JP7118463B2 - 熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法 - Google Patents

熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7118463B2
JP7118463B2 JP2020560860A JP2020560860A JP7118463B2 JP 7118463 B2 JP7118463 B2 JP 7118463B2 JP 2020560860 A JP2020560860 A JP 2020560860A JP 2020560860 A JP2020560860 A JP 2020560860A JP 7118463 B2 JP7118463 B2 JP 7118463B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
light
absorbing layer
solder paste
light absorbing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020560860A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021516451A (ja
Inventor
ロブ ヤコブ ヘンドリクス，
Original Assignee
エヌシーシー ナノ， エルエルシー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エヌシーシー ナノ， エルエルシー filed Critical エヌシーシー ナノ， エルエルシー
Publication of JP2021516451A publication Critical patent/JP2021516451A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7118463B2 publication Critical patent/JP7118463B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0016—Brazing of electronic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/005—Soldering by means of radiant energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/19—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
    • B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
    • B23K35/025—Pastes, creams, slurries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/14—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
    • H01L23/145—Organic substrates, e.g. plastic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
    • H01L23/49816—Spherical bumps on the substrate for external connection, e.g. ball grid arrays [BGA]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • 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
    • H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • 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
    • H05K3/3494—Heating methods for reflowing of solder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/42—Printed circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30—Organic material
    • B23K2103/40—Paper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30—Organic material
    • B23K2103/42—Plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/54—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • B23K35/262—Sn as the principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/131—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13101—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/13111—Tin [Sn] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/13198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/13199—Material of the matrix
