JPH0637142A - はんだ付着方法 - Google Patents
はんだ付着方法Info
- Publication number
- JPH0637142A JPH0637142A JP5111696A JP11169693A JPH0637142A JP H0637142 A JPH0637142 A JP H0637142A JP 5111696 A JP5111696 A JP 5111696A JP 11169693 A JP11169693 A JP 11169693A JP H0637142 A JPH0637142 A JP H0637142A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- substrate
- transfer member
- holes
- circuit
- 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.)
- Granted
Links
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 119
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 51
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 40
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 20
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 15
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000006091 Macor Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N palladium silver Chemical compound [Pd].[Ag] SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
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
- B23K1/20—Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
-
- 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
- B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
- B23K3/06—Solder feeding devices; Solder melting pans
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
- H01L21/4853—Connection or disconnection of other leads to or from a metallisation, e.g. pins, wires, bumps
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder
-
- 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
- B23K2101/40—Semiconductor devices
-
- 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
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/01—Tools for processing; Objects used during processing
- H05K2203/0104—Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
- H05K2203/0113—Female die used for patterning or transferring, e.g. temporary substrate having recessed pattern
-
- 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
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/03—Metal processing
- H05K2203/0338—Transferring metal or conductive material other than a circuit pattern, e.g. bump, solder, printed component
-
- 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
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
- H05K2203/043—Reflowing of solder coated conductors, not during connection of components, e.g. reflowing solder paste
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3478—Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 はんだマスクなどを使用せずに、基板上の高
密度回路パターン上に正確に規定された量のはんだを正
確に付着させる方法を提供する。 【構成】 最初にはんだペースト２１が正確に規定され
た転写メンバ１１（例えばドリルにより開けられたホー
ル１７を有するグラファイト・ブロック）内に充填さ
れ、次に転写メンバ１１が基板回路に対して位置合わせ
され、ブロック１３と基板２５の両者が加熱されると、
はんだの流出及び付着がはんだマスクなどを使用せずに
発生する。付着に続き、第２の回路メンバ３１（例えば
可撓性回路）が基板導体に電気的に結合され、付着され
たはんだが結合媒体として働く。水素ガスがペースト２
１の加熱の間、及び可撓性回路の基板２５へのはんだ付
けの間に使用される。
密度回路パターン上に正確に規定された量のはんだを正
確に付着させる方法を提供する。 【構成】 最初にはんだペースト２１が正確に規定され
た転写メンバ１１（例えばドリルにより開けられたホー
ル１７を有するグラファイト・ブロック）内に充填さ
れ、次に転写メンバ１１が基板回路に対して位置合わせ
され、ブロック１３と基板２５の両者が加熱されると、
はんだの流出及び付着がはんだマスクなどを使用せずに
発生する。付着に続き、第２の回路メンバ３１（例えば
可撓性回路）が基板導体に電気的に結合され、付着され
たはんだが結合媒体として働く。水素ガスがペースト２
１の加熱の間、及び可撓性回路の基板２５へのはんだ付
けの間に使用される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、はんだ材料の付着方法
に関し、特に正確な量のはんだを基板上の超小型回路サ
イト（例えば導体パッド或いはライン）に付着する方法
に関する。
に関し、特に正確な量のはんだを基板上の超小型回路サ
イト（例えば導体パッド或いはライン）に付着する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】超小型回路サイトに正確な量のはんだを
供給付着することは、情報処理（コンピュータ）フィー
ルドにおいて使用される装置などの様々な超小型電子装
置のメーカにとって非常に重要である。回路の小型化は
周知のように、コンピュータ業界において高く望まれて
いる。こうした回路を使用する装置はフレキシブル回路
メンバ（例えばテープ自動結合（ＴＡＢ）パッケー
ジ）、回路化セラミック基板、プリント回路基板などを
含む。これらの装置間（例えばフレキシブル回路とプリ
ント回路基板間）の相互接続は、好適には、はんだ材料
を結合媒体として使用することにより実施される。従
来、はんだをこうした装置上に付着するための周知の技
術として、スクリーニング処理が使用された。しかしな
がら、こうした処理はサイト（例えばランド）当たり
の、はんだ付着量の不均一性、近接ランド間に発生す
る"はんだブリッジ"により生じる最終オペレーションに
おける電気的ショートなどの様々な問題を提供する。は
んだ付着手順の様々な例が、米国特許第４８７２２６１
号（Sanyalら）、同第４８３２２５５号（Bickford
ら）、同第４６８４０５５号（Baerら）、及び同第４３
１１２６７号（Lim ）で述べられている。別の米国特許
第５０４８７４７号（Clark ら）では、はんだを有す
る"シャトル"の使用とはんだマスクの組合わせによりは
んだの転写が実施され、マスクは付着の間に、はんだを
