JP3543094B2 - Pre-solder layer forming method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリント配線基板のパッドに対する予備はんだ層形成方法に関し、特に、プリント配線基板上に混在する基板からの高さが異なる複数の種類のパッド群の表面に対し、プリント配線基板表面からの高さが一定な予備はんだ層を形成する予備はんだ層形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリント配線基板に電子部品を搭載する方法としては、はんだ付けが一般的である。このようなはんだ付けの場合、実装される電子部品のリード端子およびプリント配線板のパッドには、予めはんだ層を形成するようにしている。
この予備はんだ層を形成するために、一般的には、鍍金法、浸漬法(はんだディップ法)、はんだペースト印刷法等がある。
パッドへの予備はんだ層形成方法として最もよく行われるはんだペースト印刷法は、プリント配線基板の配線用に設けられたパッドに対し、マスクスクリーンを使用してはんだペーストを印刷し、パッド上に予備はんだ層を形成する方法である。
【0003】
しかしながら、実装密度の高密度化およびビルドアップ基板の適用に伴い、プリント配線基板において、パッドが狭小なピッチで配置されたり、パッドに微細なビアが付属するようになり、複雑な形状のパッドが不規則に混在するようになると、上述のはんだペースト印刷法での対応は困難となっている。
プリント配線基板のパッドの配置が高密度で複雑な場合に好適なはんだ層の形成方法として無電界鍍金法が考えられるが、無電界鍍金法では、形成されるはんだ層の厚みが薄く予備はんだ層に必要な厚みを確保するのが困難であり、処理に要するコストも高い。
【0004】
上述の方法に改良を加えた従来の方法が図3に示されている。図3は、小ピッチ間隔パッドへの予備はんだ層形成方法の従来例の工程を説明する断面図である。先ず、図の(a)の下部に示されるように、0.2mmピッチの多段数のBGA(Ball Grid Array)パッド(導体厚20μm、パッド径110μm)を有するプリント配線基板50を公知のビルドアップ工法によって作成する。
【0005】
の(a)から明らかなように、プリント配線基板50は、その上面に予備はんだ層を形成すべき2種類のパッドすなわち、平らなパッド60と、微細ビアを具備するパッド70とを有する。次に、プリント配線基板50のパッド60,70に対応する位置にそれぞれ開口部86を有するガラスマスク80を準備する。
【0006】
各開口部86に、はんだ粉球90(球径0.1mm)を1個ずつ充填する。図3の(a)の上部に示されるように、はんだ粉球90を充填したガラスマスク80をプリント配線基板50の上に配置し、はんだ粉球90の位置がパッド60,70の位置と一致するように設定する。
【0007】
プリント配線基板50と、はんだ粉球90を充填したガラスマスク80との位置合わせが完了したら、ガラスマスク80の開口部86に充填されたはんだ粉球90を開放し、プリント配線基板50のパッド60,70に転写する。はんだ粉球90のパッド60,70への転写後、プリント配線基板50を240℃で加熱し、はんだ粉球90を溶融させ、図3の(b)に示されるように、パッド60,70の上にそれぞれ予備はんだ層96,97(はんだ層の厚みは約40μm)を形成する。
【0008】
このような方法で予備はんだ層96,97を形成する場合、ガラスマスク80にはんだ粉球90を充填する際やガラスマスク80からはんだ粉球90をプリント配線基板50のパッド60,70に転写する際に、余分なはんだ粉が静電気などにより付着し、パッド間に短絡を生じさせることがある。
【0009】
また、上述のプリント配線基板のように、平らなパッド60と、凹状の断面の微細ビアを有するパッド70とが混在する場合、平らなパッド60に合わせてはんだ層の厚みを調節すると、微細ビアを有するパッド70においては、はんだ層が微細ビアの中にも充填されるので、パッド60における高さと同じ高さを保つには、はんだ量が不足となる。
【0010】
すなわち、微細ビアを有するパッド70におけるはんだ層97の高さは、平らなパッド60におけるはんだ層96の高さよりも低くなる。逆に、微細ビアを有するパッド70に合わせてはんだ層の厚みを調節すると、平らなパッド60においては、はんだ量が過剰となり短絡等を生じさせる場合がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の予備はんだ層形成方法は、図3で示されたように、ガラスマスクからはんだ粉粒をプリント配線基板のパッドに転写する際に、短絡を生じさせ足り、基板からの高さが異なる複数の種類のパッド群が混在するプリント配線基板において、全てのパッドに同じような高さの予備はんだ層を形成するのが困難である。
【0012】
この発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、基板からの高さが異なる複数の種類のパッド群が混在し、特に、パッド間のピッチが小さいプリント配線基板において、短絡を生じさせず、全てのパッドに同じような高さの予備はんだ層を形成することができる予備はんだ層形成方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係る予備はんだ層形成方法は、「プリント配線基板上に混在する基板からの高さが異なる複数の種類のパッド群の表面に対する予備はんだ層形成方法において、前記基板からの高さが異なる複数の種類のパッド群を基板表面から一定の高さの樹脂層でマスクする工程と、基板からの高さが一番低い種類のパッド群の表面上から前記樹脂層を除去することによりパッド表面を露出させ、該パッド表面に対して、基板からの高さが二番目に低い種類のパッド群のパッド表面とほぼ同一の高さとなるように、仮の予備はんだ層を形成するようにせしめる方法を、順次、基板からの高さが低い順に行い、基板からの高さが二番目に高い種類のパッド群まで、該方法を繰り返し、全ての種類のパッド群の基板からの高さをほぼ同一の高さとする工程と、基板からの高さが一番高い種類のパッド群の表面上から前記樹脂層を除去することによりパッド表面を露出させ、全ての種類のパッド群に対して、前記樹脂層の高さで規制される一定の高さの予備はんだ層を形成する工程と、を有すること」(請求項1)、を特徴とし、これにより上記目的を達成することができる。