    • H01L2224/1329—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/13198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/13298—Fillers
    • H01L2224/13299—Base material
    • H01L2224/133—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/7526—Polychromatic heating lamp
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/75261—Laser
    • H01L2224/75262—Laser in the lower part of the bonding apparatus, e.g. in the apparatus chuck
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • H01L2224/7525—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/75261—Laser
    • H01L2224/75263—Laser in the upper part of the bonding apparatus, e.g. in the bonding head
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8119—Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81192—Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/812—Applying energy for connecting
    • H01L2224/8122—Applying energy for connecting with energy being in the form of electromagnetic radiation
    • H01L2224/8123—Polychromatic or infrared lamp heating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/812—Applying energy for connecting
    • H01L2224/81234—Applying energy for connecting using means for applying energy being within the device, e.g. integrated heater
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818—Bonding techniques
    • H01L2224/81801—Soldering or alloying
    • H01L2224/81815—Reflow soldering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/1579—Material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/35—Mechanical effects
    • H01L2924/351—Thermal stress
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/35—Mechanical effects
    • H01L2924/351—Thermal stress
    • H01L2924/3511—Warping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/35—Mechanical effects
    • H01L2924/351—Thermal stress
    • H01L2924/3512—Cracking
    • 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
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0274—Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0108—Transparent
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0112—Absorbing light, e.g. dielectric layer with carbon filler for laser processing
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/20—Details of printed circuits not provided for in H05K2201/01 - H05K2201/10
    • H05K2201/2054—Light-reflecting surface, e.g. conductors, substrates, coatings, dielectrics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Description

本発明は、概して、硬化プロセスに関し、より具体的には、パルス光を使用して熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法に関する。
