JP3304854B2 - 半田バンプ形成方法 - Google Patents
半田バンプ形成方法Info
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- H05K1/02—Details
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- H05K1/112—Pads for surface mounting, e.g. lay-out directly combined with via connections
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3478—Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
-
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- H05K3/3489—Composition of fluxes; Methods of application thereof; Other methods of activating the contact surfaces
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品や基板の
電極上に半田バンプを形成する半田バンプ形成方法に関
するものである。
電極上に半田バンプを形成する半田バンプ形成方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子部品の実装方法として半田バンプを
用いる方法が知られている。この方法は電子部品の電極
上に予め半田の突出電極である半田バンプを形成し、こ
の半田バンプを基板などの電極に半田付けするものであ
る。半田バンプを形成する方法として、従来より半田ボ
ールを電子部品などの電極上に移載する方法が用いられ
ている。
用いる方法が知られている。この方法は電子部品の電極
上に予め半田の突出電極である半田バンプを形成し、こ
の半田バンプを基板などの電極に半田付けするものであ
る。半田バンプを形成する方法として、従来より半田ボ
ールを電子部品などの電極上に移載する方法が用いられ
ている。
【０００３】ところでＣＳＰ（ｃｈｉｐ ｓｉｚｅ ｐ
ａｃｋａｇｅ）などでは、電極が形成される面と半田バ
ンプが形成される面が基板の同一面でない場合がある。
すなわちパッケージを構成するテープ状の基板の片側の
面に電極が形成され、この電極が形成された面の反対面
に半田ボールを移載して溶融させ、電極位置に設けられ
た基板の貫通孔を介して溶融半田を電極に導通させて半
田バンプが形成される。以下、従来の半田バンプ形成方
法について図面を参照して説明する。図４は従来のテー
プ状の基板の部分断面図である。
ａｃｋａｇｅ）などでは、電極が形成される面と半田バ
ンプが形成される面が基板の同一面でない場合がある。
すなわちパッケージを構成するテープ状の基板の片側の
面に電極が形成され、この電極が形成された面の反対面
に半田ボールを移載して溶融させ、電極位置に設けられ
た基板の貫通孔を介して溶融半田を電極に導通させて半
田バンプが形成される。以下、従来の半田バンプ形成方
法について図面を参照して説明する。図４は従来のテー
プ状の基板の部分断面図である。
【０００４】図４において、テープ状の基板１の下面に
は電極２が形成されている。基板１の電極２の位置には
貫通孔３が設けられており、貫通孔３上にはフラックス
４が塗布された半田ボール５が搭載されている。半田ボ
ール５の径は貫通孔３の径より大きく設定されているた
め、半田ボール５は貫通孔３内に入り込むことはでき
ず、したがって半田ボール５は基板１の厚みのため電極
２と接触せず隙間により隔てられている。
は電極２が形成されている。基板１の電極２の位置には
貫通孔３が設けられており、貫通孔３上にはフラックス
４が塗布された半田ボール５が搭載されている。半田ボ
ール５の径は貫通孔３の径より大きく設定されているた
め、半田ボール５は貫通孔３内に入り込むことはでき
ず、したがって半田ボール５は基板１の厚みのため電極
２と接触せず隙間により隔てられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この後基板１はリフロ
ーに送られ加熱されるが、半田ボール５は電極２と隔て
られているため、半田ボール５が溶融した後でも溶融半
田が電極２の上面まで到達せず、電極２と導通しないま
ま固化する導通不良が発生する場合がある。そこでこの
導通不良の発生を防止する対策として、半田ボール５の
移載前に貫通孔３内の電極２の表面に金属メッキを施し
たり、また電極２上にクリーム半田を充填した上に半田
ボール５を移載することなど、半田ボール５の移載に先