【0014】
また、本発明に係る予備はんだ層形成方法は、「プリント配線基板上に混在する基板からの高さが異なる複数の種類のパッド群の表面に対する予備はんだ層形成方法において、基板からの高さが一番低い種類のパッド群以外のパッド群を基板表面から一定の高さの樹脂層でマスクする工程と、基板からの高さが一番低い種類のパッド群の表面に対して、基板からの高さが二番目に低い種類のパッド群のパッド表面とほぼ同一の高さとなるように、仮の予備はんだ層を形成するようにせしめる方法を、順次、基板からの高さが低い順に行い、基板からの高さが二番目に高い種類のパッド群まで、該方法を繰り返し、全ての種類のパッド群の基板からの高さをほぼ同一の高さとする工程と、基板からの高さが一番高い種類のパッド群の表面上から前記樹脂層を除去することによりパッド表面を露出させ、全ての種類のパッド群に対して、前記樹脂層の高さで規制される一定の高さの予備はんだ層を形成する工程と、を有すること」(請求項2)、を特徴とする。
【0015】
さらに、
「前記パッドを露出させるステップにおいて、前記樹脂層の該当個所にレーザ光を照射する請求項1または2記載の予備はんだ層形成方法。」(請求項3)、
を特徴とするものである。
【0016】
(作用)
上述の予備はんだ層形成方法によれば、基板からの高さが一番低い種類のパッド群(充填容量が大きいパッド)から順番に予備はんだ層を形成するはんだペーストが充填されるので、基板からの高さが異なる複数の種類のパッド群が混在していても、はんだペーストを塗布するときに、全てのパッドが同様な条件で塗布されるので、塗布が完了したときに、各パッドの上には樹脂層の厚みで規制された一定の高さの予備はんだ層が形成される。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
図1は、この発明の予備はんだ層形成方法の実施の形態の(a)〜(d)工程を説明する断面図である。
図2は、この発明の予備はんだ層形成方法の実施の形態の(e)〜(g)工程を説明する断面図である。
【0018】
この実施の形態においては、ビルドアップ工法により高密度プリント配線基板を作成するが、説明する工程においては、プリント配線基板10混在する基板からの高さが異なる2種類のパッド群が混在し、これら基板からの高さが異なる2種類のパッド群にそれぞれ属するパッド20、パッド30上に均一な高さの予備はんだ層を形成するものとする。
【0019】
先ず、プリント配線基板10に、パッド20と、微細ビア31を有するパッド30とを形成する(図1の(a))。
この場合、パッド20は、0.2mmの小ピッチ、直径110μm、パッド間隔90μmで形成し、パッド30の微細ビア31は、ビア径70μm、ビア深さ60μmで形成する。
【0020】
次に、プリント配線基板10の上に、はんだマスク用の樹脂層40を形成する(図1の(b))。この場合、パッド20の上で厚み(基板面からの高さ)が約30〜40μmとなるようにエポキシ系の熱硬化性樹脂をスクリーン印刷により塗布し、その後、90℃で15分間乾燥させる。スクリーン印刷により塗布された樹脂層40の厚みが約30〜40μmであることにより、後述のように、予備はんだ層の十分な厚みを得ることができ、また、隣接するパッドの間の隔壁となって予備はんだ層がブリッジしないようにすることができる。また、上述の乾燥のための温度と時間との設定は、樹脂層40を完全に硬化させず、予備はんだ層を形成後に薬品処理により除去可能であるように行われている。
【0021】
上述のように、予備はんだ層が形成されるべきパッド20,30が存在する領域は、樹脂層40によって覆われているので、先ず、微細ビア31を有する(はんだペーストの充填容積が大)パッド30に対応する位置の樹脂層40にレーザ光を照射することにより、ビア径と同一の開口部41を形成する(図1の(c))。
【0022】
このように、微細ビア31を有するパッド30に対応する位置にのみ開口部41を形成するのは、パッドの仕様毎に、適正なはんだ供給量が異なるので(例えば、パッド20とパッド30とでは、適正なはんだ供給量が異なる)、バッド毎にそれぞれ適正なはんだ供給量を設定するためである。
【0023】
図1の場合、基板からの高さが異なるパッド群の種類は2種類なので、工程をパッド20とパッド30とに分割すればよいが、基板からの高さが異なるパッド群の種類が3種類以上の場合は(実質的には、はんだペーストの充填容積が異なる場合)、基板からの高さが異なるパッド群毎に工程を分割し、基板からの高さが低いものから順次、ビア径に合わせた開口部を形成し、その後の処理を進める必要がある。
【0024】
図1の(c)のように、プリント配線基板10の上の樹脂層40に開口部41が形成されたら、その上にはんだペースト(含有されているはんだは、Sn/Pb共晶はんだ)を塗布する。この場合、塗布するはんだ量は、微細ビア31の内部を均一に充填するために、微細ビア31の容積の充填を満足させる量以上であり、微細ビア31の部分には熱源が与えられた状態で塗布され、パッド30の上には仮の予備はんだ層32が形成される(図1の(d))。このとき、パッド20とパッド30の基板からの高さはほぼ同一の高さとなる。
【0025】