プリンテッドエレクトロニクスの分野では、最近の傾向は、セラミック、ガラス、またはエポキシ繊維ガラスベースの回路基板（ＦＲ４等）を基板材料として使用することから離れ、より低いコストおよびより可撓性の形状因子のための比較的に安価な基板に向かって進んでいる。しかしながら、（ＰＥＮ、ＰＥＴ、ポリカーボネート、および紙等の）新しい基板材料は、それらの先行物より熱的に脆弱である傾向にある。これは、高い温度が、薄膜を処理する、または基板に離散した構成要素を付着させるために要求されるときに問題となり得る。例えば、熱的に脆弱な基板上に構成要素をはんだ付けするプロセスは、従来のはんだが、熱的に脆弱な基板が対処し得るものよりはるかに高い処理温度を要求するため、非常に困難になる。
本開示は、熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための改良された方法を提供する。
好ましい実施形態によると、光反射層および光吸収層が、熱的に脆弱な基板上に印刷される。複数の伝導性トレースが、光反射層および光吸収層上に選択的に堆積される。はんだペーストが、次いで、光吸収層の場所に対応している選択的場所上に適用される。構成要素が、はんだペースト上に設置された後、基板は、均一なパルス光で片側から照射される。光吸収層は、パルス光を吸光し、加熱された状態になり、熱は、その後、はんだペーストを加熱および融解させるために、熱伝導を介してはんだペーストおよび構成要素に伝達される。
本発明の特徴および利点の全てが、以下の詳細に記述された説明において明白となるであろう。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法であって、前記方法は、
熱的に脆弱な基板上に光反射層および光吸収層を印刷することと、
前記光反射層および前記光吸収層上に複数の伝導性トレースを選択的に堆積させることと、
はんだペーストを前記光吸収層の場所に対応する選択的場所上に適用することと、
前記はんだペースト上に構成要素を設置することと、
前記熱的に脆弱な基板を均一なパルス光で片側から照射することであって、前記光吸収層は、前記パルス光を吸光し、加熱された状態になり、前記熱は、その後、熱伝導を介して前記はんだペーストおよび前記構成要素に伝達され、前記はんだペーストを融解させる、ことと
を含む、方法。
（項目２）
前記光吸収層の場所は、前記構成要素に接続するために利用される前記はんだペーストの場所に対応する、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記熱的に脆弱な基板は、光透過性である、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記熱的に脆弱な基板は、ＰＥＮである、項目１に記載の方法。
（項目５）
前記熱的に脆弱な基板は、ＰＥＴである、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記熱的に脆弱な基板は、ポリカーボネートである、項目１に記載の方法。
（項目７）
前記熱的に脆弱な基板は、紙である、項目１に記載の方法。
（項目８）
前記光吸収層の面積は、前記構成要素の熱質量および前記はんだペーストの熱質量に正比例する、項目１に記載の方法。
（項目９）
前記はんだペーストは、有害物質規制指令に準拠している、項目１に記載の方法。
（項目１０）
前記はんだペーストを処理するための前記パルス光のエネルギーは、３～３０Ｊ／ｃｍ ２ である、項目１に記載の方法。
（項目１１）
熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法であって、前記方法は、
熱的に脆弱な基板上に第１の光反射層および光吸収層を印刷することと、
前記光反射層および前記光吸収層上に複数の伝導性トレースを選択的に堆積させることと、
はんだペーストを前記光吸収層の場所に対応する選択的場所上に適用することと、
前記伝導性トレースおよび前記第１の光吸収層上に第２の光反射層を選択的に堆積させることと、
前記はんだペースト上に構成要素を設置することと、
前記基板を均一なパルス光で２つの側から照射することであって、前記光吸収層および前記構成要素は、前記パルス光を吸光し、加熱された状態となり、前記熱は、その後、熱伝導を介して前記はんだペーストに伝達され、前記はんだペーストを融解させる、ことと
を含む、方法。
（項目１２）
前記光吸収層の場所は、前記構成要素に接続するために利用される前記はんだペーストの場所に対応する、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
前記熱的に脆弱な基板は、光透過性である、項目１１に記載の方法。
（項目１４）
前記熱的に脆弱な基板は、ＰＥＮである、項目１１に記載の方法。
（項目１５）
前記熱的に脆弱な基板は、ＰＥＴである、項目１１に記載の方法。
（項目１６）
前記熱的に脆弱な基板は、ポリカーボネートである、項目１１に記載の方法。
（項目１７）
前記熱的に脆弱な基板は、紙である、項目１１に記載の方法。
（項目１８）
前記光吸収層の面積は、前記構成要素の熱質量および前記はんだペーストの熱質量に正比例する、項目１１に記載の方法。
（項目１９）
前記はんだペーストは、有害物質規制指令に準拠している、項目１１に記載の方法。
（項目２０）
前記はんだペーストを処理するための前記パルス光のエネルギーは、３～３０Ｊ／ｃｍ ２ である、項目１１に記載の方法。
（項目２１）
方法であって、
熱的に脆弱な基板上に光反射層および光吸収層を印刷することと、
前記光反射層および前記光吸収層上に複数の伝導性トレースを選択的に堆積させることと、
導電性エポキシを前記光吸収層の場所に対応する選択的場所上に適用することと、
前記導電性エポキシ上に構成要素を設置することと、
前記熱的に脆弱な基板を均一なパルス光で片側から照射することであって、前記光吸収層は、前記パルス光を吸光し、加熱された状態となり、前記熱は、その後、熱伝導を介して前記導電性エポキシおよび前記構成要素に伝達され、前記導電性エポキシを融解させる、ことと
を含む、方法。
本発明自体、およびその好ましい使用モード、さらなる目的、および利点は、例証的実施形態の以下の詳述される説明を付随の図面と併せて熟読しながら参照することによって、最も深く理解されるであろう。
