JP3906873B2 - バンプ形成方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【目次】
以下の順序で本発明を説明する。
発明の属する技術分野
従来の技術
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段(図1(A)〜図4(B))
発明の実施の形態(図1(A)〜図4(B))
発明の効果
【0002】
【発明の属する技術分野】
本発明はバンプ形成方法に関し、例えば配線基板の複数のランド上にはんだでなるバンプ(以下、これをはんだバンプと呼ぶ)を形成するはんだバンプ形成方法に適用して好適なものである。
【0003】
【従来の技術】
従来、表面実装型電子部品を配線基板上に実装する場合、実装に必要なはんだを配線基板と表面実装型電子部品との接合部分に供給するはんだ供給方法の1つとして、当該配線基板の対応する各ランド上に予め実装に必要な量のはんだを供給してはんだバンプを形成する方法が広く用いられている。
【0004】
この場合このようなはんだバンプの形成方法としては、配線基板の対応する各ランド上にスクリーン印刷法によつてクリームはんだを印刷した後、これらを加熱溶融(以下、これをリフローと呼ぶ)することによりはんだバンプを形成する方法(以下、これを第1のはんだバンプ形成方法と呼ぶ)や、配線基板の対応する各ランド以外をマスキングした後、この配線基板を溶融はんだに浸漬することによりはんだバンプを形成する方法(以下、これを第2のはんだバンプ形成方法と呼ぶ)等が一般的に用いられている。
またこの他、配線基板の対応する各ランド以外をマスキングした後、各ランド上に溶融はんだを吹き付けることによりはんだバンプを形成する方法(以下、これを第3のはんだバンプ形成方法と呼ぶ)等も用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで表面実装型電子部品を配線基板上に実装する場合には、配線基板の対応する各ランド上にそれぞれほぼ同量のはんだを供給してはんだバンプを形成することにより、表面実装型電子部品の複数のパツド(又はリード)と、それぞれ配線基板の対応するランドとの接合条件を均一にすることが望まれている。
【0006】
ところが第1のはんだバンプ形成方法においては、スクリーンマスクの開口部を介して配線基板の対応する各ランド上にそれぞれ供給するクリームはんだを、スキージによつて必要以上にかきとる場合があり、各ランド上にそれぞれほぼ同量のはんだを供給し難い問題があつた。
【0007】
また第2及び第3のはんだバンプ形成方法においては、配線基板の対応する各ランド上に溶融はんだ(液状にしたはんだ)を供給することにより、当該溶融はんだが液だれする等して各ランド上にそれぞれ同量のはんだを供給し難い問題があつた。
このため第1〜第3のはんだバンプ形成方法では、配線基板の対応する各ランド上にそれぞれほぼ均一な所定量のはんだでなるはんだバンプを形成し難い問題があつた。
【0008】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、複数のバンプ形成部位上にそれぞれ同量のはんだでなるバンプを容易に形成し得るバンプ形成方法を提案しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、複数のバンプ形成部位上にそれぞれはんだでなるバンプを形成する際、各バンプ形成部位上にそれぞれフラツクスを塗布面積及び塗布形状が同一となるように塗布し、底面に同一直径の多数の球状はんだが供給されたパレツトを水平面に対して傾斜させて当該パレツトの底面に多数の球状はんだを敷き詰めるように整列させ、各バンプ形成部位上に塗布されたフラツクスを、当該整列させた多数の球状はんだに押し付けることにより、各バンプ形成部位上に塗布されたフラツクスに、単位面積当たりの数が等しくなるように球状はんだを付着させるようにする。
【0010】
従つて本発明では、各バンプ形成部位上にそれぞれ同量のはんだを精度良く容易に供給することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
【0012】
図1(A)〜図4(C)において、本発明のはんだバンプ形成方法を示し、まず図1(A)に示すように、絶縁基板1上に導電性部材でなる複数のランド2とエポキシ系樹脂等のオーバーコート樹脂3とが積層形成されてなる配線基板4を、各ランド2にそれぞれ対応させて開口部10Aが形成されたスクリーンマスク10とスキージ11とを有するスクリーン印刷機(図示せず)の所定位置に固定する。この後配線基板4の一面4Aにスクリーンマスク10をその開口部10Aを介してそれぞれ対応するランド2を露出させるように載置すると共に、当該スクリーンマスク10上に比較的高い粘性を有するフラツクス(以下、これを高粘度フラツクスと呼ぶ)12を塗布する。
なおスクリーンマスク10の各開口部10Aは、同じ形状及び同じ大きさに形成されており、各開口部10Aにそれぞれ対応するランド2は露出面積及び露出形状が同一となる。