保持するために（不要なブリッジを阻止するために）用
いられている。
供給付着することは、情報処理（コンピュータ）フィー
ルドにおいて使用される装置などの様々な超小型電子装
置のメーカにとって非常に重要である。回路の小型化は
周知のように、コンピュータ業界において高く望まれて
いる。こうした回路を使用する装置はフレキシブル回路
メンバ（例えばテープ自動結合（ＴＡＢ）パッケー
ジ）、回路化セラミック基板、プリント回路基板などを
含む。これらの装置間（例えばフレキシブル回路とプリ
ント回路基板間）の相互接続は、好適には、はんだ材料
を結合媒体として使用することにより実施される。従
来、はんだをこうした装置上に付着するための周知の技
術として、スクリーニング処理が使用された。しかしな
がら、こうした処理はサイト（例えばランド）当たり
の、はんだ付着量の不均一性、近接ランド間に発生す
る"はんだブリッジ"により生じる最終オペレーションに
おける電気的ショートなどの様々な問題を提供する。は
んだ付着手順の様々な例が、米国特許第４８７２２６１
号（Sanyalら）、同第４８３２２５５号（Bickford
ら）、同第４６８４０５５号（Baerら）、及び同第４３
１１２６７号（Lim ）で述べられている。別の米国特許
第５０４８７４７号（Clark ら）では、はんだを有す
る"シャトル"の使用とはんだマスクの組合わせによりは
んだの転写が実施され、マスクは付着の間に、はんだを
保持するために（不要なブリッジを阻止するために）用
いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記特許にお
いて述べられる技術を含む周知のはんだ付着処理の改善
を開示し、それによれば加熱可能な転写メンバすなわち
転写部材内に正確に規定される（例えばドリルで開けら
れた）ホール（穴）を設け、その中にはんだペーストが
付着される。はんだを有する転写メンバは基板（例えば
セラミック）上のそれぞれの回路に対し正確に位置合わ
せされ、基板の金属サイト（回路）上にはんだリフロー
をもたらすのに十分な所定の温度に加熱される。サイト
当たりにおける正確な量のはんだの添着が、転写メンバ
のホールの容積を初期に正確に決定することにより保証
される。（転写メンバへの）ペースト充填の容易性もま
た保証される。重要な点はこうした正確な、はんだの付
着がはんだマスクなどを使用することなく達成される点
である。こうした改善方法は従来技術に対する重要な進
展をもたらすものである。
いて述べられる技術を含む周知のはんだ付着処理の改善
を開示し、それによれば加熱可能な転写メンバすなわち
転写部材内に正確に規定される（例えばドリルで開けら
れた）ホール（穴）を設け、その中にはんだペーストが
付着される。はんだを有する転写メンバは基板（例えば
セラミック）上のそれぞれの回路に対し正確に位置合わ
せされ、基板の金属サイト（回路）上にはんだリフロー
をもたらすのに十分な所定の温度に加熱される。サイト
当たりにおける正確な量のはんだの添着が、転写メンバ
のホールの容積を初期に正確に決定することにより保証
される。（転写メンバへの）ペースト充填の容易性もま
た保証される。重要な点はこうした正確な、はんだの付
着がはんだマスクなどを使用することなく達成される点
である。こうした改善方法は従来技術に対する重要な進
展をもたらすものである。
【０００４】従って本発明の目的は、様々な基板に対す
るはんだの付着技術を改善することである。
るはんだの付着技術を改善することである。
【０００５】本発明の別の目的は、正確に決定された量
のはんだをこうした基板のそれぞれの金属サイト（例え
ば導体）に簡単に付着する方法を提供することである。
のはんだをこうした基板のそれぞれの金属サイト（例え
ば導体）に簡単に付着する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板の
金属サイトに、はんだを付着する以下の工程を含む方法
が提供される。すなわち、所定の容積を有する複数のホ
ールを有する転写メンバを用意する工程、選択されたホ
ールに、はんだペーストを充填する工程、はんだペース
トで充填されたホールを有する転写メンバを、はんだペ
ーストを含むホールがそれぞれの金属サイトに位置整合
するように、基板に対し（例えば基板上に）位置合わせ
する工程、ホール内のはんだペーストが金属サイト上に
流出する所定温度に転写メンバを加熱する工程、はんだ
ペーストが凝固するように金属サイト上の流出したはん
だペーストを冷却する工程を含む。
金属サイトに、はんだを付着する以下の工程を含む方法
が提供される。すなわち、所定の容積を有する複数のホ
ールを有する転写メンバを用意する工程、選択されたホ
ールに、はんだペーストを充填する工程、はんだペース
トで充填されたホールを有する転写メンバを、はんだペ
ーストを含むホールがそれぞれの金属サイトに位置整合
するように、基板に対し（例えば基板上に）位置合わせ
する工程、ホール内のはんだペーストが金属サイト上に
流出する所定温度に転写メンバを加熱する工程、はんだ
ペーストが凝固するように金属サイト上の流出したはん
だペーストを冷却する工程を含む。
【０００７】
【実施例】次に示す説明及び特許請求の範囲と添付され
た図を参照することにより、本発明とその目的、利点、
及び機能が理解されよう。
た図を参照することにより、本発明とその目的、利点、
及び機能が理解されよう。
【０００８】図１は本発明の実施例による転写メンバす
なわち転写部材１１を示す。転写メンバ１１は本発明の
方法においては、基板のそれぞれの金属サイト（例えば
導体）上に正確に規定される量のはんだ材料を供給付着
するためのクリティカル要素として定義される。こうし
た正確な量の供給は、前述のように超小型回路技術にお
いては極めて重要であり、特にコンピュータにおいて使
用される回路がそれに充当する。転写メンバ１１は好適
には厚み（寸法"Ｔ"）０．２５０インチ（６．３５ｍ
ｍ）、全長（寸法"Ｌ"）１．７５０インチ（４．４４５
ｃｍ）を有する長方形ブロック１３により構成される。
このブロックは好適にはボックス形状を取り、その上面
１５もまた好適には長方形である（図１を上面から見た
場合）。こうした長方形の表面１５は本発明の一実施例
では、辺寸法１．７５０インチ（前述の長さ寸法（"
Ｌ"）と同じ）×１．７５０インチを有する。はんだ付
けされる基板に依存して他のサイズも容易に可能であ
る。
なわち転写部材１１を示す。転写メンバ１１は本発明の
方法においては、基板のそれぞれの金属サイト（例えば
導体）上に正確に規定される量のはんだ材料を供給付着
するためのクリティカル要素として定義される。こうし
た正確な量の供給は、前述のように超小型回路技術にお
いては極めて重要であり、特にコンピュータにおいて使
用される回路がそれに充当する。転写メンバ１１は好適
には厚み（寸法"Ｔ"）０．２５０インチ（６．３５ｍ
ｍ）、全長（寸法"Ｌ"）１．７５０インチ（４．４４５
ｃｍ）を有する長方形ブロック１３により構成される。
このブロックは好適にはボックス形状を取り、その上面
１５もまた好適には長方形である（図１を上面から見た
場合）。こうした長方形の表面１５は本発明の一実施例
では、辺寸法１．７５０インチ（前述の長さ寸法（"
Ｌ"）と同じ）×１．７５０インチを有する。はんだ付
けされる基板に依存して他のサイズも容易に可能であ
る。
【０００９】転写メンバ１１の材料はPoco Graphite社
（テキサス州、Decatur市）から製品名DFP-1Cとして販
売されるグラファイトが好適である。こうした材料の重
要な点は極めて高い融点（例えば摂氏３５００度以上）
を有し、（はんだリフロー及び最終固化の間のはんだ接
着性に対し）非ぬれ性を示す。メンバ１１の代替材料と
しては、セラミックまたはチタンが含まれる（好適なセ
ラミック材料がCorningGlass Works社（ニューヨーク
州、Corning市）から製品名Macor （機械加工可能なガ
ラス・セラミック）として販売されている）。グラファ
イトはその熱膨張係数間の類似性により、絶縁体として
のセラミックから成る基板上にはんだを付着する時に、
特に好適である。こうした類似性は、本発明で定義され
る高密度パターンにおける正確な付着を極めて向上させ
る。なぜなら、２つの構造（基板及び転写メンバ）は実
質的に類似のレートで収縮及び伸長し、それにより種々
の要素（ホール、金属サイト）間のクリティカルな位置
合わせを保証する。上述の全ての材料は、はんだの規定
温度への加熱の間における効果的な、はんだ流出を保証
する（これについては後述される）。こうしたはんだ流
出が本発明の重要な側面を表すことが理解されよう。
（テキサス州、Decatur市）から製品名DFP-1Cとして販
売されるグラファイトが好適である。こうした材料の重
要な点は極めて高い融点（例えば摂氏３５００度以上）
を有し、（はんだリフロー及び最終固化の間のはんだ接
着性に対し）非ぬれ性を示す。メンバ１１の代替材料と
しては、セラミックまたはチタンが含まれる（好適なセ
ラミック材料がCorningGlass Works社（ニューヨーク
州、Corning市）から製品名Macor （機械加工可能なガ
