを通過して金属パッドに接合されている半田に照射される。 Therefore, in the manufacturing method of the bonded structure, the heating light beam is irradiated from the surface opposite to the surface facing the metal pad in the multilayer substrate to the solder bonded to the metal pad through the through hole.
上記した接合構造体の製造方法においては、前記金属パッドにフラックスを塗布し前記金属パッドに前記半田を接合することが望ましい。 In the above-described manufacturing method of the bonded structure, it is desirable to apply a flux to the metal pad and bond the solder to the metal pad.
金属パッドにフラックスを塗布し金属パッドに半田を接合することにより、金属パッドに対する半田の接合前に金属パッドの表面がフラックスによって洗浄される。 By applying a flux to the metal pad and bonding the solder to the metal pad, the surface of the metal pad is cleaned by the flux before the solder is bonded to the metal pad.
上記した接合構造体の製造方法においては、前記多層基板と前記回路基板の間にアンダーフィル材を介在させて前記スルーホールと前記金属パッドを位置合わせすることが望ましい。 In the above-described manufacturing method of the bonded structure, it is desirable to align the through hole and the metal pad with an underfill material interposed between the multilayer substrate and the circuit substrate.
多層基板と回路基板の間にアンダーフィル材を介在させてスルーホールと金属パッドを位置合わせすることにより、加熱光線の照射前に多層基板が回路基板に固定される。 By positioning the through hole and the metal pad with an underfill material interposed between the multilayer board and the circuit board, the multilayer board is fixed to the circuit board before the irradiation of the heating beam.
上記した接合構造体の製造方法においては、前記金属パッドの表面を洗浄する紫外線を前記金属パッドに照射し前記金属パッドに前記半田を接合することが望ましい。 In the above-described manufacturing method of the bonded structure, it is preferable that the metal pad is irradiated with ultraviolet rays for cleaning the surface of the metal pad to bond the solder to the metal pad.
金属パッドの表面を洗浄する紫外線を金属パッドに照射し金属パッドに半田を接合することにより、金属パッドに対する半田の接合前に紫外線によって金属パッドの表面が洗浄される。 By irradiating the metal pad with ultraviolet rays for cleaning the surface of the metal pad and bonding the solder to the metal pad, the surface of the metal pad is cleaned by the ultraviolet ray before the solder is bonded to the metal pad.
上記した接合構造体の製造方法においては、前記紫外線の光路の少なくとも一部と前記加熱光線の光路の少なくとも一部とを同一の光路とすることが望ましい。 In the above-described manufacturing method of the bonded structure, it is desirable that at least a part of the optical path of the ultraviolet ray and at least a part of the optical path of the heating light beam be the same optical path.
紫外線の光路の少なくとも一部と加熱光線の光路の少なくとも一部とを同一の光路とすることにより、紫外線の光路と加熱光線の光路が共通化される。 By making at least a part of the optical path of the ultraviolet ray and at least a part of the optical path of the heating light beam the same optical path, the optical path of the ultraviolet ray and the optical path of the heating light beam are made common.
本発明接合構造体は、スルーホールの開口縁に形成されたパッド部を有する多層基板と、ベース基板と該ベース基板上に設けられ半田が接合又は半田ペーストが塗布された金属パッドとを有する回路基板とを備え、前記スルーホールと前記金属パッドを位置合わせした状態で加熱光線を前記スルーホールを通して前記半田に照射し該半田を溶融して前記多層基板のスルーホールの開口縁に形成されたパッド部と前記回路基板の金属パッドとを接合するようにしている。 The junction structure according to the present invention includes a multilayer substrate having a pad portion formed at an opening edge of a through hole, a base substrate, and a metal pad provided on the base substrate and bonded with solder or coated with a solder paste. A pad formed on the opening edge of the through hole of the multilayer board by irradiating the solder with a heating beam through the through hole in a state where the through hole and the metal pad are aligned. The part and the metal pad of the circuit board are joined.