【0013】
次いで図1(B)に示すように、スクリーンマスク10上に配置されているスキージ11をその先端部11Aを当該スクリーンマスク10の上面10Bに当接させた状態で矢印aに示す右方向に移動させることにより、当該スクリーンマスク10上の高粘度フラツクス12を右方向に移動させ、かくしてスクリーン印刷法によつてスクリーンマスク10の開口部10Aを介して各ランド2上にそれぞれ高粘度フラツクス12を塗布し得るようになされている。
この場合スクリーンマスク10の各開口部10Aが同じ形状及び同じ大きさに形成されていることにより、配線基板4の各ランド2上にそれぞれ塗布された高粘度フラツクス12は、その塗布面積及び塗布形状が同一となる。
【0014】
続いて図2(A)に示すように、パレツト15の底面15Aにその面積の例えば7割程度を覆うように球状に形成されたはんだ(以下、これを球状はんだと呼ぶ)16を複数供給する。なお各球状はんだ16は、全て同一直径の微小径に形成されている。
この場合図2(B)に示すように、パレツト15は、その底面15Aが水平面Hに対して自在に傾斜するように、駆動制御装置(図示せず)に設けられた傾斜駆動機構(図示せず)に保持されており、当該駆動制御装置は傾斜駆動機構を駆動させてパレツト15を前後左右に傾斜させることにより、このパレツト15の1つのコーナ側の底面15Aに各球状はんだ16を敷き詰めるように整列させる。
【0015】
次いで図3(A)に示すように、この状態において傾斜したパレツト15の底面15Aと、各ランド2上にそれぞれ高粘度フラツクス12が塗布された配線基板4の一面4Aとを平行にして対向させる。この後図3(B)に示すように、パレツト15の底面15Aと、配線基板4の一面4Aとを平行にした状態で、当該配線基板4をパレツト15に近づけるように移動させ、各ランド2上の高粘度フラツクス12をそれぞれ各球状はんだ16に押し付ける。
これにより図3(C)に示すように、配線基板4の各ランド2上に塗布された高粘度フラツクス12が粘着性を有することから、各ランド2上のそれぞれ高粘度フラツクス12に複数の球状はんだ16を付着し得るようになされている。因みに各ランド2上に塗布された高粘度フラツクス12には、それぞれ単位面積当たりの数が等しくなるように球状はんだ16が付着する。
この後配線基板4を一面4Aが上方向を向くようにして後段に設けられた所定の加熱装置(図示せず)に供給する。
【0016】
続いて図4(A)に示すように、加熱装置がヒータ20を制御することにより、配線基板4の各ランド2上のそれぞれ各球状はんだ16をこれらが溶融する所定温度でリフローする。
このとき図4(B)に示すように、リフローされた球状はんだ16は、それ自体が溶融したときに生じる表面張力と、高粘度フラツクス12が加熱されることにより生じさせる活性化作用とによつてまとまり、これにより配線基板4の各ランド2上にそれぞれはんだバンプ21を形成し得るようになされている。
かくしてこのはんだバンプ形成方法では、配線基板4の各ランド2上にそれぞれ同量のはんだがリフローされてなるはんだバンプ21を形成し得るようになされている。
【0017】
以上の構成において、このはんだバンプ形成方法では、配線基板4の各ランド2上にそれぞれ塗布面積及び塗布形状が同一となるように高粘度フラツクス12を塗布し(図1(A)及び(B))、次いで当該配線基板4の各ランド2上に塗布された高粘度フラツクス12を、パレツト15の底面15Aに整列させた複数の球状はんだ16に押し付けることにより、各ランド2上の高粘度フラツクス12にそれぞれ単位面積当たりの数が等しくなるように球状はんだ16(すなわち、同量のはんだ)を付着させることができる(図2(A)〜図3(C))。続いて配線基板4の各ランド2上のそれぞれ各球状はんだ16をリフローすることにより、当該配線基板4の各ランド2上にそれぞれほぼ均一な所定量のはんだでなるはんだバンプ21を形成することができる(図4(A)及び(B))。
【0018】
従つてこのはんだバンプ形成方法では、配線基板4の各ランド2上に塗布した高粘度フラツクス12を、パレツト15の底面15Aに整列させた多数の球状はんだ16に押し付けるようにしたことにより、各ランド2上の高粘度フラツクス12にそれぞれ単位面積当たりの数が等しくなるように球状はんだ16を容易に付着させることができ、かくして配線基板4の各ランド2上にそれぞれ同量のはんだを精度良く容易に供給することができる。
【0019】
またこのはんだバンプ形成方法においては、配線基板4の各ランド2上に塗布した高粘度フラツクス12にそれぞれ単位面積当たりの数が等しくなるように球状はんだ16を付着させるようにして各ランド2上にそれぞれほぼ均一な所定量のはんだを供給するようにしたことにより、当該配線基板4の各ランド2上にそれぞれ塗布する高粘度フラツクス12の塗布面積を選定することにより、各ランド2上の高粘度フラツクス12にそれぞれ付着する球状はんだ16の数を選定することができ、かくして各ランド2上にそれぞれ供給するはんだの量を自在に選定することができる。これに加えてこの場合には、球状はんだ16の直径を選定するようにしても上述と同様に各ランド2上の高粘度フラツクス12にそれぞれ付着する球状はんだ16の数を選定することができ、かくして各ランド2上にそれぞれ供給するはんだの量を自在に選定することができる。かくしてこのはんだバンプ形成方法においては、種々の大きさ及び形状でなるランド2上に所定量のはんだを容易に供給することができる。