ラス・セラミック）として販売されている）。グラファ
イトはその熱膨張係数間の類似性により、絶縁体として
のセラミックから成る基板上にはんだを付着する時に、
特に好適である。こうした類似性は、本発明で定義され
る高密度パターンにおける正確な付着を極めて向上させ
る。なぜなら、２つの構造（基板及び転写メンバ）は実
質的に類似のレートで収縮及び伸長し、それにより種々
の要素（ホール、金属サイト）間のクリティカルな位置
合わせを保証する。上述の全ての材料は、はんだの規定
温度への加熱の間における効果的な、はんだ流出を保証
する（これについては後述される）。こうしたはんだ流
出が本発明の重要な側面を表すことが理解されよう。
【００１０】転写メンバ１１は図１に示されるように、
上部表面内に複数のホールすなわち穴１７を有する。示
されるホール１７はメンバ１１内に所定の深さを有し、
メンバを完全には貫通しない。上述の寸法を有するボッ
クス形状のグラファイト転写メンバにおいて、各々が直
径０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）、その間隔が
０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）である合計約７３
００個のホール１７が、ブロックの上部表面１５内に設
けられ、対応する基板との続く位置合わせにおいて、は
んだがブロックから基板上に付着される。もちろん本発
明はこうした数のホールに限るものではなく、本発明の
ブロック１３は、はんだペーストのそれぞれの量を収容
する目的で設計される任意の数のホール或いは他の開口
（例えば細長のスロット）を含むことも可能である。更
に特定的には、こうしたグラファイト転写メンバ１１
は、はんだが付着される回路基板（以下参照）の対応す
るパターンに適合する同一パターンの穴（円柱状或いは
他の構成の穴）を含む。重要な点は、こうしたホールの
高密度なパターンを提供するために、このように比較的
大きな数のホールが比較的小さな全体領域（例えば約
３．０６平方インチ（１９．７ｃｍ2））内に提供され
ることである。上述の例では、１平方インチ当たり約２
３８０個（１ｃｍ2当たり約３７０個）のホールを含む
パターンが提供される。
上部表面内に複数のホールすなわち穴１７を有する。示
されるホール１７はメンバ１１内に所定の深さを有し、
メンバを完全には貫通しない。上述の寸法を有するボッ
クス形状のグラファイト転写メンバにおいて、各々が直
径０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）、その間隔が
０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）である合計約７３
００個のホール１７が、ブロックの上部表面１５内に設
けられ、対応する基板との続く位置合わせにおいて、は
んだがブロックから基板上に付着される。もちろん本発
明はこうした数のホールに限るものではなく、本発明の
ブロック１３は、はんだペーストのそれぞれの量を収容
する目的で設計される任意の数のホール或いは他の開口
（例えば細長のスロット）を含むことも可能である。更
に特定的には、こうしたグラファイト転写メンバ１１
は、はんだが付着される回路基板（以下参照）の対応す
るパターンに適合する同一パターンの穴（円柱状或いは
他の構成の穴）を含む。重要な点は、こうしたホールの
高密度なパターンを提供するために、このように比較的
大きな数のホールが比較的小さな全体領域（例えば約
３．０６平方インチ（１９．７ｃｍ2））内に提供され
ることである。上述の例では、１平方インチ当たり約２
３８０個（１ｃｍ2当たり約３７０個）のホールを含む
パターンが提供される。
【００１１】ホール１７は好適にはブロック１３内にド
リル加工により提供され、本発明の１実施例では深さ
（寸法"Ｄ"）約０．０３０インチ（０．７６２ｍｍ）を
有する。各ホールは好適には円柱状であり、直径（図２
の"ｄ"）０．０１０インチを有する。既に述べたよう
に、本発明は円柱状ホールに限らず、その範中は（断面
形状において）四角形、八角形などの他の構成のホール
も含む。本明細書において使用される用語ホールは、
（表面１５の上方から見た時に）円柱、四角形及び他の
形状の穴の他に、例えばスロット、チャネルなどとも称
される細長の構成（同様に表面１５の上方から見た時）
の穴も含むものである。上述の各ホール１７は総容積約
２．４×１０-6立方インチ（０．０３９ｍｍ3）を有
し、一様な容積のはんだペーストをその中に収容し、こ
のペースト量は以下で述べられる金属サイトを覆うのに
十分と考えられる。ここで再度、本発明はこれらの量に
限るものではなく、この材料を受取る金属サイトに依存
して、他の量も可能であることを述べておく。
リル加工により提供され、本発明の１実施例では深さ
（寸法"Ｄ"）約０．０３０インチ（０．７６２ｍｍ）を
有する。各ホールは好適には円柱状であり、直径（図２
の"ｄ"）０．０１０インチを有する。既に述べたよう
に、本発明は円柱状ホールに限らず、その範中は（断面
形状において）四角形、八角形などの他の構成のホール
も含む。本明細書において使用される用語ホールは、
（表面１５の上方から見た時に）円柱、四角形及び他の
形状の穴の他に、例えばスロット、チャネルなどとも称
される細長の構成（同様に表面１５の上方から見た時）
の穴も含むものである。上述の各ホール１７は総容積約
２．４×１０-6立方インチ（０．０３９ｍｍ3）を有
し、一様な容積のはんだペーストをその中に収容し、こ
のペースト量は以下で述べられる金属サイトを覆うのに
十分と考えられる。ここで再度、本発明はこれらの量に
限るものではなく、この材料を受取る金属サイトに依存
して、他の量も可能であることを述べておく。
【００１２】図２で示されるように、はんだペースト２
１はスクリーニング・オペレーションなどにより、転写
メンバのホール１７の選択されたホールに容易に充填で
きる。ドクタ・ブレード２２が転写メンバの上面１５を
横切り（図２の矢印方向に）スイープされる間に、はん
だが分配される。はんだをそれぞれのホール１７に充填
するために他の方法も使用可能であり、例えばマイクロ
ディスペンシング、（液状はんだの）スクイージ（sque
egee）、及びはんだボール配置（個々の超小型はんだボ
ールが位置合わせされ、それぞれのホール内に配置され
る）などが含まれる。はんだ２１は好適には図１及び図
２に示されるように、直立の姿勢（ホール１７が上を向
いた状態）で転写メンバ１１に供給される。これについ
ても本発明を限定するものではなく、ブロックはこの目
的で使用される装置に依存して、他の方向に向けられる
ことも可能である。
１はスクリーニング・オペレーションなどにより、転写
メンバのホール１７の選択されたホールに容易に充填で
きる。ドクタ・ブレード２２が転写メンバの上面１５を
横切り（図２の矢印方向に）スイープされる間に、はん
だが分配される。はんだをそれぞれのホール１７に充填
するために他の方法も使用可能であり、例えばマイクロ
ディスペンシング、（液状はんだの）スクイージ（sque
egee）、及びはんだボール配置（個々の超小型はんだボ
ールが位置合わせされ、それぞれのホール内に配置され
る）などが含まれる。はんだ２１は好適には図１及び図
２に示されるように、直立の姿勢（ホール１７が上を向
いた状態）で転写メンバ１１に供給される。これについ
ても本発明を限定するものではなく、ブロックはこの目
的で使用される装置に依存して、他の方向に向けられる
ことも可能である。
【００１３】好適なはんだペーストの混合はスズ対鉛の
比が１０：９０のはんだであり、スズがはんだ部分の重
量の約１０％であり、鉛が実質的にその９０％を構成す
る。このはんだ部分はまた、実質的にフラックスの不要
な混合を生成するために、適切な有機バインダ（例えば
グリセリン或いはエチレン・グリコール）と結合され
る。この混合による或いは類似の混合による種々のはん
だペーストが使用され、それらは今日、市場において調
達可能である。それらの例として、Alpha Metals社から
RMA384及び321 の製品名で販売される製品が含まれる。
はんだクリームについてもAlpha Metals社から10/90R-A
8050の製品名で販売されているものが使用できる。しか
しながら、これらの混合はフラックスを含んでおり、従
って、上述の１０：９０のはんだ混合ほど好適ではな
い。他のはんだも本発明において容易に使用可能であ
り、それらには例えばスズ対鉛の比が６３：３７及び
５：９５で、有機バインダ（従来いくつかの種類が知ら
れている）が混合されるはんだなどが含まれる。スズ対
鉛の比が１０：９０ではんだペーストが混合される前述
のはんだは、摂氏２８５度から２９０度の間の融点を有
する。
比が１０：９０のはんだであり、スズがはんだ部分の重
量の約１０％であり、鉛が実質的にその９０％を構成す
る。このはんだ部分はまた、実質的にフラックスの不要
な混合を生成するために、適切な有機バインダ（例えば
グリセリン或いはエチレン・グリコール）と結合され
る。この混合による或いは類似の混合による種々のはん