従って、リフローによって接合構造体を製造する場合のように、金属パッド等にリフロー時の加熱による負荷が付与されたり金属パッド等に残留応力が生じることが少なく、半田にクラックが生じ難く、接合状態の信頼性の向上及び歩止まりの向上による製造コストの低減を図ることができる。 Therefore, as in the case of manufacturing a bonded structure by reflow, the metal pad or the like is hardly subjected to a load due to heating during reflow or a residual stress is not generated in the metal pad or the like. The manufacturing cost can be reduced by improving the reliability and the yield.
請求項2に記載した発明にあっては、前記金属パッドにフラックスを塗布したので、金属パッドに対する半田の接合性の向上を図ることができる。
In the invention described in
請求項3に記載した発明にあっては、前記多層基板と前記回路基板の間にアンダーフィル材を介在させたので、加熱光線を半田に正確に照射することができると共に金属パッドとスルーホールの開口縁に形成されたパッド部との良好な接合状態を確保することができる。
In the invention described in
請求項4に記載した発明にあっては、前記金属パッドの表面を洗浄する紫外線を前記金属パッドに照射したので、金属パッドの表面に対するフラックスの塗布を省略することが可能となり、作業効率の向上及び製造コストの低減を図ることができる。
In the invention described in
請求項5に記載した発明にあっては、前記紫外線の光路の少なくとも一部と前記加熱光線の光路の少なくとも一部とを同一の光路としたので、機構の簡素化を図った上で金属パッドの表面を洗浄して半田の金属パッドに対する接合性の向上を図ることができる。
In the invention described in
本発明接合構造体の製造方法は、回路基板のベース基板上に設けられた金属パッドに半田を接合又は半田ペーストを塗布し、スルーホールの開口縁に形成されたパッド部を有する多層基板の前記スルーホールと前記金属パッドを位置合わせし、加熱光線を前記スルーホールを通して前記半田に照射し該半田を溶融して前記多層基板のスルーホールの開口縁に形成されたパッド部と前記回路基板の金属パッドとを接合している。 In the method for manufacturing a bonded structure according to the present invention, the multilayer board having the pad portion formed at the opening edge of the through hole is formed by bonding solder or applying a solder paste to the metal pad provided on the base substrate of the circuit board. The metal of the circuit board and the pad portion formed at the opening edge of the through hole of the multilayer board by aligning the through hole and the metal pad, irradiating the solder with a heating beam through the through hole and melting the solder The pad is joined.
従って、リフローによって接合構造体を製造する場合のように、金属パッド等にリフロー時の加熱による負荷が付与されたり金属パッド等に残留応力が生じることが少なく、半田にクラックが生じ難く、接合状態の信頼性の向上及び歩止まりの向上による製造コストの低減を図ることができる。 Therefore, as in the case of manufacturing a bonded structure by reflow, the metal pad or the like is hardly subjected to a load due to heating during reflow or a residual stress is not generated in the metal pad or the like. The manufacturing cost can be reduced by improving the reliability and the yield.