なお、後続の工程でもパッド30へのはんだペーストの供給がなされるので、図1の(d)でのはんだ量は、微細ビア31を有するパッド30に対する予備はんだ層として必要な量のはんだペーストが供給される必要はない。
【0026】
開口部41を通してパッド30の上への仮の予備はんだ層32の形成が完了すると、パッド20に対応する位置の樹脂層40にレーザ光を照射することによりパッド20の形状と同一の形状をもった開口部42を形成する(図2の(e))。
【0027】
パッド20に対応する開口部42が樹脂層40に形成されたら、その上にはんだペースト(含有されているはんだは、Sn/Pb共晶はんだ)を塗布する。この場合、塗布するはんだ量がマスク用の樹脂層40の厚み(基板面からの高さ)とほぼ同等以上の厚みとなるように塗布する。
【0028】
この塗布の後に、加熱して、パッド20の上には予備はんだ層21を、パッド30の上には予備はんだ層33をそれぞれ形成する(図2の(f))。
この工程において、パッド30の微細ビア31には、図1の(d)で示される工程において、はんだペーストが既に供給され、微細ビア31のもつ凹部は平らに埋められており、基板からの高さがほぼ同一の高さとなるので、パッド20とパッド30の上は、はんだペーストの塗布に対してほぼ同一の条件が設定されており、図2の(f)の工程において、パッド20とパッド30とに対するはんだペーストの供給は同じように行われる。
【0029】
図2の(f)の工程において、除去されずに部分的に残っているはんだマスク用の樹脂層40は、微小ピッチ間隔をもって配置されたパッドの上に形成される予備はんだ層の間に隔壁を形成し、予備はんだ層が互いに短絡するのを防止している。
【0030】
また、樹脂層40の厚みは、形成される予備はんだ層の高さを均一にするようにはんだ量を規制している。パッド30に対するはんだペーストの供給は、2回に分けて塗布されているので、1回で行う場合に発生しやすいパッド30の予備はんだ層33の沈み込みは発生しない。
【0031】
図2の(f)の工程の後に、薬液処理によりマスク用の樹脂層40が除去され、パッド20,30の上に予備はんだ層21,32が形成されたプリント配線基板が完成する(図2の(g))。
【0032】
上述の工程において、開口部を形成するために樹脂層40にレーザ光を利用したことによって、開口ピッチが微細でも実行が容易になった。また、はんだマスクを樹脂層にしたことによって、マスクの厚みを自在に設定でき、はんだ量を決める予備はんだ層の高さを最適なものに調節するのが容易である。また、微小ピッチ間隔のパッド間に残されるマスク樹脂層は予備はんだ層の間の隔壁となり、パッド上の予備はんだ層の相互短絡を防止する。
【0033】
本実施の形態においては、当初にパッド20,30を全て樹脂層40でマスクしたが、パッド30については、最初にはんだペーストを塗布するので、樹脂層40によるマスクは、図1の(c)のごとくに、パッド20のみをマスクするように行ってもよい。図1の(c)のように形成され90℃で15分間乾燥させ、それ以降は、既に説明した実施の形態と同様に行えばよい。その場合、パッド30を露出させる工程が少なくなる。また、を開口部42の形成にはレーザ光に換えて平行光を用いてもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明は、プリント配線基板上に混在する基板からの高さが異なる複数の種類のパッド群の表面に対する予備はんだ層形成方法において、前記基板からの高さが異なる複数の種類のパッド群を基板表面から一定の高さの樹脂層でマスクする工程と、基板からの高さが一番低い種類のパッド群の表面上から前記樹脂層を除去することによりパッド表面を露出させ、該パッド表面に対して、基板からの高さが二番目に低い種類のパッド群のパッド表面とほぼ同一の高さとなるように、仮の予備はんだ層を形成するようにせしめる方法を、順次、基板からの高さが低い順に行い、基板からの高さが二番目に高い種類のパッド群まで、該方法を繰り返し、全ての種類のパッド群の基板からの高さをほぼ同一の高さとする工程と、基板からの高さが一番高い種類のパッド群の表面上から前記樹脂層を除去することによりパッド表面を露出させ、全ての種類のパッド群に対して、前記樹脂層の高さで規制される一定の高さの予備はんだ層を形成する工程と、を有することにより、充填容量が大きいパッドから順番にはんだペーストが充填されるので、高さが異なる複数の種類のパッド群が混在していても、はんだペーストを塗布するときに、全てのパッド群が同様な条件で塗布されるので、塗布が完了したときに、各パッド群の上には樹脂層の厚みで規制された一定の高さの予備はんだ層が形成される。樹脂層を使用したことで予備はんだ層の高さ調整は容易である(請求項1)。
【0035】
また、本発明は、プリント配線基板上に混在する基板からの高さが異なる複数の種類のパッド群の表面に対する予備はんだ層形成方法において、基板からの高さが一番低い種類のパッド群以外のパッド群を基板表面から一定の高さの樹脂層でマスクする工程と、基板からの高さが一番低い種類のパッド群の表面に対して、基板からの高さが二番目に低い種類のパッド群のパッド表面とほぼ同一の高さとなるように、仮の予備はんだ層を形成するようにせしめる方法を、順次、基板からの高さが低い順に行い、基板からの高さが二番目に高い種類のパッド群まで、該方法を繰り返し、全ての種類のパッド群の基板からの高さをほぼ同一の高さとする工程と、基板からの高さが一番高い種類のパッド群の表面上から前記樹脂層を除去することによりパッド表面を露出させ、全ての種類のパッド群に対して、前記樹脂層の高さで規制される一定の高さの予備はんだ層を形成する工程と、を有することにより、充填容量が大きいパッドから順番にはんだペーストが充填されるので、高さが異なる複数の種類のパッド群が混在していても、はんだペーストを塗布するときに、全てのパッド群が同様な条件で塗布されるので、塗布が完了したときに、各パッド群の上には樹脂層の厚みで規制された一定の高さの予備はんだ層が形成される。樹脂層を使用したことで予備はんだ層の高さ調整は容易であり、さらに、最初に最も充填容積の大きなパッド群を、最初から露出させておくので、露出させる工程がその分少なくでき、工程数が少なくて済む(請求項2)。