立って工程を追加することが行われていた。
ーに送られ加熱されるが、半田ボール５は電極２と隔て
られているため、半田ボール５が溶融した後でも溶融半
田が電極２の上面まで到達せず、電極２と導通しないま
ま固化する導通不良が発生する場合がある。そこでこの
導通不良の発生を防止する対策として、半田ボール５の
移載前に貫通孔３内の電極２の表面に金属メッキを施し
たり、また電極２上にクリーム半田を充填した上に半田
ボール５を移載することなど、半田ボール５の移載に先
立って工程を追加することが行われていた。
【０００６】このように基板の電極形成面の反対面に半
田バンプを形成する場合には、導通不良の防止のため金
属メッキやクリーム半田塗布などの工程の追加を要し、
工程が複雑になるという問題点があった。
田バンプを形成する場合には、導通不良の防止のため金
属メッキやクリーム半田塗布などの工程の追加を要し、
工程が複雑になるという問題点があった。
【０００７】そこで本発明は、簡単な工程で基板の電極
形成面の反対面に導通不良のない半田バンプを形成でき
る半田バンプ形成方法を提供することを目的とする。
形成面の反対面に導通不良のない半田バンプを形成でき
る半田バンプ形成方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の半田バン
プ形成方法は、基板の電極形成面の反対面上に基板の貫
通孔を介して前記電極と導通する半田バンプを形成する
半田バンプの形成方法であって、吸着ツールに保持され
た半田ボールの下面に導電性で半田ぬれ性の良い金属粉
末を混合したフラックスを塗布する工程と、前記フラッ
クスが塗布された半田ボールを前記電極形成面と反対側
の基板面に移載すると共にこの半田ボールの下面の前記
フラックスを前記電極に接触させる工程と、前記半田ボ
ールが移載された基板を加熱することによりこの半田ボ
ールを溶融させて前記電極と半田ボールを前記貫通孔を
介して導通させる工程とを含む。
プ形成方法は、基板の電極形成面の反対面上に基板の貫
通孔を介して前記電極と導通する半田バンプを形成する
半田バンプの形成方法であって、吸着ツールに保持され
た半田ボールの下面に導電性で半田ぬれ性の良い金属粉
末を混合したフラックスを塗布する工程と、前記フラッ
クスが塗布された半田ボールを前記電極形成面と反対側
の基板面に移載すると共にこの半田ボールの下面の前記
フラックスを前記電極に接触させる工程と、前記半田ボ
ールが移載された基板を加熱することによりこの半田ボ
ールを溶融させて前記電極と半田ボールを前記貫通孔を
介して導通させる工程とを含む。
【０００９】請求項２記載の半田バンプ形成方法は、請
求項１記載の半田バンプ形成方法であって、前記金属粉
末が、全体量の８０％以上が５〜２５μｍの粒径の半田
粒であるようにした。
求項１記載の半田バンプ形成方法であって、前記金属粉
末が、全体量の８０％以上が５〜２５μｍの粒径の半田
粒であるようにした。
【００１０】請求項３記載の半田バンプ形成方法は、請
求項１記載の半田バンプ形成方法であって、前記金属粉
末が、全体量の８０％以上が１〜１０μｍの粒径の、導
電性で半田ぬれ性の良い金属粉末であるようにした。
求項１記載の半田バンプ形成方法であって、前記金属粉
末が、全体量の８０％以上が１〜１０μｍの粒径の、導
電性で半田ぬれ性の良い金属粉末であるようにした。
【００１１】各請求項記載の発明によれば、半田ボール
に導電性の半田ぬれ性の良い金属粉末を混合したフラッ
クスを塗布し、この半田ボールを電極形成面の反対側の
基板面に搭載することにより、半田ボールと電極表面と
の間に隙間がある場合でも、半田ボールが溶融した後に
は溶融半田はフラックス中の金属粉末に導かれて電極表
面に到達し、確実に電極と接合されて導通不良を防止す
ることができる。
に導電性の半田ぬれ性の良い金属粉末を混合したフラッ
クスを塗布し、この半田ボールを電極形成面の反対側の
基板面に搭載することにより、半田ボールと電極表面と
の間に隙間がある場合でも、半田ボールが溶融した後に
は溶融半田はフラックス中の金属粉末に導かれて電極表
面に到達し、確実に電極と接合されて導通不良を防止す
ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の半田
ボールの移載装置のフラックス転写部の部分断面図、図
２（ａ），（ｂ）は同半田ボールの移載装置のフラック
ス転写部の拡大断面図、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は
同テープ状の基板の部分断面図である。
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の半田
ボールの移載装置のフラックス転写部の部分断面図、図