図１Ａ－１Ｄは、第１の実施形態による、パルス光を使用して熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法を描写する。 図１Ａ－１Ｄは、第１の実施形態による、パルス光を使用して熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法を描写する。 図１Ａ－１Ｄは、第１の実施形態による、パルス光を使用して熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法を描写する。 図１Ａ－１Ｄは、第１の実施形態による、パルス光を使用して熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法を描写する。
図２Ａ－２Ｅは、第２の実施形態による、パルス光を使用して熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法を描写する。 図２Ａ－２Ｅは、第２の実施形態による、パルス光を使用して熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法を描写する。 図２Ａ－２Ｅは、第２の実施形態による、パルス光を使用して熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法を描写する。 図２Ａ－２Ｅは、第２の実施形態による、パルス光を使用して熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法を描写する。 図２Ａ－２Ｅは、第２の実施形態による、パルス光を使用して熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法を描写する。
熱的に脆弱な基板を回路基板として使用するときに克服される必要がある１つの主要な障害は、チップの付着である。概して、熱的に脆弱な基板上にチップを付着させるために、２つの方法のみが、存在する。第１の方法は、低温はんだを使用し、構成要素を付着させることであり、第２の方法は、導電性エポキシを使用し、構成要素を付着させることである。第１の方法の問題は、低温はんだの性能が、より高温の従来のはんだのものより有意に非ロバストであり、熱循環が、低温はんだを亀裂させ得ることである。第２の方法は、従来のはんだを使用することより高価である。加えて、導電性エポキシは、機械的により脆弱であり、第２の方法において使用される伝導性接着剤の電気抵抗性は、低温はんだのものよりはるかに悪い。したがって、上記に言及される２つの方法のいずれも、低い性能および／または高いコストに起因して、好ましいものではない。
一般的に言えば、Ｓｎ９６．５／Ａｇ３．０／Ｃｕ０．５またはＳｎ９６．５／Ａｇ３．５合金等の、標準的な有害物質規制指令（ＲｏＨＳ）に準拠しているはんだを使用することが、好ましい。これらのはんだは、約２１９℃の液相温度を有する。典型的なオーブンリフローはんだ付けの温度条件は、５分間にわたる２００℃を上回る温度である。残念ながら、オーブンリフローはんだ付け技法は、ＰＥＮ（１８０℃の最大加工温度を有する）、ＰＥＴ（１５０℃の最大加工温度を有する）、ポリカーボネート（１１５～１３０℃の最大加工温度を有する）、または紙（１５０℃の最大加工温度を有する）等の熱的に脆弱な基板の使用を除外する。
これまで、光硬化技法は、熱的に脆弱な基板上で薄膜を処理するために利用されている。基本的には、短い光のパルスからのより高い温度とより低い熱予算との組み合わせが、利用され、熱的に脆弱な基板を損傷させることなく薄膜を処理することができる。現在、光硬化技法は、熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを熱的に処理する問題を緩和させる可能性を有する。理論上、はんだは、熱的に脆弱な基板が、その最大加工温度を超えても加熱され得るほど短い時間尺度において加熱されることができる。しかしながら、実践では、これは、光硬化が、概して、比較的に厚い基板上での薄膜の処理に適用されるため、上記に言及される問題を解決しない。光硬化技法では、熱的に脆弱な基板上の薄膜が、閃光灯からのパルス光によって、熱的に脆弱な基板が、損傷されることなく通常とり得るものを超える温度まで非常に急速に加熱される。パルス光による加熱の後、薄膜は、薄膜による熱的に脆弱な基板への熱伝導を介して急速に冷却される。これは、熱的に脆弱な基板が、薄膜よりはるかに厚く、薄膜のものより大きい熱質量を有するため、可能である。熱的に脆弱な基板のより大きい熱質量と、薄膜から熱的に脆弱な基板への熱の熱伝導との組み合わせは、ピーク温度が、多くの場合、熱的に脆弱な基板の公開最大加工温度より高いにもかかわらず、昇温状態で費やされる時間を最小限にさせることによって、熱的に脆弱な基板への損傷を被ることを防止することに役立つ。
しかしながら、構成要素付着の場合では、構成要素およびはんだペーストは、多くの場合、熱的に脆弱な基板より厚い。したがって、光のパルスで構成要素をはんだ付けするために要求されるエネルギー量はまた、プロセスにおいて熱的に脆弱な基板を歪ませるであろう。例えば、はんだペーストを処理するために必要とされる放射露光量は、３～３０Ｊ／ｃｍ２である。本エネルギー量は、多くの場合、電気トレースが、閃光灯からのパルス光の一部を吸光するため、熱的に脆弱な基板上に蓄積され得る大部分の電気トレースの損傷閾値より高い。これが、生じると、電気トレースは、熱くなった状態になり得、電気トレースの真下またはそれに隣接する熱的に脆弱な基板をアブレートする、または局所的に歪ませ得る。加えて、急速な加熱は、はんだペースト中の揮発性物質を放出させ、これは、はんだペースト上に凝集破壊を引き起こし得る。言い換えると、急速な加熱からのガス発生が、はんだペーストを炸裂させ、良好なはんだ接続を行ういかなる希望も破壊する。