【0036】
また、パッド露出のために除去された樹脂層以外の樹脂層は、隣り合うパッドの上の予備はんだ層を短絡させない隔壁となり、小ピッチのパッドの配置を可能にさせている。
【0037】
また、レーザー光を照射することにより、前記樹脂層を除去すること(パッドを露出させるために樹脂層にレーザ光を利用して開口を設けること)によって、開口ピッチが微細でも実行が容易になった(請求項3)。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の予備はんだ層形成方法の実施の形態の(a)〜(d)工程を説明する断面図である。
【図2】この発明の予備はんだ層形成方法の実施の形態の(e)〜(g)工程を説明する断面図である。
【図3】予備はんだ層形成方法の従来例の工程を説明する断面図である。
【符号の説明】
10 プリント配線基板
20,30 パッド
21,32,33 予備はんだ層
31 微細ビア
40 はんだマスク用の樹脂層
41,42 開口部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
This invention relates to pre-solder layer forming method for the printed wiring board pads, in particular, the height from the substrate to be mixed in the printed circuit board to have different types of pads on the surface, the print wiring substrate surface The present invention relates to a preliminary solder layer forming method for forming a preliminary solder layer having a constant height.
[0002]
[Prior art]
As a method of mounting an electronic component on a printed wiring board, soldering is generally used. In the case of such soldering, a solder layer is formed in advance on lead terminals of electronic components to be mounted and pads of a printed wiring board.
In order to form this preliminary solder layer, generally, there are a plating method, a dipping method (solder dipping method), a solder paste printing method, and the like.
The most common solder paste printing method for forming a preliminary solder layer on a pad is to print a solder paste on a pad provided for wiring on a printed wiring board using a mask screen and apply a preliminary solder on the pad. This is a method of forming a layer.
[0003]
However, with the increase in mounting density and the application of build-up boards, pads on printed wiring boards have been placed at narrow pitches and fine vias have been attached to the pads, and pads with complicated shapes have been added. If they are mixed irregularly, it is difficult to cope with the above-mentioned solder paste printing method.
An electroless plating method can be considered as a suitable method for forming a solder layer when the arrangement of pads on a printed wiring board is high-density and complicated. However, in the electroless plating method, the thickness of the formed solder layer is small and a preliminary solder layer is used. It is difficult to secure the thickness required for the process, and the cost required for processing is high.