２（ａ），（ｂ）は同半田ボールの移載装置のフラック
ス転写部の拡大断面図、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は
同テープ状の基板の部分断面図である。
【００１３】まず、図１、図２を参照して半田ボールに
フラックスを塗布する方法について説明する。図１に示
す半田ボールの移載装置のフラックス転写部６は、容器
１３とスキージユニット９より構成される。容器１３は
水平の平らな底面を有しており、個の底面上にフラック
ス１４を貯溜する。スキージユニット９は２つのスキー
ジ７を上下動させる２つのシリンダ８を備えている。２
つのスキージ７は図１に示すようにそれぞれ異る方向に
傾斜しており、シリンダ８のロッドが下降した状態で
は、スキージ７の下端部と容器１３の底面との隙間は所
定隙間ｄに保たれる。この状態でスキージユニット９が
水平往復動することにより、２つのスキージ７は容器５
内に貯留されるフラックス４を、容器５の底面上に前述
の隙間ｄに等しい所定厚さｄで塗布する。
フラックスを塗布する方法について説明する。図１に示
す半田ボールの移載装置のフラックス転写部６は、容器
１３とスキージユニット９より構成される。容器１３は
水平の平らな底面を有しており、個の底面上にフラック
ス１４を貯溜する。スキージユニット９は２つのスキー
ジ７を上下動させる２つのシリンダ８を備えている。２
つのスキージ７は図１に示すようにそれぞれ異る方向に
傾斜しており、シリンダ８のロッドが下降した状態で
は、スキージ７の下端部と容器１３の底面との隙間は所
定隙間ｄに保たれる。この状態でスキージユニット９が
水平往復動することにより、２つのスキージ７は容器５
内に貯留されるフラックス４を、容器５の底面上に前述
の隙間ｄに等しい所定厚さｄで塗布する。
【００１４】次にフラックス１４について説明する。フ
ラックス１４は従来より用いられているフラックスに導
電性の、かつ半田ぬれ性が良い金属粉末を混合したもの
である。フラックス１４中の金属粉末の割合は、体積比
で５０ＶＯＬ％以上が望ましく、金属粉末としては、金
や銀、銅などの金属の粉末が用いられる。また金属粉末
として半田を微細な粒状とした半田粒を用いることもで
きる。
ラックス１４は従来より用いられているフラックスに導
電性の、かつ半田ぬれ性が良い金属粉末を混合したもの
である。フラックス１４中の金属粉末の割合は、体積比
で５０ＶＯＬ％以上が望ましく、金属粉末としては、金
や銀、銅などの金属の粉末が用いられる。また金属粉末
として半田を微細な粒状とした半田粒を用いることもで
きる。
【００１５】本実施の形態では、半田ボールにフラック
ス１４を塗布する方法として転写による方法を用いるた
め、良好な転写が行えるようにフラックス１４中に混合
される金属粉末の粒径を所定範囲内に収める必要があ
る。前述の金や銀、銅などの場合には、全体量の８０％
以上の金属粉が１〜１０μｍの粒径の範囲にあるものが
使用され、また半田粒を用いる場合には全体量の８０％
以上の半田粒が、５〜２５μｍの粒径の範囲にあるもの
が使用される。
ス１４を塗布する方法として転写による方法を用いるた
め、良好な転写が行えるようにフラックス１４中に混合
される金属粉末の粒径を所定範囲内に収める必要があ
る。前述の金や銀、銅などの場合には、全体量の８０％
以上の金属粉が１〜１０μｍの粒径の範囲にあるものが
使用され、また半田粒を用いる場合には全体量の８０％
以上の半田粒が、５〜２５μｍの粒径の範囲にあるもの
が使用される。
【００１６】次に半田ボールへのフラックス１４の塗布
について説明する。図１に示すように、半田ボール５を
吸着孔１０ａに真空吸着した吸着ツール１０をフラック
ス１４が塗布された容器１３上に位置させる。次いで図
２（ａ）に示すように、吸着ツール１０の下面を容器１
３の底面上から高さｈの位置まで下降させる。高さｈ
は、半田ボール５の下端部が容器１３の底面に当接しな
い高さであり、半田ボール５の下面に適量のフラックス
１４が転写されるような高さとして、実際の試行により
決定されるものである。
について説明する。図１に示すように、半田ボール５を
吸着孔１０ａに真空吸着した吸着ツール１０をフラック
ス１４が塗布された容器１３上に位置させる。次いで図
２（ａ）に示すように、吸着ツール１０の下面を容器１
３の底面上から高さｈの位置まで下降させる。高さｈ
は、半田ボール５の下端部が容器１３の底面に当接しな
い高さであり、半田ボール５の下面に適量のフラックス
１４が転写されるような高さとして、実際の試行により
決定されるものである。
【００１７】次いで、この状態から吸着ツール１０を上
昇させる。すると、容器１３の底面に所定厚さｄで塗布
されたフラックス１４は半田ボール５の下面に転写され
て付着したまま上昇する。このようにして図２（ｂ）に