閃光灯からのパルス光を使用し、はんだペーストを加熱することの別の問題は、異なる面積および厚さの構成要素が、異なる放射露光を要求することである。半導体構成要素は、熱伝導性であるため、それらの熱伝導性が、基板のものよりはるかに上回ることから、はんだペーストが加熱される必要がある同一温度まで加熱される必要がある。これは、異なる厚さまたは面積の構成要素が、それらの熱質量が、異なるため、異なる放射露光量を要求することを意味する。異なるサイズの構成要素が全て、同一の基板上に位置するとき、一部のものを過剰に硬化させながら他のものを過小に硬化させずに全てのはんだ接続を同時に硬化させることは、不可能である。
光硬化技法と関連付けられる上記に言及される問題に対処するために、本発明は、熱的に脆弱な基板上に電気構成要素をはんだ付けするための改良された方法を提供する。
ここで図面、特に、図１Ａ－１Ｄを参照すると、第１の実施形態による、パルス光を使用して熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法が、図示される。最初に、光反射層１１および光吸収層１２が、図１Ａに示されるように、熱的に脆弱な基板１０上に選択的に印刷される。光吸収層１２の場所は、構成要素に接続するために利用されるべきはんだペーストの将来の場所に対応するべきである。好ましくは、光透過性である、熱的に脆弱な基板１０は、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ポリカーボネート、または紙であり得る。
次いで、複数の伝導性トレース１５が、図１Ｂに描写されるように、光反射層１１および光吸収層１２上に選択的に堆積される。はんだペースト１６ａ－１６ｄが、次いで、図１Ｃに示されるように、光吸収層１２の場所に対応する場所に適用される。例えば、はんだペースト１６ａは、光吸収層１２ａの上方に位置し、はんだペースト１６ｂは、光吸収層１２ｂの上方に位置し、はんだペースト１６ｃは、光吸収層１２ｃの上方に位置し、はんだペースト１６ｄは、光吸収層１２ｄの上方に位置する。
構成要素１８ａが、はんだペースト１６ａ、１６ｂ上に設置され、構成要素１８ｂが、はんだペースト１６ｃ、１６ｄ上に設置された後、構造全体が、図１Ｄに描写されるように、均一なパルス光で熱的に脆弱な基板１０の底部（非構成要素側）から照射される。光反射層１１が、パルス光を反射する一方、光吸収層１２は、パルス光を吸光し、加熱された状態になる。本熱は、その後、熱伝導を介してはんだペースト１６ａ－１６ｄおよび構成要素１８ａ、１８ｂに伝達され、はんだペースト１６ａ－１６ｄを加熱し、それによって、はんだペースト１６ａ－１６ｄを融解させる。
構成要素１８ａおよび１８ｂは、異なるサイズであり、異なる量のエネルギーを要求するにもかかわらず、精密な量のエネルギーが、はんだペースト１６ａ－１６ｄのそれぞれに送達されることができる。これは、はんだペースト１６ａ－１６ｄのそれぞれの下の光吸収層１２の種々のサイズによって制御される。加えて、通常、それらの温度が基板１０を歪ませるであろうほどまでアブレートまたは加熱されるであろう、電気トレース１５が、光反射層１１によって保護される。
ここで図２Ａ－２Ｅを参照すると、第２の実施形態による、パルス光を使用して熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法が、図示される。第１の実施形態と同様に、光反射層２１および光吸収層２２が、図２Ａに示されるように、熱的に脆弱な基板２０上に選択的に印刷される。光吸収層２２の場所は、構成要素に接続するために利用されるべきはんだペーストの将来の場所に対応するべきである。好ましくは、光透過性である、熱的に脆弱な基板２０は、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ポリカーボネート、または紙であり得る。
次いで、複数の伝導性トレース２５が、図２Ｂに描写されるように、光反射層２１および光吸収層２２上に選択的に堆積される。はんだペースト２６ａ－２６ｄが、次いで、図２Ｃに示されるように、光吸収層２２の場所に対応する場所に適用される。第２の光反射層２３が、次いで、図２Ｄに描写されるように、暴露された（はんだペーストによって被覆されていない）伝導性トレース２５および暴露された（はんだペーストによって被覆されていない）光反射層２１上に堆積される。
構成要素２８ａが、はんだペースト２６ａ、２６ｂ上に設置され、構成要素２８ｂが、はんだペースト２６ｃ、２６ｄ上に設置された後、構造全体は、図２Ｅに示されるように、均一なパルス光で上部および底部から照射される。光反射層２１および２３が、パルス光を反射する一方、光吸収層２２は、パルス光を吸光し、加熱された状態になる。本熱は、その後、熱伝導を介してはんだペースト２６ａ－２６ｄおよび構成要素２８ａ、２８ｂに伝達され、はんだペースト２６ａ－２６ｄを加熱し、それによって、はんだペースト２６ａ－２６ｄを融解させる。
図１Ａ－１Ｄに示される第１の実施形態では、光反射層１１が、選択的に適用される必要はない。これは、単に、基板１０および光吸収層１２にわたってコーティングされ得る。光吸収層１２が、パルス光で加熱されると、光吸収層１２からの熱は、伝導を介して光反射層１１を通して伝達され、はんだペースト１５を加熱する。これは、同様に、図２Ａ－２Ｅに示される第２の実施形態における、光反射層１１に面する基板１０上でも可能である。第２の実施形態では、構成要素２８Ａ－２８Ｂは、はんだペースト２６ａ－２６ｄを加熱するためのスタックの上部対向側の吸収体としての役割を果たす。
説明されているように、本発明は、熱的に脆弱な基板に１つ以上の印刷されたマスクを適用し、閃光灯からのパルス光の選択的な吸光を可能にし、それによって、閃光灯からの放射露光を空間的に調整し、隣接する構造または熱的に脆弱な基板への損傷を引き起こすことなくはんだペーストを選択的に加熱することによって、熱的に脆弱な基板上に電気構成要素をはんだ付けするための改良された方法を提供する。異なるサイズおよび厚さの構成要素が、同一のパルス光で熱的に脆弱な基板に付着されることができる。プロセス全体は、１秒未満で実施されることができる。はんだペーストを硬化させるステップに加えて、本発明の方法は、導電性エポキシ、接着剤、または他の材料等の種々の材料を熱硬化させるために利用されることができる。