[0004]
FIG. 3 shows a conventional method obtained by improving the above method. FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining steps of a conventional example of a method of forming a preliminary solder layer on a small pitch interval pad. First, as shown in the lower part of the FIG. 3 (a), a multi-stage number of the BGA 0.2mm pitch (Ball Grid Array) pads (conductor thickness 20 [mu] m, the pad diameter 110 [mu] m) known build a printed wiring board 50 having a Created by the up method.
[0005]
As apparent from FIG. 3 (a), the printed circuit board 50 has two pad or to form the preliminary solder layer on its upper surface, a flat pad 60, a pad 70 having a microvia . Then, at positions corresponding to the pads 60, 70 of the printed wiring board 50 is prepared a glass mask 80 having an opening 8 6.
[0006]
Each opening 8 6, filling solder powder balls 90 (spherical diameter 0.1 mm) one by one. As shown in the upper part of FIG. 3A, a glass mask 80 filled with solder powder balls 90 is arranged on the printed wiring board 50, and the positions of the solder powder balls 90 match the positions of the pads 60 and 70. Set to
[0007]
The printed wiring board 50, when the alignment of the glass mask 80 filled with solder powder balls 90 is complete, the solder powder balls 90 filled in the opening 8 6 of the glass mask 80 open, the printed wiring board 50 pads Transfer to 60 and 70. After the transfer of the solder powder balls 90 to the pads 60 and 70, the printed wiring board 50 is heated at 240 ° C. to melt the solder powder balls 90, and as shown in FIG. Preliminary solder layers 96 and 97 (the thickness of the solder layer is about 40 μm) are formed thereon.
[0008]
When the preliminary solder layers 96 and 97 are formed by such a method, the solder powder balls 90 are transferred to the pads 60 and 70 of the printed wiring board 50 when filling the solder powder balls 90 into the glass mask 80 or from the glass mask 80. At this time, extra solder powder may adhere due to static electricity or the like, causing a short circuit between pads.
[0009]
When the flat pad 60 and the pad 70 having the fine via with the concave cross section are mixed as in the above-described printed wiring board, when the thickness of the solder layer is adjusted according to the flat pad 60, the fine via Since the solder layer is also filled in the fine vias in the pad 70 having the following, the amount of solder is insufficient to maintain the same height as the height of the pad 60.
[0010]
That is, the height of the solder layer 97 in the pad 70 having the fine via is lower than the height of the solder layer 96 in the flat pad 60. Conversely, when the thickness of the solder layer is adjusted in accordance with the pad 70 having the fine via, the flat pad 60 may have an excessive amount of solder and cause a short circuit or the like.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIG. 3, the conventional method for forming a preliminary solder layer described above is sufficient to cause a short circuit when transferring solder particles from a glass mask to a pad of a printed wiring board, and the height from the board is small. In a printed wiring board in which a plurality of different types of pad groups are mixed, it is difficult to form a preliminary solder layer having the same height on all the pads.
[0012]
The present invention has been made to solve the above problems, and a plurality of types of pad groups having different heights from the substrate are mixed. Particularly, in a printed wiring board having a small pitch between the pads, a short circuit may occur. An object of the present invention is to provide a method for forming a preliminary solder layer that can form a preliminary solder layer having a similar height on all pads without performing the method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
That is, in the method for forming a preliminary solder layer according to the present invention, in the method for forming a preliminary solder layer on a surface of a plurality of types of pad groups having different heights from a substrate mixed on a printed wiring board, By masking a plurality of different types of pad groups with a resin layer of a certain height from the substrate surface, and removing the resin layer from the surface of the lowest type of pad group from the substrate by removing the resin layer A temporary preliminary solder layer is formed such that the pad surface is exposed and the height from the substrate is substantially the same as the pad surface of the second lowest kind of pad group with respect to the pad surface. a method in which, successively performs the height ascending order from the substrate, up to a height that second highest type of pads from the substrate, to repeat the process, the high from the substrate of all kinds of pads Almost the same A step to be to expose the pad surface by removing the resin layer from the surface of the height highest types of pads from the substrate, for the pads of all kinds, of the resin layer Forming a preliminary solder layer having a fixed height regulated by the height ”(claim 1), whereby the above object can be achieved.
[0014]
Further, the method for forming a preliminary solder layer according to the present invention includes the method for forming a preliminary solder layer on a surface of a plurality of types of pad groups having different heights from a substrate mixed on a printed wiring board; and lowest type of process the pad group other than pad group masked with a resin layer of a predetermined height from the substrate surface, with respect to the front surface of the height lowest types of pads from the substrate, from the substrate The method of forming a temporary preliminary solder layer so that the height of the pad is almost the same as the pad surface of the pad group of the second lowest kind is sequentially performed in the order of height from the substrate. , the height from the substrate to second highest type of pad groups, to repeat the method comprising the steps of substantially the same height the height of the substrate for all kinds of pads, the high from the substrate From the surface of the pad group of the highest kind Serial to expose the pad surface by removing the resin layer, for the pads of all kinds, and a step of forming a preliminary solder layer having a predetermined height is restricted by the height of the resin layer (Claim 2).
