JP3577783B2 - 半田キャリアの製造方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は,高密度で半田厚みが一定な半田パターンを精度良く形成することができる半田キャリアの製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】
従来,プリント配線板としては,図10に示すごとく,絶縁基板63の表面に導体回路65を形成し,該導体回路65を半田バンプ620を介して,マザーボード67に接合するものがある。プリント配線板6の表面は,上記半田バンプ620を除いて,ソルダーレジスト69により被覆されている。
【0003】
上記半田バンプ620を形成するに当たっては,例えば,図11に示すごとく,基材66の表面に半田パターン62を形成した半田キャリア60が用いられる。
即ち,図12に示すごとく,プリント配線板6の導体回路65の表面に,フラックス(図示略)を塗布する。次いで,プリント配線板6の上面に,上記半田キャリア60を配置する。このとき,プリント配線板6上の導体回路65と,半田キャリア60の半田パターン62とを位置合わせする。
【0004】
次に,半田パターン62をプリント配線板6に密着させて,窒素雰囲気下のリフロー炉に入れ,加熱する。加熱条件は,例えば,ピーク温度を205℃とし,183℃以上,40秒間とする。これにより,上記半田パターンの半田が導体回路65の方へと移行して,図13にに示すごとく,導体回路65の表面に半田バンプ620が形成される。
【0005】
上記半田キャリア60の製造方法としては,従来,例えば,電解半田めっき法,半田蒸着法,無電解半田めっき法,半田ペースト印刷法等を用いて,基材66の表面に半田パターン62を形成する方法がある。
【0006】
【解決しようとする課題】
しかしながら,上記従来の半田キャリアの製造方法においては,以下の問題がある。
電解半田めっき法においては,十分な厚みの半田パターンを形成するに当たって,多大な時間が必要である。また,ダミー回路が必要であるため,ダミー回路の引回しにより半田パターンの高密度化が困難となる。
【0007】
蒸着法においては,狭ピッチの半田パターンの形成が困難となり,またその塗布量にバラツキが生ずるおそれがある。
無電解半田めっき法においては,ダミー回路が不要であるため半田パターンの高密度化を図ることはできる。しかし,その一方で十分な厚みの半田パターンの形成に多大な時間を要するという問題がある。
半田ペースト印刷法においては,印刷時にペースト状の半田がにじみ,隣設する半田パターン同士が接触してしまい,狭ピッチの半田パターンの形成,つまり高密度化が困難となるという問題がある。
【0008】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み,高密度で半田厚みが一定な半田パターンを精度良く形成することができる半田キャリアの製造方法を提供しようとするものである。
【0009】
【課題の解決手段】
本発明は,プリント配線板に対して転写しようとする半田パターンを形成してなる半田キャリアを製造するに当たり,
光を透過させる性質を有し、透視可能な透光性樹脂シートと半田箔とを重ね合わせると共にこれらをプレスして圧着板となし,次いで,上記半田箔の表面に液体感光性樹脂を塗布してレジスト薄膜を形成し,次いで,該レジスト薄膜に露光,現像を行って半田パターンに対応する薄膜パターンを形成し,次いで,エッチングを行って上記薄膜パターンの内側に半田パターンを形成し,その後,上記薄膜パターンを除去して上記半田パターンを露出することを特徴とする半田キャリアの製造方法にある。
【0010】
本発明において最も注目すべきことは,光を透過させる性質を有し、透視可能な透光性樹脂シートと半田箔とからなる圧着板を用いること,半田箔の表面に液体感光性樹脂からなるレジスト薄膜を形成することである。
【0011】
上記透光性樹脂シートは,それ自体が半田箔に対して接着性を有するものであることが好ましい。かかる透光性樹脂シートとしては,例えば,無機繊維或いは不織布を含有する繊維含有樹脂シートを用いることができる。繊維含有樹脂シートとは,半硬化状の樹脂からなる接着用シートであり,加熱により若干溶融し粘着性を帯びて,相手部材と接着するものである。かかる繊維含有樹脂シートとしては,例えば,ポリイミド樹脂やガラス繊維入りエポキシ樹脂,ビスマレイミドトリアジン樹脂等がある。