【0020】
以上の構成によれば、配線基板4の各ランド2上にそれぞれ高粘度フラツクス12を塗布面積及び塗布形状が同一となるように塗布し、次いで当該配線基板4の各ランド2上に塗布した高粘度フラツクス12にそれぞれ単位面積当たりの数が等しくなるように球状はんだ16を付着させるようにしたことにより、配線基板4の各ランド2上にそれぞれ同量のはんだを精度良く容易に供給することができ、かくして複数のランド上にそれぞれほぼ同量のはんだでなるバンプを容易に形成し得るバンプ形成方法を実現することができる。
【0021】
なお上述の実施例においては、スクリーン印刷機を用いたスクリーン印刷法によつて配線基板4の各ランド2上にそれぞれ高粘度フラツクス12を塗布するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、配線基板4の各ランド2上にそれぞれ転写法等のようにこの他種々の方法によつて高粘度フラツクス12を塗布するようにしても良く、この場合も実施例と同様の効果を得ることができる。
【0023】
さらに上述の実施例においては、配線基板4の各ランド2上にそれぞれ高粘度フラツクス12を塗布するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、配線基板4の各ランド2上にそれぞれ単位面積当たりの数が等しくなるように球状はんだ16を供給することができれば、デイツプ式はんだ付け用として一般的に用いられる液状はんだや、低融点はんだ等のはんだ付けに用いられるフラツクス等のように、この他種々のフラツクスを用いるようにしても良い。
【0024】
さらに上述の実施例においては、本発明を配線基板4の各ランド2上にそれぞれはんだバンプを形成するはんだバンプ形成方法に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばバンプ形成部位として表面実装型電子部品の複数のパツド等のようにこの他種々のバンプ形成部位上にはんだバンプを形成するようなバンプ形成方法に適用するようにしても良い。
【0025】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、複数のバンプ形成部位上にそれぞれはんだでなるバンプを形成する際、各バンプ形成部位上にそれぞれフラツクスを塗布面積及び塗布形状が同一となるように塗布し、底面に同一直径の多数の球状はんだが供給されたパレツトを水平面に対して傾斜させて当該パレツトの底面に多数の球状はんだを敷き詰めるように整列させ、各バンプ形成部位上に塗布されたフラツクスを、当該整列させた多数の球状はんだに押し付けて、各バンプ形成部位上に塗布されたフラツクスに、単位面積当たりの数が等しくなるように球状はんだを付着させるようにしたことにより、各バンプ形成部位上にそれぞれ同量のはんだを精度良く容易に供給することができ、かくして各バンプ形成部位上にそれぞれ同量のはんだでなるバンプを容易に形成し得るバンプ形成方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の配線基板の各ランド上に塗布される高粘度フラツクスの塗布工程の一実施例を示す断面図である。
【図2】複数の球状はんだが供給されたパレツトの説明に供する斜視図である。
【図3】配線基板の各ランド上にそれぞれ供給される球状はんだの供給工程の一実施例を示す断面図である。
【図4】配線基板の各ランド上にそれぞれ形成されるはんだバンプの形成工程の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
2……ランド、4……配線基板、12……高粘度フラツクス、16……球状はんだ、21……はんだバンプ。

Claims (1)

  1. 複数のバンプ形成部位上にそれぞれはんだでなるバンプを形成するバンプ形成方法において、
    各上記バンプ形成部位上にそれぞれフラツクスを塗布面積及び塗布形状が同一となるように塗布する第1のステツプと、
    底面に同一直径の多数の球状はんだが供給されたパレツトを水平面に対して傾斜させて当該パレツトの上記底面に多数の上記球状はんだを敷き詰めるように整列させ、各上記バンプ形成部位上に塗布された上記フラツクスを、上記整列させた多数の上記球状はんだに押し付けることにより、各上記バンプ形成部位上に塗布された上記フラツクスに、単位面積当たりの数が等しくなるように上記球状はんだを付着させる第2のステツプと
    を具えることを特徴とするバンプ形成方法。
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