[0015]
further,
"The method for forming a preliminary solder layer according to claim 1 or 2, wherein in the step of exposing the pad, a corresponding portion of the resin layer is irradiated with a laser beam."
It is characterized by the following.
[0016]
(Action)
According to the above-described preliminary solder layer forming method, the solder paste for forming the preliminary solder layer is filled in order from the pad group of the lowest height from the substrate (the pad having a large filling capacity). Even when multiple types of pads with different heights are mixed, all the pads are applied under the same conditions when applying the solder paste, so when the application is completed, Is formed with a preliminary solder layer having a certain height regulated by the thickness of the resin layer.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a sectional view for explaining steps (a) to (d) of the embodiment of the preliminary solder layer forming method of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining steps (e) to (g) of the embodiment of the preliminary solder layer forming method according to the present invention.
[0018]
In this embodiment, a high-density printed wiring board is formed by a build-up method. In the process to be described, two types of pad groups having different heights from the printed wiring board 10 are mixed. It is assumed that a preliminary solder layer having a uniform height is formed on the pads 20 and 30 belonging to two types of pad groups having different heights from the substrate.
[0019]
First, the pad 20 and the pad 30 having the fine via 31 are formed on the printed wiring board 10 (FIG. 1A).
In this case, the pad 20 is formed with a small pitch of 0.2 mm, a diameter of 110 μm, and a pad interval of 90 μm, and the fine via 31 of the pad 30 is formed with a via diameter of 70 μm and a via depth of 60 μm.
[0020]
Next, a resin layer 40 for a solder mask is formed on the printed wiring board 10 (FIG. 1B). In this case, an epoxy thermosetting resin is applied by screen printing so that the thickness (height from the substrate surface) is about 30 to 40 μm on the pad 20, and then dried at 90 ° C. for 15 minutes. Since the thickness of the resin layer 40 applied by screen printing is about 30 to 40 μm, a sufficient thickness of the preliminary solder layer can be obtained as described later, and the partition wall between adjacent pads can be obtained. Thus, the preliminary solder layer can be prevented from bridging. The above-mentioned setting of the temperature and the time for the drying is performed so that the resin layer 40 is not completely cured and can be removed by a chemical treatment after forming the preliminary solder layer.
[0021]
As described above, since the regions where the pads 20 and 30 where the preliminary solder layers are to be formed are covered with the resin layer 40, first, the pads having the fine vias 31 (the filling volume of the solder paste is large) By irradiating the resin layer 40 at the position corresponding to 30 with a laser beam, an opening 41 having the same diameter as the via diameter is formed (FIG. 1C).
[0022]
The reason why the opening 41 is formed only at the position corresponding to the pad 30 having the fine via 31 is that an appropriate amount of solder supply differs depending on the specification of the pad (for example, the pad 20 and the pad 30 have different amounts of solder). This is for setting an appropriate amount of solder supply for each pad.
[0023]
In the case of FIG. 1, since there are two types of pad groups having different heights from the substrate, the process may be divided into pads 20 and pads 30, but three types of pad groups having different heights from the substrate may be used. In the above case (substantially, when the filling volume of the solder paste is different), the process is divided for each pad group having a different height from the substrate, and the via diameter is sequentially reduced from the one having the lower height from the substrate. It is necessary to form a combined opening and proceed with subsequent processing.
[0024]
After the opening 41 is formed in the resin layer 40 on the printed wiring board 10 as shown in FIG. 1C, a solder paste (the contained solder is Sn / Pb eutectic solder) is applied thereon. Apply. In this case, the amount of solder to be applied is equal to or more than the amount that satisfies the filling of the volume of the fine via 31 in order to uniformly fill the inside of the fine via 31, and the portion of the fine via 31 is supplied with a heat source. And a temporary preliminary solder layer 32 is formed on the pad 30 (FIG. 1 (d)). At this time, the heights of the pads 20 and the pads 30 from the substrate are substantially the same.
[0025]
In addition, since the solder paste is supplied to the pad 30 also in the subsequent process, the amount of solder in FIG. 1 (d) is the amount of solder paste required as a preliminary solder layer for the pad 30 having the fine via 31. It does not need to be supplied.
[0026]
When the formation of the temporary preliminary solder layer 32 on the pad 30 through the opening 41 is completed, the resin layer 40 at a position corresponding to the pad 20 is irradiated with a laser beam to have the same shape as the pad 20. An opening 42 is formed (FIG. 2E).
[0027]
After the opening 42 corresponding to the pad 20 is formed in the resin layer 40, a solder paste (the contained solder is Sn / Pb eutectic solder) is applied thereon. In this case, the solder is applied so that the amount of solder to be applied is substantially equal to or greater than the thickness of the mask resin layer 40 (the height from the substrate surface).