【0012】
上記透光性樹脂シートと半田箔とは,両者を重ね合わせ,これらをプレスする。これにより,上記圧着板が形成される。
上記プレスの圧力は,10〜50kg/cm2 であることが好ましい。10kg/cm2 未満の場合には,透光性樹脂シートと半田箔と十分に接着しないおそれがある。一方,50kg/cm2 を越える場合には,半田箔が変形し,半田箔が所望の厚みを維持することができないおそれがある。
【0013】
上記プレスは,透光性樹脂シートが半田箔に対して粘着する温度に加熱して行うことが好ましい。上記粘着温度未満の場合には,半田箔が透光性樹脂シートに強固に接着しないおそれがある。
【0014】
次に,上記半田箔の表面に液体感光性樹脂を塗布して,レジスト薄膜を形成する。上記液体感光性樹脂としては,例えば,エポキシ,アクリル,ポリイミドの樹脂のグループから選ばれる1種又は2種以上を用いることができる。
上記液体感光性樹脂は,ロールコーター法,ディップ法,スピンコーター法,電着塗装法等を用いて塗布することができる。
【0015】
上記液体感光性樹脂により形成されたレジスト薄膜は,その厚みが2〜25μmであることが好ましい。2μm未満の場合には,レジスト薄膜にピンホールが発生し,該レジスト薄膜の内側にある半田箔までがエッチングされるおそれがある。一方,25μmを越える場合には,後工程のエッチングの際に半田パターンから薄膜パターンが剥離し,半田パターンが損傷,溶解除去されるおそれがある。
【0016】
次に,上記レジスト薄膜に,半田パターンの形成に必要なパターン形成用の露光,パターン以外のレジスト膜の除去のための現像を行う。これにより,上記レジスト薄膜から,上記半田パターンに対応する薄膜パターンを形成する。
【0017】
次に,エッチングを行って,上記薄膜パターンの内側にある半田箔以外の不要な半田箔を除去して半田パターンを形成する。上記エッチングは,例えば,半田箔を溶解することができ且つ薄膜パターンを溶解しない溶液により行う。かかる溶液としては,例えば,塩化鉄,ホウフッ化水素酸等の溶液がある。
【0018】
次に,上記薄膜パターンを除去して半田パターンを露出する。薄膜パターンの除去は,例えば,薄膜パターンを溶解することができ且つ半田パターンを溶解しない溶液により行う。かかる溶液としては,例えば半田溶解防止剤入りの苛性ソーダ,塩化メチレン等の溶液がある。
【0019】
上記半田パターンは,例えば,従来例において述べたように,プリント配線板上に半田バンプとして転写された後,プリント配線板とマザーボードとを接合するために用いられるが,半田パターンの用途はこれに限定されることはない。
【0020】
【作用及び効果】
本発明の半田キャリアの製造方法においては,透光性樹脂シートと半田箔とを圧着した圧着板を用いている。半田箔は,一定の厚みを有するため,上述の方法によりエッチングすることにより,一定の厚みを有する半田パターンが得られる。
また,透光性樹脂シートは,光を透過させる性質を有する。そのため,透光性樹脂シートを透視して半田キャリアの半田パターンとプリント配線板の導体回路とを,正確に且つ容易に位置合わせを行うことができ,精度良く導体回路上に半田バンプを形成することができる。
【0021】
また,半田箔の表面に形成する薄膜パターンは,薄膜状の液体感光性樹脂からなる。そのため,薄膜パターンは,半田箔から剥離しにくいものとなる。それ故,薄膜パターンの幅が細い場合にも,エッチングの際に薄膜パターンが半田パターンから剥離することもない。故に,半田パターンを正確にエッチング形成することができる。従って,エッチング精度が良く,半田パターンの狭ピッチ化,即ち,高密度化に対応することができる。
【0022】
また,液体感光性樹脂からなる薄膜パターンは,露光,現像により形成される。そのため,プリント配線板の回路形成と同様に,精度良くファインな薄膜パターンを形成することができ,半田パターンの高密度化を達成することができる。
【0023】