だペーストが使用され、それらは今日、市場において調
達可能である。それらの例として、Alpha Metals社から
RMA384及び321 の製品名で販売される製品が含まれる。
はんだクリームについてもAlpha Metals社から10/90R-A
8050の製品名で販売されているものが使用できる。しか
しながら、これらの混合はフラックスを含んでおり、従
って、上述の１０：９０のはんだ混合ほど好適ではな
い。他のはんだも本発明において容易に使用可能であ
り、それらには例えばスズ対鉛の比が６３：３７及び
５：９５で、有機バインダ（従来いくつかの種類が知ら
れている）が混合されるはんだなどが含まれる。スズ対
鉛の比が１０：９０ではんだペーストが混合される前述
のはんだは、摂氏２８５度から２９０度の間の融点を有
する。
【００１４】ペースト２１が付着されると、ブロック１
３は図３に示されるように反転され（ホールが下を向
く）、対応する金属サイト２３に正確に位置合わせされ
る。こうした反転は図８に示すロボット・アーム２４を
使用して実施され、これについては後に詳細に説明され
る。前述の説明により理解されるように、サイト２３は
好適には平面パッド形状の金属性（例えば銅）導体であ
り、伝導ピン或いは伝導メッキ・スルー・ホールが基板
２５上／内に配置され、電気回路の一部として使用され
る。上述の３つの全タイプのサイトが図３に表されてい
る。
３は図３に示されるように反転され（ホールが下を向
く）、対応する金属サイト２３に正確に位置合わせされ
る。こうした反転は図８に示すロボット・アーム２４を
使用して実施され、これについては後に詳細に説明され
る。前述の説明により理解されるように、サイト２３は
好適には平面パッド形状の金属性（例えば銅）導体であ
り、伝導ピン或いは伝導メッキ・スルー・ホールが基板
２５上／内に配置され、電気回路の一部として使用され
る。上述の３つの全タイプのサイトが図３に表されてい
る。
【００１５】また金属サイト２３は、はんだペースト・
ライン或いは金属が充填される有機ペースト・ラインの
形状も可能である。こうしたラインは従来、厚膜フィル
ム導体ラインとして知られており、種々のペースト混合
（例えば銀−パラジウム、銀−パラジウム−金、銅）の
ものが市販されている。これらはそれぞれの基板上に付
着され（例えばスクリーンされ）、その後固着させるた
めに熱せられる。
ライン或いは金属が充填される有機ペースト・ラインの
形状も可能である。こうしたラインは従来、厚膜フィル
ム導体ラインとして知られており、種々のペースト混合
（例えば銀−パラジウム、銀−パラジウム−金、銅）の
ものが市販されている。これらはそれぞれの基板上に付
着され（例えばスクリーンされ）、その後固着させるた
めに熱せられる。
【００１６】表面導体パッド（図３の左）が所望のはん
だ受けである場合、このパッドは典型的には回路ライン
（図示せず）などと電気的に結合される。サイトが金属
ピン（図３の中央）の場合、このピンは基板の絶縁材料
２７（例えばセラミック）内に拡張される（例えば内部
回路（信号／パワー・プレーン）に電気的に結合され
る）。金属サイトがメッキ・スルー・ホール（図３の
右）の場合、この伝導ホールもまた、周知のように、内
部信号／パワー・プレーンに電気的に結合される。ピン
及びホールの両者の実施例は、必要に応じて基板の上面
の回路にも結合される。メッキ・スルー・ホールが使用
される場合、ランドに付着されるはんだ容積の表面張力
がはんだの重力（図３及び図４に示される垂直方向を仮
定する）よりも大きいことが重要である。この重力は、
はんだをホールを通じて引込もうとする。従って、それ
ぞれのランド・セグメントの全体的サイズに比較して、
比較的小さなホールが適している。
だ受けである場合、このパッドは典型的には回路ライン
（図示せず）などと電気的に結合される。サイトが金属
ピン（図３の中央）の場合、このピンは基板の絶縁材料
２７（例えばセラミック）内に拡張される（例えば内部
回路（信号／パワー・プレーン）に電気的に結合され
る）。金属サイトがメッキ・スルー・ホール（図３の
右）の場合、この伝導ホールもまた、周知のように、内
部信号／パワー・プレーンに電気的に結合される。ピン
及びホールの両者の実施例は、必要に応じて基板の上面
の回路にも結合される。メッキ・スルー・ホールが使用
される場合、ランドに付着されるはんだ容積の表面張力
がはんだの重力（図３及び図４に示される垂直方向を仮
定する）よりも大きいことが重要である。この重力は、
はんだをホールを通じて引込もうとする。従って、それ
ぞれのランド・セグメントの全体的サイズに比較して、
比較的小さなホールが適している。
【００１７】はんだを受け取る金属サイトの構成に無関
係に、本発明はその特徴的な教示により、正確な量のは
んだの付着を金属サイトの上面に提供することが可能で
ある。
係に、本発明はその特徴的な教示により、正確な量のは
んだの付着を金属サイトの上面に提供することが可能で
ある。
【００１８】図３で示されるように基板２５に対し転写
メンバ１１が位置合わせされると、転写メンバ及び受け
側の基板の両方が、はんだペースト１７がサイト２３の
それぞれの上面に流出するのに十分な所定の温度に加熱
される。本発明の実施例では、こうした加熱は転写メン
バ及び基板を温度約摂氏３５０度（はんだペーストの融
点よりも高い）の水素炉に約２分から３分間放置するこ
とにより実施される。熱せられたはんだペーストはこの
加熱の結果、各位置合わせされた金属サイト２３のそれ
ぞれの上部表面上に流出し、おおよそ図４に示されるよ
うな形状となる。この流出が発生すると、基板が取出さ
れて冷却され、それにより流出したはんだが凝固する
（図４の参照番号１７^ で表される）。
メンバ１１が位置合わせされると、転写メンバ及び受け
側の基板の両方が、はんだペースト１７がサイト２３の
それぞれの上面に流出するのに十分な所定の温度に加熱
される。本発明の実施例では、こうした加熱は転写メン
バ及び基板を温度約摂氏３５０度（はんだペーストの融
点よりも高い）の水素炉に約２分から３分間放置するこ
とにより実施される。熱せられたはんだペーストはこの
加熱の結果、各位置合わせされた金属サイト２３のそれ
ぞれの上部表面上に流出し、おおよそ図４に示されるよ
うな形状となる。この流出が発生すると、基板が取出さ
れて冷却され、それにより流出したはんだが凝固する
（図４の参照番号１７^ で表される）。
【００１９】重要な点は、この段階での高温の水素ガス
の使用は、多くのはんだ付けオペレーションに関連する
金属酸化物の除去を生じる。本発明はフラックスにより
作用する種々のはんだを使用することなく実施される点
に特徴を有する。
の使用は、多くのはんだ付けオペレーションに関連する
金属酸化物の除去を生じる。本発明はフラックスにより
作用する種々のはんだを使用することなく実施される点
に特徴を有する。
【００２０】ブロック１３がホール１７、及び前述のよ
うに金属サイト上に付着される規定量のはんだペースト
をその中に有する時、はんだペースト２１を有するブロ
ック１３の表面とそれぞれの金属サイト２３との間の好
適な距離（図３の寸法"Ｓ"）は、僅か約０．０１５イン
チ（０．３８ｍｍ）（またはそれ以下）である。こうし
たサイトは（前述された）パッドが約０．０００３イン
チ（０．００７６ｍｍ）から約０．００１インチ（０．
０２５ｍｍ）の厚みを有し、円形状或いは四角形の構成
を取ることが好ましい。円形状の場合、これらは直径
０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）から約０．０２５
インチ（０．６４ｍｍ）を有し、四角形の場合、辺寸法
０．０１０インチ（０．２５ｍｍ）及び０．０２０イン
チ（０．５ｍｍ）を有する。伝導ピンの場合、これらの
サイトは厚み０．０１５インチ（０．３８ｍｍ）、直径
約０．０２０インチ（０．５ｍｍ）から約０．０２２イ
ンチ（０．５６ｍｍ）を有する円形表面を含むことが好
適である。メッキ・スルー・ホールの場合、これらは前
述の理由により、対応する内部孔よりも実質的に大きい
全体的外径を有するランド部分を有することが好適であ
る。重要な点は、はんだの付着がペーストと受け側のサ
イト要素との物理的接触を必要とせずに、達成されるこ
とである。はんだ流出の間のこうした距離関係は、はん
だを位置整合していない（故意であるか否かに関わら
ず）サイトに付着する場合の本発明の機能を考慮する
時、更に重要となる。これについては後に図５及び図６
を参照して説明される。
うに金属サイト上に付着される規定量のはんだペースト
をその中に有する時、はんだペースト２１を有するブロ
ック１３の表面とそれぞれの金属サイト２３との間の好
適な距離（図３の寸法"Ｓ"）は、僅か約０．０１５イン
チ（０．３８ｍｍ）（またはそれ以下）である。こうし
たサイトは（前述された）パッドが約０．０００３イン
チ（０．００７６ｍｍ）から約０．００１インチ（０．
０２５ｍｍ）の厚みを有し、円形状或いは四角形の構成
を取ることが好ましい。円形状の場合、これらは直径
０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）から約０．０２５