[0028]
After this application, heating is performed to form a preliminary solder layer 21 on the pad 20 and a preliminary solder layer 33 on the pad 30 (FIG. 2 (f)).
In this step, the solder paste has already been supplied to the fine via 31 of the pad 30 in the step shown in FIG. 1D, and the concave portion of the fine via 31 has been buried flat, so that the high via The heights of the pads 20 and 30 are almost the same, so that almost the same conditions are set for the application of the solder paste on the pads 20 and 30. In the step of FIG. The supply of the solder paste to 30 is performed in the same manner.
[0029]
In the step of FIG. 2F, the solder mask resin layer 40 which is not removed and partially remains is formed by partition walls between the preliminary solder layers formed on the pads arranged at minute pitch intervals. Is formed to prevent the preliminary solder layers from being short-circuited to each other.
[0030]
Further, the thickness of the resin layer 40 regulates the amount of solder so that the height of the formed preliminary solder layer is uniform. Since the supply of the solder paste to the pad 30 is performed in two separate applications, the sinking of the preliminary solder layer 33 of the pad 30 that tends to occur when the supply is performed only once does not occur.
[0031]
After the step of FIG. 2 (f), the mask resin layer 40 is removed by a chemical solution treatment, and a printed wiring board having the preliminary solder layers 21, 32 formed on the pads 20, 30 is completed (FIG. 2). (G)).
[0032]
In the above-described steps, the use of laser light for the resin layer 40 to form the opening facilitates the execution even when the opening pitch is fine. In addition, since the solder mask is formed of a resin layer, the thickness of the mask can be freely set, and it is easy to adjust the height of the preliminary solder layer that determines the amount of solder to an optimum height. Further, the mask resin layer left between the pads at minute pitch intervals serves as a partition wall between the preliminary solder layers, and prevents a mutual short circuit of the preliminary solder layers on the pads.
[0033]
In this embodiment, the pads 20 and 30 are all masked with the resin layer 40 at first, but since the solder paste is applied to the pad 30 first, the mask with the resin layer 40 is not shown in FIG. As described above, the masking may be performed such that only the pad 20 is masked. It is formed as shown in FIG. 1C and dried at 90 ° C. for 15 minutes, and thereafter, the process may be performed in the same manner as in the previously described embodiment. In that case, the step of exposing the pad 30 is reduced. Alternatively, parallel light may be used instead of laser light to form the opening 42.
[0034]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention provides a method for forming a preliminary solder layer on the surface of a plurality of types of pad groups having different heights from a substrate mixed on a printed wiring board, wherein the heights from the substrate are different. A step of masking a plurality of types of pad groups with a resin layer having a certain height from the substrate surface, and removing the resin layer from the surface of the type of pad group whose height from the substrate is the lowest. And forming a temporary preliminary solder layer on the pad surface such that the height from the substrate is substantially the same as the pad surface of the pad group of the second lowest kind. the sequentially carried out at a height ascending order from the substrate, the height from the substrate to second highest type of pad groups, to repeat the process, the height from the substrate for all kinds of pads a step of substantially the same height Exposing the pad surface by removing the resin layer from the height of the highest kind of pads on the surface of the substrate, for the pads of all types, it is restricted by the height of the resin layer Forming a preliminary solder layer of a certain height, the pad is filled with the solder paste in order from the pad having the largest filling capacity, so that a plurality of types of pad groups having different heights are mixed. However, when applying the solder paste, all pad groups are applied under the same conditions, so when the application is completed, a certain height regulated by the thickness of the resin layer is placed on each pad group. A preliminary solder layer is formed. The use of the resin layer makes it easy to adjust the height of the preliminary solder layer (claim 1).
[0035]
Also, the present invention provides a method for forming a preliminary solder layer on a surface of a plurality of types of pads having different heights from a substrate mixed on a printed wiring board, wherein of a step of masking the pads from the substrate surface with a resin layer of uniform height, with respect to the front surface of the height lowest types of pads from the substrate, is the second lowest height from the substrate A method of forming a temporary preliminary solder layer so that the height is substantially the same as the pad surface of the type of pad group is sequentially performed in ascending order of height from the substrate, and the height from the substrate is two times. by high types of pads th, to repeat the process, all types comprising the steps of substantially the same height level from the pads of the substrate, height highest types from board pads By removing the resin layer from the surface of the group To expose the pad surface, against the pads of all types, forming a pre-solder layer of constant height regulated by the height of the resin layer, by having a pad filling capacity is large Since the solder paste is filled in order from the beginning, even if multiple types of pad groups with different heights are mixed, when applying the solder paste, all the pad groups are applied under the same conditions, When the application is completed, a preliminary solder layer having a certain height regulated by the thickness of the resin layer is formed on each pad group. The use of the resin layer makes it easy to adjust the height of the preliminary solder layer. Furthermore, the pad group with the largest filling volume is first exposed from the beginning, so that the number of steps for exposing can be reduced by that amount. The number is small (claim 2).