示すように、半田ボール５の下面にはフラックス１４が
転写により塗布される。
昇させる。すると、容器１３の底面に所定厚さｄで塗布
されたフラックス１４は半田ボール５の下面に転写され
て付着したまま上昇する。このようにして図２（ｂ）に
示すように、半田ボール５の下面にはフラックス１４が
転写により塗布される。
【００１８】次に半田ボール５の基板上への移載につい
て説明する。図３（ａ）に示すように、基板１１の下面
には電極１２が形成されており、この電極形成面の反対
面上、すなわち基板１１の上面に貫通孔１１ａを介して
半田バンプが形成される。この基板１１上に半田ボール
５を吸着した吸着ツール１０を移動させ、次いで吸着ツ
ール１０を貫通孔１１ａ上に下降させる。次いで半田ボ
ール５の真空吸着を解除して吸着ツール１０が上昇する
ことにより、半田ボール５は基板１１の貫通孔１１ａの
位置に移載される。このとき、図３（ｂ）に示すよう
に、貫通孔１１ａ上の半田ボール５の下端部は、基板１
１の厚みにより電極１２の上面に接触しないが、半田ボ
ール５の下面に塗布されたフラックス１４は電極１２の
表面に接触した状態にある。
て説明する。図３（ａ）に示すように、基板１１の下面
には電極１２が形成されており、この電極形成面の反対
面上、すなわち基板１１の上面に貫通孔１１ａを介して
半田バンプが形成される。この基板１１上に半田ボール
５を吸着した吸着ツール１０を移動させ、次いで吸着ツ
ール１０を貫通孔１１ａ上に下降させる。次いで半田ボ
ール５の真空吸着を解除して吸着ツール１０が上昇する
ことにより、半田ボール５は基板１１の貫通孔１１ａの
位置に移載される。このとき、図３（ｂ）に示すよう
に、貫通孔１１ａ上の半田ボール５の下端部は、基板１
１の厚みにより電極１２の上面に接触しないが、半田ボ
ール５の下面に塗布されたフラックス１４は電極１２の
表面に接触した状態にある。
【００１９】次に、半田ボール５が移載された基板１１
をリフロー装置に送り、加熱する。これにより半田ボー
ル５は溶融状態となるが、このときフラックス１４中に
は半田ぬれ性の良い金属粉末が多量に含まれているの
で、溶融半田はこれら金属粉末に導かれて金属粉末の間
を浸潤しながら下方へ移動する。そして溶融半田は電極
１２の表面に到達した後、冷却固化することにより電極
１２の表面に接合される。
をリフロー装置に送り、加熱する。これにより半田ボー
ル５は溶融状態となるが、このときフラックス１４中に
は半田ぬれ性の良い金属粉末が多量に含まれているの
で、溶融半田はこれら金属粉末に導かれて金属粉末の間
を浸潤しながら下方へ移動する。そして溶融半田は電極
１２の表面に到達した後、冷却固化することにより電極
１２の表面に接合される。
【００２０】このときフラックス１４中の成分により、
電極１２の表面の酸化膜が除去されて良好な半田接合が
行われ、図３（ｃ）に示すように電極１２上に貫通孔１
１ａを介して半田バンプ５’が形成される。また、フラ
ックス１４に混合されていた金属粉末は半田バンプ５’
中に含有されるが、これらの金属粉末は導電性のもので
あるため電極１２と半田バンプ５’との導通を阻害する
ことはない。
電極１２の表面の酸化膜が除去されて良好な半田接合が
行われ、図３（ｃ）に示すように電極１２上に貫通孔１
１ａを介して半田バンプ５’が形成される。また、フラ
ックス１４に混合されていた金属粉末は半田バンプ５’
中に含有されるが、これらの金属粉末は導電性のもので
あるため電極１２と半田バンプ５’との導通を阻害する
ことはない。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、半田ボールに導電性の
半田ぬれ性が良い金属粉末を混合したフラックスを塗布
し、この半田ボールを電極形成面の反対側の基板面に搭
載するようにしたので、半田ボールが電極に直接接触し
ていない場合でも、半田ボールの溶融時にはフラックス
中の金属粉末の間を溶融半田が浸潤して電極表面まで導
かれることにより、溶融半田は電極の表面に確実に到達
して接合され、導通不良のない良好な半田バンプを形成
することができる。
半田ぬれ性が良い金属粉末を混合したフラックスを塗布
し、この半田ボールを電極形成面の反対側の基板面に搭
載するようにしたので、半田ボールが電極に直接接触し
ていない場合でも、半田ボールの溶融時にはフラックス
中の金属粉末の間を溶融半田が浸潤して電極表面まで導
かれることにより、溶融半田は電極の表面に確実に到達
して接合され、導通不良のない良好な半田バンプを形成
することができる。
【図１】本発明の一実施の形態の半田ボールの移載装置
のフラックス転写部の部分断面図
のフラックス転写部の部分断面図
【図２】（ａ）本発明の一実施の形態の半田ボールの移
載装置のフラックス転写部の拡大断面図 （ｂ）本発明の一実施の形態の半田ボールの移載装置の
フラックス転写部の拡大断面図