本発明によれば,高密度で半田厚みが一定な半田パターンを精度良く形成することができる半田キャリアの製造方法を提供することができる。
【0024】
【実施例】
実施例1
本発明の実施例にかかる半田キャリアの製造方法について,図1〜図8を用いて説明する。
本例により製造される半田キャリア3は,図8に示すごとく,透光性樹脂シート1の表面に半田パターン2を形成したものである。透光性樹脂シート1上の半田パターン2は,プリント配線板6の導体回路65上に転写される(図12参照)。
【0025】
次に,上記半田キャリアの製造方法について説明する。
まず,図1に示すごとく,透光性の繊維含有樹脂シートよりなる透光性樹脂シート1を準備する。その厚みは,0.1mmである。繊維含有樹脂シートは,ガラス繊維強化エポキシ樹脂よりなる。
また,図2に示すごとく,厚み0.04mmの半田箔20を準備する。半田箔の組成は,Sn63重量%,Pb37重量%である。
【0026】
次に,図3に示すごとく,透光性樹脂シート1と半田箔20とを重ね合わせると共に,これらを上下方向からプレス機8によりプレスする。これにより,図4に示すごとく,透光性樹脂シート1と半田箔20とよりなる圧着板30が得られる。 上記プレスの圧力は,20kg/cm2 である。プレスは,透光性樹脂シートが半田箔に対して粘着する温度の160℃に加熱して行った。
【0027】
次いで,図5に示すごとく,上記半田箔20の表面に液体感光性樹脂をロールコーター法により塗布して,厚み5〜10μmのレジスト薄膜50を形成する。液体感光性樹脂は,エポキシアクリレートである。
次に,図6に示すごとく,レジスト薄膜50に,形成しようとする薄膜パターンに対応する露光マスク(図示略)を用いて,1000mJの光を照射して露光する。次いで,10%炭酸水素ナトリウム溶液をスプレーしてレジスト薄膜50の現像を行い,半田パターンに対応する薄膜パターン5を形成する。
【0028】
次いで,図7に示すごとく,半田箔20のエッチングを行って薄膜パターン5の内側に半田パターン2を形成する。エッチングは,塩化鉄溶液に圧着板を浸漬することにより行う。
その後,図8に示すごとく10%水酸化ナトリウム溶液をスプレーすることにより薄膜パターン5を除去して,半田パターン2を露出する。これにより,上記半田キャリア3が得られる。
【0029】
次に,本例の作用効果について説明する。
本例の半田キャリアの製造方法においては,透光性樹脂シート1と半田箔20とを圧着した圧着板30を用いている。半田箔20は,一定の厚みを有するため,上述の方法によりエッチングすることにより,一定の厚みを有する半田パターン2が得られる。
また,透光性樹脂シート1は,光を透過させる性質を有する。そのため,透光性樹脂シートを透視して半田キャリアの半田パターンとプリント配線板の導体回路とを,正確に且つ容易に位置合わせを行うことができ,精度良く導体回路65上に半田バンプ620を形成することができる(図13参照)。
【0030】
また,半田箔20の表面に形成する薄膜パターン5は,薄膜状の液体感光性樹脂からなる。そのため,薄膜パターン5は,半田箔20から剥離しにくいものとなる。それ故,薄膜パターン5の幅が細い場合にも,図7に示すごとく,エッチングの際に薄膜パターン5が半田パターン2から剥離することもない。故に,半田パターンを正確にエッチング形成することができる。従って,エッチング精度が良く,半田パターン2の狭ピッチ化,即ち,高密度化に対応することができる。
【0031】
また,液体感光性樹脂からなる薄膜パターン5は,露光,現像により形成される。そのため,プリント配線板の回路形成と同様に,精度良くファインな薄膜パターンを形成することができ,半田パターン2の高密度化を達成することができる。
【0032】
実施例2
本例においては,エッチングの際の薄膜パターンの耐剥離性に関する測定を行った。
測定に当たっては,図9に示すごとく,薄膜パターンを種々の幅Wに形成し,実施例1と同様に,半田箔のエッチングを行った。薄膜パターンとしては,実施例1の液体感光性樹脂を用いた。薄膜パターンの厚みは,10μmである。
比較のために,厚み25μmのドライフィルムについても同様の測定を行った。
【0033】