インチ（０．６４ｍｍ）を有し、四角形の場合、辺寸法
０．０１０インチ（０．２５ｍｍ）及び０．０２０イン
チ（０．５ｍｍ）を有する。伝導ピンの場合、これらの
サイトは厚み０．０１５インチ（０．３８ｍｍ）、直径
約０．０２０インチ（０．５ｍｍ）から約０．０２２イ
ンチ（０．５６ｍｍ）を有する円形表面を含むことが好
適である。メッキ・スルー・ホールの場合、これらは前
述の理由により、対応する内部孔よりも実質的に大きい
全体的外径を有するランド部分を有することが好適であ
る。重要な点は、はんだの付着がペーストと受け側のサ
イト要素との物理的接触を必要とせずに、達成されるこ
とである。はんだ流出の間のこうした距離関係は、はん
だを位置整合していない（故意であるか否かに関わら
ず）サイトに付着する場合の本発明の機能を考慮する
時、更に重要となる。これについては後に図５及び図６
を参照して説明される。
【００２１】上述の金属サイトは伝導パッドの場合、そ
の中心間距離が約０．０１０インチ（０．２５ｍｍ）程
度に近接し、本発明の教示によれば、比較的高密度のサ
イトがはんだを受取ることが可能である。金属サイト２
３が回路ラインの形態の場合（例えば約０．００２イン
チ（０．０５ｍｍ）幅を有する）、これらのラインは僅
か約０．００２インチ程度離れて配置される。従って、
本発明の教示によれば、高密度のパターンがはんだを受
取ることが可能である。
の中心間距離が約０．０１０インチ（０．２５ｍｍ）程
度に近接し、本発明の教示によれば、比較的高密度のサ
イトがはんだを受取ることが可能である。金属サイト２
３が回路ラインの形態の場合（例えば約０．００２イン
チ（０．０５ｍｍ）幅を有する）、これらのラインは僅
か約０．００２インチ程度離れて配置される。従って、
本発明の教示によれば、高密度のパターンがはんだを受
取ることが可能である。
【００２２】ブロック１３及び基板２５が加熱される温
度として、摂氏約３５０度が説明されたが、この温度は
前述のはんだ混合に対応して摂氏約３００度から４００
度の範囲を取る。もちろんこの温度は、はんだの融点よ
り高くなければならない。
度として、摂氏約３５０度が説明されたが、この温度は
前述のはんだ混合に対応して摂氏約３００度から４００
度の範囲を取る。もちろんこの温度は、はんだの融点よ
り高くなければならない。
【００２３】図５及び図６においては、それぞれのサイ
トと付着されるペースト２１を含むホール１７との位置
不整合（故意であるか否かに関わらず）にも関わらず、
本発明によれば金属サイト２３上に、はんだ２１が付着
される様子を示す。本発明は多少の位置不整合時におい
ても、はんだの付着を提供することが可能であり、こう
した機能はここで提供されるような高密度のはんだ付着
パターンを考慮する場合、本発明の非常に有益な特徴を
構成する。それぞれのサイト上へのはんだ流出は、図５
及び図６を比較参照すると、はんだがそれぞれの金属サ
イトの上部表面を実質的に覆うように上部表面を横切っ
て流れることにより達成される。こうして位置決めされ
ると、付着されたはんだは凝固点まで冷却される（図
６）。もちろんこうした位置不整合の補償の範囲は、は
んだを受取るサイトの様々な寸法に依存する。例えば、
サイト間隔が約０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）の
場合、最大約０．００１５インチ（０．０３８ｍｍ）の
位置不整合が許容される。
トと付着されるペースト２１を含むホール１７との位置
不整合（故意であるか否かに関わらず）にも関わらず、
本発明によれば金属サイト２３上に、はんだ２１が付着
される様子を示す。本発明は多少の位置不整合時におい
ても、はんだの付着を提供することが可能であり、こう
した機能はここで提供されるような高密度のはんだ付着
パターンを考慮する場合、本発明の非常に有益な特徴を
構成する。それぞれのサイト上へのはんだ流出は、図５
及び図６を比較参照すると、はんだがそれぞれの金属サ
イトの上部表面を実質的に覆うように上部表面を横切っ
て流れることにより達成される。こうして位置決めされ
ると、付着されたはんだは凝固点まで冷却される（図
６）。もちろんこうした位置不整合の補償の範囲は、は
んだを受取るサイトの様々な寸法に依存する。例えば、
サイト間隔が約０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）の
場合、最大約０．００１５インチ（０．０３８ｍｍ）の
位置不整合が許容される。
【００２４】図７において、基板２５ははんだで覆われ
る金属サイトをその表面に有し、別の回路メンバ３１に
結合される。回路メンバ３１上の導体３３（これは回路
メンバ３１の回路の一部を形成する）はそれぞれの金属
サイト（導体）２３に結合される。実施例では回路メン
バ３１は絶縁層３５（例えばポリミド）を有する薄膜の
可撓性の回路で構成され、絶縁層３５上には金属（例え
ば銅）導体３３が配置される。こうした導体は周知の技
術（例えばフォトリソグラフィ）を使用して配置され
る。結合を実施するために、位置合わせされた導体３３
及びそれぞれの金属サイト２３はその状態を維持し、可
撓性回路と基板は（好適には前述の利点、例えば酸化物
の除去を引出す高温水素ガスを使用する水素炉内におい
て）、図７に示されるように、それぞれの導体対間に物
理的に配置される凝固はんだ１７^のリフローを発生さ
せるために十分な所定温度に熱せられる。本発明の実施
例では、可撓性回路及び基板は高温水素ガスにより、は
んだリフローを発生するのに十分な摂氏約３２５度から
３５０度に加熱される。
る金属サイトをその表面に有し、別の回路メンバ３１に
結合される。回路メンバ３１上の導体３３（これは回路
メンバ３１の回路の一部を形成する）はそれぞれの金属
サイト（導体）２３に結合される。実施例では回路メン
バ３１は絶縁層３５（例えばポリミド）を有する薄膜の
可撓性の回路で構成され、絶縁層３５上には金属（例え
ば銅）導体３３が配置される。こうした導体は周知の技
術（例えばフォトリソグラフィ）を使用して配置され
る。結合を実施するために、位置合わせされた導体３３
及びそれぞれの金属サイト２３はその状態を維持し、可
撓性回路と基板は（好適には前述の利点、例えば酸化物
の除去を引出す高温水素ガスを使用する水素炉内におい
て）、図７に示されるように、それぞれの導体対間に物
理的に配置される凝固はんだ１７^のリフローを発生さ
せるために十分な所定温度に熱せられる。本発明の実施
例では、可撓性回路及び基板は高温水素ガスにより、は
んだリフローを発生するのに十分な摂氏約３２５度から
３５０度に加熱される。
【００２５】本発明の実施例では、基板２５は基板の絶
縁材料として前述のセラミックを含み、１具体例では全
体的厚みが僅か約０．２５０インチである。これは本発
明を制限するものではなく、他の絶縁基板、例えば周知
のファイバグラス補強エポキシ樹脂なども使用できる。
また可撓性回路（図７に示される）以外の回路メンバに
ついても、基板２５上のそれぞれのサイトに電気的に結
合可能であることが理解される。こうした代替回路メン
バの例として、周知のプリント回路基板（例えば単一或
いは複数の伝導層を有する前述のＦＲ４絶縁体）が挙げ
られる。
縁材料として前述のセラミックを含み、１具体例では全
体的厚みが僅か約０．２５０インチである。これは本発
明を制限するものではなく、他の絶縁基板、例えば周知
のファイバグラス補強エポキシ樹脂なども使用できる。
また可撓性回路（図７に示される）以外の回路メンバに
ついても、基板２５上のそれぞれのサイトに電気的に結
合可能であることが理解される。こうした代替回路メン
バの例として、周知のプリント回路基板（例えば単一或
いは複数の伝導層を有する前述のＦＲ４絶縁体）が挙げ
られる。
【００２６】図８及び図９は転写メンバ１１及びはんだ
受け基板の相対的位置合わせを促進するために設計され
た、本発明の実施例による装置（例えば前述のロボット
・アーム２４）を表す。アーム２４はロボット形式であ
り、図８に示される方向（ホール１７が上方を向く）に
転写メンバを掴む。ホール１７は次に、好適には前述の
ドクタ・ブレード２２（図２）を使用して、はんだペー
ストが充填される（説明の簡略化のため図８では示され
ていない）。前述のように、次にメンバ１１は反転され
るかまたは図８の垂直方向に保持され、基板（例えばい
くつかの伝導サイト２３を有するセラミック基板２５）
がそれに対して位置合わせされる。メンバ１１及び基板
２５は次に接近される。これは例えば図８の基板を下降
するか、或いは（メンバ１１が反転される場合）転写メ
ンバを下降することにより実施される。正確な位置合わ
せは、転写メンバの対角に位置する（転写メンバの対角
線に沿う）対の位置合わせピン４１を使用することによ
り保証され、各対は基板２５の対角をスライド式にはめ
込むように設計される。これを達成するためには２対の
こうしたピン４１が有れば足りるものと思われる。ピン
４１は好適にはステンレス鋼であり、メンバ１１内の対
応する穴４４（図８において唯一示される）に摩擦或い
は適切なセメントにより固定される。