本発明の方法の１つの利点は、標準的なＲｏＨＳ準拠はんだが、熱的に脆弱な基板と併用され得ることである。本発明の方法の別の利点は、光硬化源の位置合わせが、要求されないことである。位置合わせは、印刷されたマスクによって提供される。
本発明は、特に、好ましい実施形態を参照して示され、説明されているが、種々の形態および詳細の変更が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、その中に成され得ることが、当業者によって理解されるであろう。

Claims (21)

  1. 基板上ではんだペーストを硬化させるための方法であって、前記方法は、
    前記基板上に光反射層および光吸収層を印刷することであって、前記光反射層は、前記光吸収層の場所とは異なる場所において前記基板上に印刷される、ことと、
    前記光反射層および前記光吸収層上に複数の伝導性トレースを選択的に堆積させることと、
    はんだペーストを前記光吸収層上の前記複数の伝導性トレース上の場所に対応する選択的場所上に適用することと、
    前記はんだペースト上に構成要素を設置することと、
    前記基板を均一なパルス光で片側から照射することであって、前記光吸収層は、前記パルス光を吸光し、加熱された状態になり、前記光吸収層の熱は、その後、熱伝導を介して前記はんだペーストおよび前記構成要素に伝達され、前記はんだペーストを融解させる、ことと
    を含み、前記基板は、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ポリカーボネート、および紙のうちの１つである、方法。
  2. 前記光吸収層の場所は、前記構成要素に接続するために利用される前記はんだペーストの場所に対応する、請求項１に記載の方法。
  3. 前記基板は、光透過性である、請求項１に記載の方法。
  4. 前記基板は、ＰＥＮである、請求項１に記載の方法。
  5. 前記基板は、ＰＥＴである、請求項１に記載の方法。
  6. 前記基板は、ポリカーボネートである、請求項１に記載の方法。
  7. 前記基板は、紙である、請求項１に記載の方法。
  8. 前記光吸収層の面積は、前記構成要素の熱質量および前記はんだペーストの熱質量に正比例する、請求項１に記載の方法。
  9. 前記はんだペーストは、Ｓｎ９６．５／Ａｇ３．０／Ｃｕ０．５合金またはＳｎ９６．５／Ａｇ３．５合金である、請求項１に記載の方法。
  10. 前記はんだペーストを処理するための前記パルス光のエネルギーは、３～３０Ｊ／ｃｍ２である、請求項１に記載の方法。
  11. 基板上ではんだペーストを硬化させるための方法であって、前記方法は、
    前記基板上に第１の光反射層および光吸収層を印刷することであって、前記第１の光反射層は、前記光吸収層の場所とは異なる場所において前記基板上に印刷される、ことと、
    前記第１の光反射層および前記光吸収層上に複数の伝導性トレースを選択的に堆積させることと、
    はんだペーストを前記光吸収層上の前記複数の伝導性トレース上の場所に対応する選択的場所上に適用することと、
    前記伝導性トレースおよび前記第１の光反射層上に第２の光反射層を選択的に堆積させることと、
    前記はんだペースト上に構成要素を設置することと、
    前記基板を均一なパルス光で２つの側から照射することであって、前記光吸収層および前記構成要素は、前記パルス光を吸光し、加熱された状態となり、前記光吸収層の熱は、その後、熱伝導を介して前記はんだペーストに伝達され、前記はんだペーストを融解させる、ことと
    を含み、前記基板は、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ポリカーボネート、および紙のうちの１つである、方法。
  12. 前記光吸収層の場所は、前記構成要素に接続するために利用される前記はんだペーストの場所に対応する、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記基板は、光透過性である、請求項１１に記載の方法。
  14. 前記基板は、ＰＥＮである、請求項１１に記載の方法。
  15. 前記基板は、ＰＥＴである、請求項１１に記載の方法。
  16. 前記基板は、ポリカーボネートである、請求項１１に記載の方法。
  17. 前記基板は、紙である、請求項１１に記載の方法。
  18. 前記光吸収層の面積は、前記構成要素の熱質量および前記はんだペーストの熱質量に正比例する、請求項１１に記載の方法。
  19. 前記はんだペーストは、Ｓｎ９６．５／Ａｇ３．０／Ｃｕ０．５合金またはＳｎ９６．５／Ａｇ３．５合金である、請求項１１に記載の方法。
  20. 前記はんだペーストを処理するための前記パルス光のエネルギーは、３～３０Ｊ／ｃｍ２である、請求項１１に記載の方法。
  21. 方法であって、
    基板上に光反射層および光吸収層を印刷することであって、前記光反射層は、前記光吸収層の場所とは異なる場所において前記基板上に印刷される、ことと、
    前記光反射層および前記光吸収層上に複数の伝導性トレースを選択的に堆積させることと、
    導電性エポキシを前記光吸収層上の前記複数の伝導性トレース上の場所に対応する選択的場所上に適用することと、
    前記導電性エポキシ上に構成要素を設置することと、
    前記基板を均一なパルス光で片側から照射することであって、前記光吸収層は、前記パルス光を吸光し、加熱された状態となり、前記光吸収層の熱は、その後、熱伝導を介して前記導電性エポキシおよび前記構成要素に伝達され、前記導電性エポキシを融解させる、ことと
    を含み、前記基板は、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ポリカーボネート、および紙のうちの１つである、方法。