その結果,液体感光性樹脂の場合(本発明)には,薄膜パターンの幅Wが80μm以下となったときに,エッチングの際に半田箔から薄膜パターンが剥離した。
一方,ドライフィルムの場合(比較例)には,薄膜パターンの幅Wが180μm以下となったときに剥離を生じてしまった。
このことから,液体感光性樹脂からなる薄膜パターンは,その厚みが薄いために,エッチングの際に半田箔から剥離しにくいものであることが分かる。
【0034】
即ち,幅Wの狭い薄膜パターンの場合には,複合合金である半田はエッチング精度が悪く,どうしても半田パターンの外周部はオーバーハングしてしまう。そのため,厚みの大きい薄膜パターンは半田パターンから剥離してしまう。特に,厚みが大きく,剛性の高いドライフィルムを用いた薄膜パターンは,半田パターンの表面から剥離しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の透光性樹脂シートの説明図。
【図2】実施例1の半田箔の説明図。
【図3】実施例1の,透光性樹脂シートと半田箔とをプレスする方法を示す説明図。
【図4】実施例1の,透光性樹脂シートと半田箔とよりなる圧着板の説明図。
【図5】実施例1の,レジスト薄膜を形成した圧着板の説明図。
【図6】実施例1の,薄膜パターンを形成した圧着板の説明図。
【図7】実施例1の,エッチング後の圧着板の説明図。
【図8】実施例1の,半田キャリアの説明図。
【図9】実施例2の,薄膜パターンの幅を示す説明図。
【図10】従来例の,半田バンプを形成したプリント配線板の説明図。
【図11】従来例の,半田キャリアの説明図。
【図12】従来例の,半田バンプの形成方法を示す説明図。
【図13】従来例の,半田がプリント配線板上に移行した状態を示す説明図。
【符号の説明】
1...透光性樹脂シート,
2...半田パターン,
20...半田箔,
3...半田キャリア,
30...圧着板,
5...薄膜パターン,
50...レジスト薄膜,
Claims (6)
- プリント配線板に対して転写しようとする半田パターンを形成してなる半田キャリアを製造するに当たり,
光を透過させる性質を有し、透視可能な透光性樹脂シートと半田箔とを重ね合わせると共にこれらをプレスして圧着板となし,
次いで,上記半田箔の表面に液体感光性樹脂を塗布してレジスト薄膜を形成し,
次いで,該レジスト薄膜に露光,現像を行って半田パターンに対応する薄膜パターンを形成し,
次いで,エッチングを行って上記薄膜パターンの内側に半田パターンを形成し,
その後,上記薄膜パターンを除去して上記半田パターンを露出することを特徴とする半田キャリアの製造方法。 - 請求項1において,上記透光性樹脂シートは,光を透過させる性質を有する,無機繊維或いは不織布を含有する繊維含有樹脂シートであることを特徴とする半田キャリアの製造方法。
- 請求項1又は2において,上記プレスの圧力は,10〜50kg/cm2であることを特徴とする半田キャリアの製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか一項において,上記プレスは,透光性樹脂シートが半田箔に対して粘着する温度に加熱して行うことを特徴とする半田キャリアの製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか一項において,上記液体感光性樹脂により形成されたレジスト薄膜は,その厚みが2〜25μmであることを特徴とする半田キャリアの製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか一項において,上記液体感光性樹脂は,エポキシ,アクリル,ポリイミドの樹脂のグループから選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする半田キャリアの製造方法。
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- 1995-04-28 JP JP12927495A patent/JP3577783B2/ja not_active Expired - Fee Related
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