受け基板の相対的位置合わせを促進するために設計され
た、本発明の実施例による装置（例えば前述のロボット
・アーム２４）を表す。アーム２４はロボット形式であ
り、図８に示される方向（ホール１７が上方を向く）に
転写メンバを掴む。ホール１７は次に、好適には前述の
ドクタ・ブレード２２（図２）を使用して、はんだペー
ストが充填される（説明の簡略化のため図８では示され
ていない）。前述のように、次にメンバ１１は反転され
るかまたは図８の垂直方向に保持され、基板（例えばい
くつかの伝導サイト２３を有するセラミック基板２５）
がそれに対して位置合わせされる。メンバ１１及び基板
２５は次に接近される。これは例えば図８の基板を下降
するか、或いは（メンバ１１が反転される場合）転写メ
ンバを下降することにより実施される。正確な位置合わ
せは、転写メンバの対角に位置する（転写メンバの対角
線に沿う）対の位置合わせピン４１を使用することによ
り保証され、各対は基板２５の対角をスライド式にはめ
込むように設計される。これを達成するためには２対の
こうしたピン４１が有れば足りるものと思われる。ピン
４１は好適にはステンレス鋼であり、メンバ１１内の対
応する穴４４（図８において唯一示される）に摩擦或い
は適切なセメントにより固定される。
【００２７】
【発明の効果】以上、基板上に高密度に集中するパター
ンにおけるそれぞれの回路パターン上に、正確な量のは
んだを付着させる方法について説明してきた。重要な点
は、こうした正確なはんだの付着が、例えば米国特許第
５０４８７４７号で述べられるはんだマスクなどを使用
せずに達成されることである。こうした正確な付着は、
正確に規定された量のはんだをパターンの金属サイト単
位に付着することを可能とする。これは例えば、はんだ
ブリッジを阻止するために必須である。本明細書におい
て定義される方法は、現行調達可能な周知の材料を使用
して、比較的容易に達成される。特に本発明は、その上
面に回路を有するセラミック基板上にはんだを付着する
のに好適である。こうした基板を他のはんだ技術（例え
ばウェーブ或いはディップはんだ）で処理する場合、セ
ラミックの厚みが前述のようなケースでは、そのクラッ
クを引起こす可能性がある。こうした材料に対するはん
だのスクリーニングについても、セラミックなどに伴う
許容差問題により、多層構成の場合には（例えばその収
縮により）、本明細書において定義されるような高密度
の応用例では受容できない。
ンにおけるそれぞれの回路パターン上に、正確な量のは
んだを付着させる方法について説明してきた。重要な点
は、こうした正確なはんだの付着が、例えば米国特許第
５０４８７４７号で述べられるはんだマスクなどを使用
せずに達成されることである。こうした正確な付着は、
正確に規定された量のはんだをパターンの金属サイト単
位に付着することを可能とする。これは例えば、はんだ
ブリッジを阻止するために必須である。本明細書におい
て定義される方法は、現行調達可能な周知の材料を使用
して、比較的容易に達成される。特に本発明は、その上
面に回路を有するセラミック基板上にはんだを付着する
のに好適である。こうした基板を他のはんだ技術（例え
ばウェーブ或いはディップはんだ）で処理する場合、セ
ラミックの厚みが前述のようなケースでは、そのクラッ
クを引起こす可能性がある。こうした材料に対するはん
だのスクリーニングについても、セラミックなどに伴う
許容差問題により、多層構成の場合には（例えばその収
縮により）、本明細書において定義されるような高密度
の応用例では受容できない。
【００２８】本明細書において定義されたように、はん
だ転写メンバとしてのグラファイト材の使用は、はんだ
をセラミック基板に付着する場合、この材料の熱膨張係
数がセラミックのそれと類似するため、前述の理由によ
り特に有益と考えられる。
だ転写メンバとしてのグラファイト材の使用は、はんだ
をセラミック基板に付着する場合、この材料の熱膨張係
数がセラミックのそれと類似するため、前述の理由によ
り特に有益と考えられる。
【図１】本発明の実施例による転写メンバの断面の側面
図である。
図である。
【図２】はんだペーストが中に充填された図１の転写メ
ンバの断面の部分的拡大図である。
ンバの断面の部分的拡大図である。
【図３】本発明の転写メンバが基板上の金属サイト（導
体）上に位置合わせされる様子を示す部分的断面図であ
る。
体）上に位置合わせされる様子を示す部分的断面図であ
る。
【図４】図３の位置合わせされた転写メンバからのはん
だの流出結果及び基板を示し、はんだはこの段階で凝固
することを示す図である。
だの流出結果及び基板を示し、はんだはこの段階で凝固
することを示す図である。
【図５】転写メンバのはんだ充填ホールがはんだを受取
る金属サイトに対し位置整合していない場合を示す図で
ある。
る金属サイトに対し位置整合していない場合を示す図で
ある。
【図６】転写メンバのはんだ充填ホールがはんだを受取
る金属サイトに対し位置整合していない場合における、
補償機能を示す図である。
る金属サイトに対し位置整合していない場合における、
補償機能を示す図である。
【図７】図３及び図４の基板に電気的に結合されるフレ
キシブル回路を示す図である。
キシブル回路を示す図である。
【図８】転写メンバを基板に対し正確に位置合わせする
ように、本発明の転写メンバを保持するために使用され
る装置（例えばロボット・アーム）の断面図である。
ように、本発明の転写メンバを保持するために使用され
る装置（例えばロボット・アーム）の断面図である。
【図９】図８のライン９−９に沿う平面図である。
１１ 転写メンバ １３ ブロック １７ ホール ２１ はんだペースト ２２ ドクタ・ブレード ２３ 金属サイト ２４ ロボット・アーム ２７ 絶縁材料 ３１ 回路メンバ ３３ 導体 ３５ 絶縁層 ４１ 位置合わせピン ４４ 穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ・フナリ アメリカ合衆国13850、ニューヨーク州ベ スタル、ミーカー・ロード 149 (72)発明者 ロナルド・ジェームス・ムーア アメリカ合衆国13905、ニューヨーク州ビ ンガムトン、ベートーベン・ストリート 35
Claims (3)
- 【請求項１】所定の容積を有する複数のホールを有する
転写メンバを用意する工程と、 上記ホールに、はんだペーストを充填する工程と、 上記はんだペーストを充填された上記転写メンバを、そ
の表面上に複数の金属サイトを有する基板に対し、上記
ホールが上記金属サイトに位置整合するように位置合わ
せする工程と、 上記ホール内の上記はんだペーストを上記金属サイト上
に流出させるために所定温度に上記転写メンバを加熱す
る工程と、 上記はんだペーストを凝固させるために、上記金属サイ
ト上の上記流出はんだペーストを冷却する工程と、 を含む、はんだ付着方法。 - 【請求項２】上記ホールに上記はんだペーストを充填す
る工程を、スクリーニング・オペレーションにより実施
することを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】上記転写メンバがグラファイト、セラミッ
ク及びチタンのグループから選択される材料で構成され
ることを特徴とする請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US886895 | 1992-05-22 | ||
| US07/886,895 US5211328A (en) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | Method of applying solder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0637142A true JPH0637142A (ja) | 1994-02-10 |
| JPH0785487B2 JPH0785487B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=25390022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5111696A Expired - Fee Related JPH0785487B2 (ja) | 1992-05-22 | 1993-05-13 | はんだ付着方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5211328A (ja) |
| EP (1) | EP0570716B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0785487B2 (ja) |
| DE (1) | DE69301060T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2015052780A1 (ja) * | 2013-10-08 | 2017-03-09 | リンテック株式会社 | 電子部品実装体の製造方法 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5356658A (en) * | 1993-07-19 | 1994-10-18 | Motorola, Inc. | Flexible high speed liquid dispenser |