[0036]
In addition, the resin layer other than the resin layer removed for pad exposure serves as a partition wall that does not short-circuit the preliminary solder layer on the adjacent pad, and enables the arrangement of pads at a small pitch.
[0037]
In addition, by irradiating a laser beam, the resin layer is removed (an aperture is provided in the resin layer using a laser beam to expose a pad), thereby facilitating execution even when the opening pitch is fine. (Claim 3).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating steps (a) to (d) of an embodiment of a method for forming a preliminary solder layer according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining steps (e) to (g) of the embodiment of the preliminary solder layer forming method of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a process of a conventional example of a method for forming a preliminary solder layer.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 printed wiring board 20, 30 pad 21, 32, 33 preliminary solder layer 31 fine via 40 resin layer 41, 42 for solder mask opening

Claims (3)

プリント配線基板上に混在する基板からの高さが異なる複数の種類のパッド群の表面に対する予備はんだ層形成方法において、
前記基板からの高さが異なる複数の種類のパッド群を基板表面から一定の高さの樹脂層でマスクする工程と、
基板からの高さが一番低い種類のパッド群の表面上から前記樹脂層を除去することによりパッド表面を露出させ、該パッド表面に対して、基板からの高さが二番目に低い種類のパッド群のパッド表面とほぼ同一の高さとなるように、仮の予備はんだ層を形成するようにせしめる方法を、順次、基板からの高さが低い順に行い、基板からの高さが二番目に高い種類のパッド群まで、該方法を繰り返し、全ての種類のパッド群の基板からの高さをほぼ同一の高さとする工程と、
基板からの高さが一番高い種類のパッド群の表面上から前記樹脂層を除去することによりパッド表面を露出させ、全ての種類のパッド群に対して、前記樹脂層の高さで規制される一定の高さの予備はんだ層を形成する工程と、を有することを特徴とする予備はんだ層形成方法。
In the method of forming a preliminary solder layer on the surface of a plurality of types of pad groups having different heights from a board mixed on a printed wiring board,
A step of masking a plurality of types of pad groups having different heights from the substrate with a resin layer having a certain height from the substrate surface ,
The pad surface is exposed by removing the resin layer from the surface of the pad group having the lowest height from the substrate, and the height of the pad from the substrate is the second lowest for the pad surface. A method of forming a temporary preliminary solder layer so that the height is almost the same as the pad surface of the pad group is sequentially performed in order from the lowest height from the substrate, and the height from the substrate is the second highest. to a higher type of pad groups, to repeat the method comprising the steps of substantially the same height the height of the substrate for all kinds of pads,
Exposing the pad surface by removing the resin layer from the height of the highest kind of pads on the surface of the substrate, for the pads of all types, it is restricted by the height of the resin layer Forming a preliminary solder layer having a certain height.
プリント配線基板上に混在する基板からの高さが異なる複数の種類のパッド群の表面に対する予備はんだ層形成方法において、
基板からの高さが一番低い種類のパッド群以外のパッド群を基板表面から一定の高さの樹脂層でマスクする工程と、
基板からの高さが一番低い種類のパッド群の表面に対して、基板からの高さが二番目に低い種類のパッド群のパッド表面とほぼ同一の高さとなるように、仮の予備はんだ層を形成するようにせしめる方法を、順次、基板からの高さが低い順に行い、基板からの高さが二番目に高い種類のパッド群まで、該方法を繰り返し、全ての種類のパッド群の基板からの高さをほぼ同一の高さとする工程と、
基板からの高さが一番高い種類のパッド群の表面上から前記樹脂層を除去することによりパッド表面を露出させ、全ての種類のパッド群に対して、前記樹脂層の高さで規制される一定の高さの予備はんだ層を形成する工程と、を有することを特徴とする予備はんだ層形成方法。
In the method of forming a preliminary solder layer on the surface of a plurality of types of pad groups having different heights from a board mixed on a printed wiring board,
A step of masking a pad group other than the pad group of the lowest type from the substrate with a resin layer having a certain height from the substrate surface ,
Against the front surface of the height lowest types of pads from the substrate, so that the height from the substrate is substantially the same height as the second low type of pad group of the pad surface, a temporary spare a method in which to form a solder layer sequentially performed in the order low height from the substrate, the height from the substrate to second highest type of pad groups, to repeat the process, of all kinds A step of making the height of the pad group from the substrate substantially the same ,
Exposing the pad surface by removing the resin layer from the height of the highest kind of pads on the surface of the substrate, for the pads of all types, it is restricted by the height of the resin layer Forming a preliminary solder layer having a certain height.
レーザー光を照射することにより、前記樹脂層を除去することを特徴とする請求項1または2に記載の予備はんだ層形成方法。The method according to claim 1, wherein the resin layer is removed by irradiating a laser beam.
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