JP2020560860A 2018-01-19 2018-01-19 熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法 Active JP7118463B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2018/014501 WO2019143358A1 (en) 2018-01-19 2018-01-19 Method for curing solder paste on a thermally fragile substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021516451A JP2021516451A (ja) 2021-07-01
JP7118463B2 true JP7118463B2 (ja) 2022-08-16

Family

ID=67301079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020560860A Active JP7118463B2 (ja) 2018-01-19 2018-01-19 熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3740340A4 (ja)
JP (1) JP7118463B2 (ja)
KR (1) KR102405231B1 (ja)
CN (1) CN111902237B (ja)
CA (1) CA3088725A1 (ja)
WO (1) WO2019143358A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116110805B (zh) * 2023-04-13 2023-07-11 深圳宏芯宇电子股份有限公司 芯片键合方法、结构及存储器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013098338A (ja) 2011-10-31 2013-05-20 Nisshinbo Mechatronics Inc 電子部品の製造装置、電子部品の製造方法、およびｌｅｄ照明の製造方法
JP2014013867A (ja) 2012-07-05 2014-01-23 Panasonic Corp 部品実装基板の製造システム及び製造方法
WO2016103800A1 (ja) 2014-12-24 2016-06-30 ソニー株式会社 部品除去装置、基板、部品除去方法、部品リペア装置および部品実装基板
WO2016175653A2 (en) 2015-04-28 2016-11-03 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Apparatus and method for soldering chips

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3509317A (en) * 1967-08-01 1970-04-28 North American Rockwell Indirect radiant heat soldering apparatus
JPS5439909B2 (ja) * 1973-11-09 1979-11-30
US5088189A (en) * 1990-08-31 1992-02-18 Federated Fry Metals Electronic manufacturing process
JPH05109824A (ja) * 1991-10-15 1993-04-30 Omron Corp 電子部品のフリツプチツプ実装方法
JP3285294B2 (ja) * 1995-08-08 2002-05-27 太陽誘電株式会社 回路モジュールの製造方法
JPH11243224A (ja) * 1997-12-26 1999-09-07 Canon Inc 光起電力素子モジュール及びその製造方法並びに非接触処理方法
US8945686B2 (en) * 2007-05-24 2015-02-03 Ncc Method for reducing thin films on low temperature substrates
KR101453878B1 (ko) * 2008-08-07 2014-10-23 삼성디스플레이 주식회사 평판 표시장치의 제조방법
US8557642B2 (en) * 2010-06-02 2013-10-15 Ncc Nano, Llc Method for providing lateral thermal processing of thin films on low-temperature substrates
KR101530528B1 (ko) * 2010-11-08 2015-06-22 파나소닉 주식회사 땜납 전사기재의 제조방법, 땜납 프리코트 방법 및 땜납 전사기재
WO2013158335A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 Applied Materials, Inc. Apparatus and method to reduce particles in advance anneal process
FR2994768B1 (fr) * 2012-08-21 2016-02-05 Commissariat Energie Atomique Hybridation face contre face de deux composants microelectroniques a l'aide d'un recuit uv
US20140369033A1 (en) * 2013-06-12 2014-12-18 Paul Palfreyman Portable lighting systems incorporating deformable light sheets
FR3034913B1 (fr) * 2015-04-09 2017-05-05 Commissariat Energie Atomique Procede de decoupe d'un electrode d'un generateur electrochimique
CN104985350B (zh) * 2015-07-03 2017-03-29 北京康普锡威科技有限公司 一种Sn‑Bi/Cu无铅复合焊接材料
WO2017187769A1 (ja) * 2016-04-26 2017-11-02 Jsr株式会社 基材の処理方法および半導体装置の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013098338A (ja) 2011-10-31 2013-05-20 Nisshinbo Mechatronics Inc 電子部品の製造装置、電子部品の製造方法、およびｌｅｄ照明の製造方法
JP2014013867A (ja) 2012-07-05 2014-01-23 Panasonic Corp 部品実装基板の製造システム及び製造方法
WO2016103800A1 (ja) 2014-12-24 2016-06-30 ソニー株式会社 部品除去装置、基板、部品除去方法、部品リペア装置および部品実装基板
WO2016175653A2 (en) 2015-04-28 2016-11-03 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Apparatus and method for soldering chips

Also Published As

Publication number Publication date
CN111902237A (zh) 2020-11-06
KR102405231B1 (ko) 2022-06-03
CN111902237B (zh) 2022-04-26
EP3740340A4 (en) 2021-12-15
EP3740340A1 (en) 2020-11-25
KR20200108340A (ko) 2020-09-17
JP2021516451A (ja) 2021-07-01
WO2019143358A1 (en) 2019-07-25
CA3088725A1 (en) 2019-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6853186B2 (ja) フラッシュランプを使用してチップを非接触移送およびはんだ付けするための装置および方法
US6642485B2 (en) System and method for mounting electronic components onto flexible substrates
CN100493299C (zh) 用于装配和焊接电路板的方法、回流焊炉和用于该方法的电路板
CN107690697B (zh) 使用闪光灯和掩模来焊接多个芯片的装置和方法
JP7186162B2 (ja) チップを基板に接着するための方法およびシステム
US7156279B2 (en) System and method for mounting electronic components onto flexible substrates
JP7118463B2 (ja) 熱的に脆弱な基板上ではんだペーストを硬化させるための方法
US7026582B2 (en) Vector transient reflow of lead free solder for controlling substrate warpage
US6583385B1 (en) Method for soldering surface mount components to a substrate using a laser
US11647594B2 (en) Method for curing solder paste on a thermally fragile substrate
JP4974382B2 (ja) リフロー半田付け方法及びその装置
EP0434135B1 (en) Method of positioning and soldering of SMD components
US6857559B2 (en) System and method of soldering electronic components to a heat sensitive flexible substrate with cooling for a vector transient reflow process
JP2011119561A (ja) プリント配線板、プリント回路板及びその製造方法
JP7411829B2 (ja) 高分解能ソルダリング
US20040134975A1 (en) Composite pallet for a vector transient reflow process
WO2022050073A1 (ja) 接合構造
JPS63168088A (ja) 物品の加熱方法
JP2008177520A (ja) リフロー半田付け方法及びリフロー半田付け装置
JPH04352491A (ja) 電子部品の実装方法
JPH02281684A (ja) 部品実装方法
JPS60244096A (ja) 電子部品の取り外し方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200728

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210108

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220317

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220727

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7118463

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150