| CA2135508C (en) * | 1994-11-09 | 1998-11-03 | Robert J. Lyn | Method for forming solder balls on a semiconductor substrate |
| US6448169B1 (en) * | 1995-12-21 | 2002-09-10 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for use in manufacturing semiconductor devices |
| JP3385872B2 (ja) * | 1995-12-25 | 2003-03-10 | 三菱電機株式会社 | はんだ供給法およびはんだ供給装置 |
| DE19634646A1 (de) * | 1996-08-27 | 1998-03-05 | Pac Tech Gmbh | Verfahren zur selektiven Belotung |
| US6230963B1 (en) | 1997-01-28 | 2001-05-15 | Eric L. Hertz | Method and apparatus using colored foils for placing conductive preforms |
| US6202918B1 (en) | 1997-01-28 | 2001-03-20 | Eric Hertz | Method and apparatus for placing conductive preforms |
| US6641030B1 (en) | 1997-02-06 | 2003-11-04 | Speedline Technologies, Inc. | Method and apparatus for placing solder balls on a substrate |
| US6056190A (en) * | 1997-02-06 | 2000-05-02 | Speedline Technologies, Inc. | Solder ball placement apparatus |
| US6427903B1 (en) | 1997-02-06 | 2002-08-06 | Speedline Technologies, Inc. | Solder ball placement apparatus |
| US7007833B2 (en) | 1997-05-27 | 2006-03-07 | Mackay John | Forming solder balls on substrates |
| US7288471B2 (en) * | 1997-05-27 | 2007-10-30 | Mackay John | Bumping electronic components using transfer substrates |
| US6293456B1 (en) | 1997-05-27 | 2001-09-25 | Spheretek, Llc | Methods for forming solder balls on substrates |
| US7654432B2 (en) | 1997-05-27 | 2010-02-02 | Wstp, Llc | Forming solder balls on substrates |
| US7819301B2 (en) * | 1997-05-27 | 2010-10-26 | Wstp, Llc | Bumping electronic components using transfer substrates |
| US6609652B2 (en) | 1997-05-27 | 2003-08-26 | Spheretek, Llc | Ball bumping substrates, particuarly wafers |
| US7842599B2 (en) * | 1997-05-27 | 2010-11-30 | Wstp, Llc | Bumping electronic components using transfer substrates |
| DE10045359A1 (de) * | 2000-09-14 | 2002-03-28 | Gerald Hecht | Vorrichtung zum Aufbringen von Lotpaste auf eine Leiterplatte |
| US20040198082A1 (en) * | 2003-04-07 | 2004-10-07 | Victor Zaderej | Method of making an electrical connector |
| US7273806B2 (en) * | 2004-12-09 | 2007-09-25 | International Business Machines Corporation | Forming of high aspect ratio conductive structure using injection molded solder |
| CN101197296B (zh) * | 2006-12-04 | 2010-08-11 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 无助焊剂的凸点回流工艺 |
| US7348270B1 (en) * | 2007-01-22 | 2008-03-25 | International Business Machines Corporation | Techniques for forming interconnects |
| KR20090067249A (ko) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | 삼성전기주식회사 | 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
| US20100270363A1 (en) * | 2009-04-23 | 2010-10-28 | Seagate Technology Llc | Controlled Application of Solder Blocks to Establish Solder Connections |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3516155A (en) * | 1967-02-02 | 1970-06-23 | Bunker Ramo | Method and apparatus for assembling electrical components |
| US3583063A (en) * | 1968-02-13 | 1971-06-08 | Motorola Inc | Process for soldering printed board assemblies utilizing paste solder and infrared radiation |
| US4311267A (en) * | 1979-05-04 | 1982-01-19 | Gte Automatic Electric Laboratories, Inc. | Method of screening paste solder onto leaded hybrid substrates |
| IL64015A (en) * | 1980-10-24 | 1984-10-31 | Pretini Gisberto | Automated bank counter |
| US4412642A (en) * | 1982-03-15 | 1983-11-01 | Western Electric Co., Inc. | Cast solder leads for leadless semiconductor circuits |
| JPS5919066A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-31 | Nec Home Electronics Ltd | 半田付方法 |
| US4684055A (en) * | 1985-09-09 | 1987-08-04 | Harris Corporation | Method of selectively soldering the underside of a substrate having leads |
| US4722470A (en) * | 1986-12-01 | 1988-02-02 | International Business Machines Corporation | Method and transfer plate for applying solder to component leads |