請求項7に記載した発明にあっては、前記金属パッドにフラックスを塗布し前記金属パッドに前記半田を接合したので、金属パッドに対する半田の接合性の向上を図ることができる。
In the invention described in
請求項8に記載した発明にあっては、前記多層基板と前記回路基板の間にアンダーフィル材を介在させて前記スルーホールと前記金属パッドを位置合わせしたので、加熱光線を半田に正確に照射することができると共に金属パッドとスルーホールの開口縁に形成されたパッド部との良好な接合状態を確保することができる。
In the invention described in
請求項9に記載した発明にあっては、前記金属パッドの表面を洗浄する紫外線を前記金属パッドに照射し前記金属パッドに前記半田を接合したので、金属パッドの表面に対するフラックスの塗布を省略することが可能となり、作業効率の向上及び製造コストの低減を図ることができる。
In the invention described in
請求項10に記載した発明にあっては、前記紫外線の光路の少なくとも一部と前記加熱光線の光路の少なくとも一部とを同一の光路としたので、機構の簡素化を図った上で金属パッドの表面を洗浄して半田の金属パッドに対する接合性の向上を図ることができる。
In the invention described in
以下に、本発明接合構造体及び接合構造体の製造方法の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of a bonded structure and a method for manufacturing the bonded structure according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[接合構造体の構成]
接合構造体1は、モジュール2と多層基板3が接合されることにより構成されている(図1参照)。
[Composition of joined structure]
The bonded
モジュール2は、例えば、デジタルカメラ等の撮像装置等に用いられるレンズ等が配置される光モジュールである。モジュール2は鏡筒にレンズ等が配置されて成る本体4と該本体4の一方の面に取り付けられた回路基板5とを有している。
The
本体4は鏡筒が樹脂材料によって形成されると共に鏡筒の内部にレンズ等の光学部品が配置されており低い耐熱性とされている。
The
回路基板5はベース基板6と該ベース基板6上に設けられた複数の金属パッド7、7、・・・とを有し、該金属パッド7、7、・・・にはそれぞれ半田8、8、・・・が接合されている。半田8はバンプとして形成されている。尚、半田8はフラックスが含有されたクリーム状の所謂半田ペーストであってもよい。
The
多層基板3は複数の基板3a、3a、・・・が積層されて成り、複数のスルーホール9、9、・・・を有している。スルーホール9、9、・・・はそれぞれ回路基板5の金属パッド7、7、・・・に対応した位置に形成されている。
The
スルーホール9、9、・・・にはそれぞれスルーホールビア10、10、・・・が形成されている。スルーホールビア10はスルーホール9の内周面に形成された導通部10aと該導通部10aに連続しスルーホール9の開口縁に形成されたパッド部10bとを有している(図2参照)。
Through-
モジュール2の回路基板5と多層基板3の間にはアンダーフィル材11が介在されている。アンダーフィル材11は回路基板5と多層基板3を固定(仮固定)して両者の接合状態を補強する接着剤としての機能を有する。
An
接合構造体1はモジュール2の回路基板5に設けられた金属パッド7、7、・・・と多層基板3のスルーホール9、9、・・・とがそれぞれ位置合わせされ、金属パッド7、7、・・・とスルーホールビア10、10、・・・のパッド部10b、10b、・・・とがそれぞれ半田8、8、・・・によって接合される。金属パッド7、7、・・・とスルーホールビア10、10、・・・のパッド部10b、10b、・・・とがそれぞれ接合されることにより、それぞれ金属パッド7、7、・・・とスルーホールビア10、10、・・・が導通される。
In the
半田8、8、・・・は溶融されることにより金属パッド7、7、・・・とスルーホールビア10、10、・・・を接合し、半田8、8、・・・の溶融は加熱光線100がそれぞれ半田8、8、・・・に照射されることにより行われる。加熱光線100は、例えば、レーザー光であり、光線照射ヘッド200から出射されスルーホール9、9、・・・を通過されて半田8、8、・・・に照射される。
The
光線照射ヘッド200から照射される加熱光線100は光線源201で生成され、生成された加熱光線100は、例えば、光ファイバー等の光線送り部202によって光線源201から光線照射ヘッド200に送られる。
The
加熱光線100の波長は、例えば、200nm以上とされている。また、加熱光線100は光線の中心がスルーホール9の中心に一致された状態で半田8に照射される。さらに、加熱光線100の径はスルーホールビア10の導通部10aの内径より小さくされ、加熱光線100がスルーホールビア10に照射されないようにされている。
The wavelength of the
尚、上記には、多層基板3に導通部10aとパッド部10bを有するスルーホールビア10が設けられている例を示したが、多層基板はスルーホールの内周面に導電部が形成されておらずスルーホールの開口縁にパッド部が形成されているものであってもよい。
In the above example, the through hole via 10 having the
[接合構造体のまとめ]
以上に記載した通り、接合構造体1にあっては、加熱光線100がスルーホール9を通過されて半田8に照射され、該半田8が溶融されることによりモジュール2の金属パッド7、7、・・・と多層基板3のスルーホールビア10、10、・・・のパッド部10b、10b、・・・とが接合される。
[Summary of bonded structure]
As described above, in the
従って、リフローによって接合構造体を製造する場合のように、金属パッド7、7、・・・等にリフロー時の加熱による負荷が付与されたり金属パッド7、7、・・・等に残留応力が生じることが少なく、半田8、8、・・・にクラックが生じ難く、接合状態の信頼性の向上及び歩止まりの向上による製造コストの低減を図ることができる。
Therefore, as in the case of manufacturing a bonded structure by reflow, a load due to heating at the time of reflow is applied to the
また、耐熱性の低い本体4を有するモジュール2が多層基板3と接合される場合においても、本体4に対する熱による影響が付与され難く、本体4の変形等を生じることなくモジュール2と多層基板3を接合することができる。
Further, even when the
さらに、導電性接着剤を用いずにモジュール2と多層基板3を接合するため、導電性接着剤の厚みによる抵抗値の変化に基づく回路基板や多層基板に流れる電流値のバラツキと言う不具合を生じることがない。
Further, since the
尚、金属パッド7、7、・・・にはそれぞれフラックス12が塗布されていることが望ましく、金属パッド7、7、・・・にフラックス12を塗布することにより、金属パッド7、7、・・・に対する半田8、8、・・・の接合性の向上を図ることができる。
It is desirable that the
また、接合構造体1は多層基板3と回路基板5の間にアンダーフィル材11が介在されているが、多層基板3と回路基板5の接合状態の補強が必要ない場合にはアンダーフィル材11を介在させなくてもよい。
In the
但し、アンダーフィル材11を多層基板3と回路基板5の間に介在させることにより、加熱光線100の照射時における接合構造体2に対する多層基板3の位置が安定する。従って、アンダーフィル材11を用いることにより、加熱光線100を半田8、8、・・・に正確に照射することができると共に金属パッド7、7、・・・とスルーホールビア10、10、・・・のパッド部10b、10b、・・・との良好な接合状態を確保することができる。
However, by interposing the
[その他]
上記には、金属パッド7、7、・・・にそれぞれフラックス12を塗布する例を示したが、以下のように、フラックス12の塗布に代えて、半田8、8、・・・の金属パッド7、7、・・・に対する接合前に、金属パッド7、7、・・・の表面を洗浄する紫外線300を照射するようにしてもよい(図3参照)。
[Others]
In the above example, the
紫外線300を照射する場合には、例えば、ビームスプリッター13を用いることが可能である。ビームスプリッター13は、例えば、光線源201の内部に配置されている。
When irradiating the
加熱光線100は、例えば、水平方向へ出射されビームスプリッター13を透過されて半田8に照射され、紫外線300は、例えば、垂直方向へ出射されビームスプリッター13によって90°反射されて金属パッド7に照射される。
For example, the
尚、加熱光線100が垂直方向へ出射されビームスプリッター13によって90°反射されて半田8に照射され、紫外線300が水平方向へ出射されビームスプリッター13を透過されて金属パッド7に照射されるようにしてもよい。
The
ビームスプリッター13を用いることにより、加熱光線100の光路の一部において紫外線300が進行され加熱光線100の光路と紫外線300の光路の共通化を図ることができる。
By using the
紫外線300が金属パッド7に照射されると、紫外線300の照射によって発生するオゾンから分離される活性酸素の作用により金属パッド7の表面に付着されている有機汚染物質が揮発性の物質に変化されて除去され金属パッド7の表面が洗浄される。
When the
上記のように、加熱光線100の光路を用いて紫外線300を金属パッド7に照射することにより、機構の簡素化を図った上で金属パッド7の表面を洗浄して半田8の金属パッド7に対する接合性の向上を図ることができる。
As described above, by irradiating the
また、紫外線300を金属パッド7に照射することにより該金属パッド7の表面を洗浄することが可能となるため、金属パッド7の表面に半田8との接合性を高めるフラックス12の塗布を省略することができる。
Further, since the surface of the
金属パッド7に対するフラックス12の塗布を省略することにより、作業効率の向上及び製造コストの低減を図ることができる。
By omitting application of the
[接合構造体の製造方法]
以下に、接合構造体の製造方法について説明する(図4乃至図12参照)。図4は、接合構造体の製造方法を示すフローチャート図である。
[Method of manufacturing joined structure]
Below, the manufacturing method of a joining structure is demonstrated (refer FIG. 4 thru | or FIG. 12). FIG. 4 is a flowchart showing a method for manufacturing a bonded structure.
(S1)図示しない溶融金属吐出装置に設けられたノズルの下方に回路基板5の金属パッド7が位置するようにモジュール2を配置する(図5参照)。
(S1) The
(S2)金属パッド7の表面にフラックス12を塗布する(図6参照)。フラックス12の塗布により金属パッド7の表面が洗浄される。
(S2) A
(S3)溶融金属吐出装置のノズルから溶融金属(半田8)を吐出し、金属パッド7上に半田8を接合してバンプを形成する(図7参照)。このとき半田8として半田ペーストを用いてもよく、半田ペーストを用いる場合には(S2)のフラックス12の塗布を省略することが可能である。
(S3) Molten metal (solder 8) is discharged from the nozzle of the molten metal discharge device, and
(S4)多層基板3のスルーホールビア10、10、・・・に接合する全ての金属パッド7、7、・・・に半田8、8、・・・のバンプが形成されたか否かを検査する。全ての金属パッド7、7、・・・に半田8、8、・・・のバンプが形成された場合には(S5)に移行し、何れかの金属パッド7、7、・・・に半田8、8、・・・のバンプが形成されていない場合には(S1)に移行して全ての金属パッド7、7、・・・に半田8、8、・・・のバンプが形成されるまで(S1)乃至(S3)を繰り返す。
(S4) Inspect whether bumps of
(S5)回路基板5の金属パッド7、7、・・・が設けられた面のうち、金属パッド7、7、・・・以外の部分にアンダーフィル材11を塗布する(図8参照)。アンダーフィル材11は、上記したように、回路基板5と多層基板3の接合状態を補強するものであるため、補強の必要がない場合にはアンダーフィル材11の塗布を省略することが可能である。
(S5) The
(S6)スルーホール9、9、・・・と金属パッド7、7、・・・を位置合わせした状態で多層基板3を回路基板5上に配置する(図9参照)。このとき多層基板3がアンダーフィル材11上に載置され、スルーホールビア10、10、・・・の下端部がそれぞれ半田8、8、・・・に接する。
(S6) The
(S7)アンダーフィル材11を硬化させて多層基板3を回路基板5に固定(仮固定)する(図10参照)。アンダーフィル材11の硬化は低温度の加熱により行う。アンダーフィル材11の硬化を低温度の加熱により行うため、モジュール2の本体4の耐熱性が低い場合であっても、アンダーフィル材11の硬化時において本体4に対して熱による影響が付与され難い。
(S7) The
(S8)光線照射ヘッド200の下方に加熱光線100を照射する半田8が位置するように多層基板3とモジュール2を配置し、光線照射ヘッド200から加熱光線100を出射しスルーホール9を通して半田8に照射する(図11参照)。
(S8) The
(S9)加熱光線100の照射により半田8を溶融させて金属パッド7とスルーホールビア10のパッド部10bを接合し金属パッド7とスルーホールビア10を導通させる(図12参照)。
(S9) The
(S10)加熱光線100の半田8、8、・・・への照射により全ての金属パッド7、7、・・・とスルーホールビア10、10、・・・の接合が行われたか否かを検査する。全ての金属パッド7、7、・・・とスルーホールビア10、10、・・・の接合が行われた場合には作業を終了し、何れかの金属パッド7、7、・・・とスルーホールビア10、10、・・・の接合が行われていない場合には全ての金属パッド7、7、・・・とスルーホールビア10、10、・・・の接合が行われるまで(S8)及び(S9)を繰り返す。
(S10) Whether or not all of the
尚、上記した接合構造体1の製造方法の説明においては、多層基板3に導通部10aとパッド部10bを有するスルーホールビア10が設けられている例を示したが、多層基板はスルーホールの内周面に導電部が形成されておらずスルーホールの開口縁にパッド部が形成されているものであってもよい。
In the above description of the manufacturing method of the bonded
[接合構造体の製造方法のまとめ]
以上に記載した通り、接合構造体1の製造方法にあっては、回路基板5の金属パッド7、7、・・・に半田8、8、・・・を接合し、多層基板3のスルーホール9、9、・・・と金属パッド7、7、・・・を位置合わせし、加熱光線100をスルーホール9、9、・・・を通して半田8、8、・・・に照射して多層基板3のスルーホールビア10、10、・・・のパッド部10b、10b、・・・と金属パッド7、7、・・・を接合している。
[Summary of Manufacturing Method of Bonded Structure]
As described above, in the manufacturing method of the bonded
従って、リフローによって接合構造体を製造する場合のように、金属パッド7、7、・・・等にリフロー時の加熱による負荷が付与されたり金属パッド7、7、・・・等に残留応力が生じることが少なく、半田8、8、・・・にクラックが生じ難く、接合状態の信頼性の向上及び歩止まりの向上による製造コストの低減を図ることができる。
Therefore, as in the case of manufacturing a bonded structure by reflow, a load due to heating at the time of reflow is applied to the
また、耐熱性の低い本体4を有するモジュール2が多層基板3と接合される場合においても、本体4に対する熱による影響が付与され難く、本体4の変形等を生じることなくモジュール2と多層基板3を接合することができる。
Further, even when the
さらに、導電性接着剤を用いずにモジュール2と多層基板3を接合するため、導電性接着剤の厚みによる抵抗値の変化に基づく回路基板や多層基板に流れる電流値のバラツキと言う不具合を生じることがない。
Further, since the
加えて、金属パッド7、7、・・・にそれぞれフラックス12、12、・・・を塗布することにより、金属パッド7、7、・・・に対する半田8、8、・・・の接合性の向上を図ることができる。
In addition, by applying
また、アンダーフィル材11を多層基板3と回路基板5の間に介在させることにより、加熱光線100の照射時における接合構造体2に対する多層基板3の位置が安定する。従って、加熱光線100を半田8、8、・・・に正確に照射することができると共に金属パッド7、7、・・・とスルーホールビア10、10、・・・のパッド部10b、10b、・・・との良好な接合状態を確保することができる。
Further, by interposing the
尚、上記には、(S2)の工程において金属パッド7にフラックス12を塗布して金属パッド7の表面を洗浄する例を示したが、フラックス12に代えて金属パッド7に紫外線300を照射してもよい(図3参照)。
In the above description, the
紫外線300が金属パッド7に照射されると、紫外線300の照射によって発生するオゾンから分離される活性酸素の作用により金属パッド7の表面に付着されている有機汚染物質が揮発性の物質に変化されて除去され金属パッド7の表面が洗浄される。
When the
従って、紫外線300を金属パッド7に照射することによりフラックス12の塗布を省略することができ、作業効率の向上及び製造コストの低減を図ることができる。
Therefore, the application of the
また、加熱光線100の光路を用いて紫外線300を金属パッド7に照射することにより、機構の簡素化を図った上で金属パッド7の表面を洗浄して半田8の金属パッド7に対する接合性の向上を図ることができる。
Further, by irradiating the
上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。 The specific shapes and structures of the respective parts shown in the above-described best mode are merely examples of the implementation of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited by these. It should not be interpreted in a general way.
1…接合構造体、3…多層基板、5…回路基板、6…ベース基板、7…金属パッド、8…半田、9…スルーホール、10…スルーホールビア、10a…導通部、10b…パッド部、11…アンダーフィル材、12…フラックス、100…加熱光線、300…紫外線
DESCRIPTION OF
Claims (10)
ベース基板と該ベース基板上に設けられ半田が接合又は半田ペーストが塗布された金属パッドとを有する回路基板とを備え、
前記スルーホールと前記金属パッドを位置合わせした状態で加熱光線を前記スルーホールを通して前記半田に照射し該半田を溶融して前記多層基板のスルーホールの開口縁に形成されたパッド部と前記回路基板の金属パッドとを接合するようにした
接合構造体。 A multilayer substrate having a pad portion formed at the opening edge of the through hole;
A circuit board having a base substrate and a metal pad provided on the base substrate and bonded with solder or coated with a solder paste;
The circuit board and the pad part formed at the opening edge of the through hole of the multilayer substrate by irradiating the solder with a heating beam through the through hole with the through hole and the metal pad aligned Bonding structure that joins metal pads.
請求項1に記載の接合構造体。 The joined structure according to claim 1, wherein a flux is applied to the metal pad.
請求項1に記載の接合構造体。 The joint structure according to claim 1, wherein an underfill material is interposed between the multilayer substrate and the circuit substrate.
請求項1に記載の接合構造体。 The bonding structure according to claim 1, wherein the metal pad is irradiated with ultraviolet rays for cleaning the surface of the metal pad.
請求項4に記載の接合構造体。 The joining structure according to claim 4, wherein at least part of the optical path of the ultraviolet ray and at least part of the optical path of the heating light beam are the same optical path.
スルーホールの開口縁に形成されたパッド部を有する多層基板の前記スルーホールと前記金属パッドを位置合わせし、
加熱光線を前記スルーホールを通して前記半田に照射し該半田を溶融して前記多層基板のスルーホールの開口縁に形成されたパッド部と前記回路基板の金属パッドとを接合するようにした
接合構造体の製造方法。 Join solder or apply solder paste to the metal pads provided on the base substrate of the circuit board,
Aligning the metal pad with the through hole of the multilayer substrate having a pad portion formed at the opening edge of the through hole;
A bonding structure in which a heating beam is irradiated to the solder through the through hole and the solder is melted to bond the pad portion formed at the opening edge of the through hole of the multilayer board and the metal pad of the circuit board. Manufacturing method.
請求項6に記載の接合構造体の製造方法。 The manufacturing method of the joined structure according to claim 6, wherein flux is applied to the metal pad and the solder is joined to the metal pad.
請求項6に記載の接合構造体の製造方法。 The manufacturing method of the joined structure according to claim 6, wherein an underfill material is interposed between the multilayer substrate and the circuit substrate to align the through hole and the metal pad.
請求項6に記載の接合構造体の製造方法。 The method for manufacturing a joint structure according to claim 6, wherein the solder is bonded to the metal pad by irradiating the metal pad with ultraviolet rays for cleaning the surface of the metal pad.
請求項9に記載の接合構造体の製造方法。 The method for manufacturing a joined structure according to claim 9, wherein at least a part of the optical path of the ultraviolet ray and at least a part of the optical path of the heating light beam are the same optical path.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9431341B2 (en) | 2013-11-15 | 2016-08-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device having metal patterns and piezoelectric patterns |
JP6989070B1 (en) * | 2020-03-06 | 2022-01-05 | 株式会社村田製作所 | Electronic devices and their manufacturing methods |
-
2009
- 2009-09-17 JP JP2009215562A patent/JP2011066201A/en active Pending
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