載装置のフラックス転写部の拡大断面図 （ｂ）本発明の一実施の形態の半田ボールの移載装置の
フラックス転写部の拡大断面図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態のテープ状の基板
の部分断面図 （ｂ）本発明の一実施の形態のテープ状の基板の部分断
面図 （ｃ）本発明の一実施の形態のテープ状の基板の部分断
面図
の部分断面図 （ｂ）本発明の一実施の形態のテープ状の基板の部分断
面図 （ｃ）本発明の一実施の形態のテープ状の基板の部分断
面図
【図４】従来のテープ状の基板の部分断面図
１、１１ 基板 ２、１２ 電極 ４、１４ フラックス ５ 半田ボール ６ フラックス転写部 ９ スキージユニット １０ 吸着ツール １０ａ 吸着孔 １１ａ 貫通孔
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−288640（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−64114（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−21147（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60
Claims (3)
- 【請求項１】基板の電極形成面の反対面上に基板の貫通
孔を介して前記電極と導通する半田バンプを形成する半
田バンプの形成方法であって、吸着ツールに保持された
半田ボールの下面に導電性で半田ぬれ性の良い金属粉末
を混合したフラックスを塗布する工程と、前記フラック
スが塗布された半田ボールを前記電極形成面と反対側の
基板面に移載すると共にこの半田ボールの下面の前記フ
ラックスを前記電極に接触させる工程と、前記半田ボー
ルが移載された基板を加熱することによりこの半田ボー
ルを溶融させて前記電極と半田ボールを前記貫通孔を介
して導通させる工程とを含むことを特徴とする半田バン
プ形成方法。 - 【請求項２】前記金属粉末が、全体量の８０％以上が５
〜２５μｍの粒径の半田粒であることを特徴とする請求
項１記載の半田バンプ形成方法。 - 【請求項３】前記金属粉末が、全体量の８０％以上が１
〜１０μｍの粒径の、導電性の半田ぬれ性の良い金属粉
末であることを特徴とする請求項１記載の半田バンプ形
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30544897A JP3304854B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 半田バンプ形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30544897A JP3304854B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 半田バンプ形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11145192A JPH11145192A (ja) | 1999-05-28 |
| JP3304854B2 true JP3304854B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=17945272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30544897A Expired - Fee Related JP3304854B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 半田バンプ形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3304854B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002033417A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Rohm Co Ltd | 半導体装置 |
| JP4093223B2 (ja) * | 2004-06-24 | 2008-06-04 | 松下電器産業株式会社 | 半田付方法 |
-
1997
- 1997-11-07 JP JP30544897A patent/JP3304854B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11145192A (ja) | 1999-05-28 |
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