| US4759491A (en) * | 1987-05-18 | 1988-07-26 | American Telephone And Telegraph Company | Method and apparatus for applying bonding material to component leads |
| JPS63304636A (ja) * | 1987-06-05 | 1988-12-12 | Hitachi Ltd | はんだキヤリア及びその製法並びにこれを用いた半導体装置の実装方法 |
| US4872261A (en) * | 1987-12-11 | 1989-10-10 | Digital Equipment Corporation | Method of and apparatus for surface mounting electronic components onto a printed wiring board |
| JPH01241776A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-26 | Fujitsu Ltd | コネクタの半田付け方法 |
| US4842184A (en) * | 1988-06-23 | 1989-06-27 | Ltv Aerospace & Defense Company | Method and apparatus for applying solder preforms |
| US4832255A (en) * | 1988-07-25 | 1989-05-23 | International Business Machines Corporation | Precision solder transfer method and means |
| US4898320A (en) * | 1988-11-21 | 1990-02-06 | Honeywell, Inc. | Method of manufacturing a high-yield solder bumped semiconductor wafer |
| US5076487A (en) * | 1989-03-20 | 1991-12-31 | The Boc Group, Inc. | Process for reflow soldering |
| US5048747A (en) * | 1989-06-27 | 1991-09-17 | At&T Bell Laboratories | Solder assembly of components |
| US5014162A (en) * | 1989-06-27 | 1991-05-07 | At&T Bell Laboratories | Solder assembly of components |
| US4998342A (en) * | 1989-08-31 | 1991-03-12 | International Business Machines Corporation | Method of attaching electronic components |
| US5001829A (en) * | 1990-01-02 | 1991-03-26 | General Electric Company | Method for connecting a leadless chip carrier to a substrate |
-
1992
- 1992-05-22 US US07/886,895 patent/US5211328A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-04-23 DE DE69301060T patent/DE69301060T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-23 EP EP93106650A patent/EP0570716B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-13 JP JP5111696A patent/JPH0785487B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2015052780A1 (ja) * | 2013-10-08 | 2017-03-09 | リンテック株式会社 | 電子部品実装体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0785487B2 (ja) | 1995-09-13 |
| DE69301060T2 (de) | 1996-07-04 |
| EP0570716A1 (en) | 1993-11-24 |
| US5211328A (en) | 1993-05-18 |
| DE69301060D1 (de) | 1996-02-01 |
| EP0570716B1 (en) | 1995-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0637142A (ja) | はんだ付着方法 | |
| JP3202903B2 (ja) | 基板上にソルダ・ボールを形成する方法 | |
| US5133495A (en) | Method of bonding flexible circuit to circuitized substrate to provide electrical connection therebetween | |
| US5435732A (en) | Flexible circuit member | |
| US5203075A (en) | Method of bonding flexible circuit to cicuitized substrate to provide electrical connection therebetween using different solders | |
| US5675889A (en) | Solder ball connections and assembly process | |
| US6020561A (en) | Printed circuit substrate with solder formed on pad-on-via and pad-off-via contacts thereof | |
| KR100188625B1 (ko) | 인쇄 회로 기판상에 미세 피치 땜납 피착 방법 및 그 제품 | |
| US4967313A (en) | Electronic circuit and method of production thereof | |
| US20110092066A1 (en) | Bumping Electronic Components Using Transfer Substrates | |
| JPH077781B2 (ja) | はんだ接合を作成する方法 | |
| EP0685857B1 (en) | Inductor chip device | |
| US5631447A (en) | Uses of uniaxially electrically conductive articles | |
| JPS5814078B2 (ja) | 金属の選択的付着方法 | |
| US5109601A (en) | Method of marking a thin film package | |
| KR20010023027A (ko) | 범프 전극 형성 방법 및 반도체 장치 제조 방법 | |
| CA1321659C (en) | Uses of uniaxially electrically conductive articles | |
| WO1990007792A1 (en) | Method of making high density solder bumps and a substrate socket for high density solder bumps | |
| US6641865B2 (en) | Method for selectively applying solder mask | |
| US4965700A (en) | Thin film package for mixed bonding of chips | |
| JP3001053B2 (ja) | バンプの形成方法及び電子装置 | |
| JP2004342904A (ja) | 電子回路装置および電子回路装置の製造方法 | |
| JPH0936118A (ja) | 半導体装置製造方法及び半導体装置 | |
| EP0343379A2 (en) | Thin film package for mixed bonding of a chip | |
| JPH02165633A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |