JPH0766209A - バンプ材並びにその製造方法及びそれを用いた光部品実装方法 - Google Patents
バンプ材並びにその製造方法及びそれを用いた光部品実装方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 断面形状が一様な半田５の内部に半田より融
点の高い円柱状の心材６を埋め込んだバンプ材４を、回
路基板１の電極１ａに固定し、その回路基板１上に光部
品３を載置し、加熱してバンプ材４の半田５を溶融さ
せ、その後、光部品３を回路基板１に向けて垂直に加圧
する。 【効果】 回路基板に載置された光部品は、回路基板と
平行な方向には溶融半田の表面張力により正確に位置決
めされ、回路基板と垂直な方向には半田の中に埋め込ま
れた心材により正確に位置決めされるため、光軸合わせ
の必要な光部品をより正確な位置に実装できる。
点の高い円柱状の心材６を埋め込んだバンプ材４を、回
路基板１の電極１ａに固定し、その回路基板１上に光部
品３を載置し、加熱してバンプ材４の半田５を溶融さ
せ、その後、光部品３を回路基板１に向けて垂直に加圧
する。 【効果】 回路基板に載置された光部品は、回路基板と
平行な方向には溶融半田の表面張力により正確に位置決
めされ、回路基板と垂直な方向には半田の中に埋め込ま
れた心材により正確に位置決めされるため、光軸合わせ
の必要な光部品をより正確な位置に実装できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光部品の実装に好適な
バンプ材と、その製造方法及びそれを用いた光部品の実
装方法に関するものである。
バンプ材と、その製造方法及びそれを用いた光部品の実
装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光部品を回路基板に実装する場合には、
光ファイバや光導波路との光軸合わせを正確に行う必要
がある。この光軸合わせを機械的に行おうとすると、き
わめて高精度の装置が必要となり、設備費が高くつく。
これを改善するものとして、光部品を回路基板に実装す
る際に、光部品が多少ずれた位置に搭載されても自動的
に正しい位置に修正することのできる、いわゆるセルフ
アライメント実装技術が提案されている（１９９３年電
子情報通信学会春季大会講演論文集４−３１４頁「Ａｕ
Ｓｎバンプによる光素子のセルフアライメント実装」佐
々木純一他）。
光ファイバや光導波路との光軸合わせを正確に行う必要
がある。この光軸合わせを機械的に行おうとすると、き
わめて高精度の装置が必要となり、設備費が高くつく。
これを改善するものとして、光部品を回路基板に実装す
る際に、光部品が多少ずれた位置に搭載されても自動的
に正しい位置に修正することのできる、いわゆるセルフ
アライメント実装技術が提案されている（１９９３年電
子情報通信学会春季大会講演論文集４−３１４頁「Ａｕ
Ｓｎバンプによる光素子のセルフアライメント実装」佐
々木純一他）。
【０００３】この実装方法は、図５（イ）に示すように
回路基板１の電極１ａにＡｕＳｎ等の半田バンプ２を形
成しておき、その上に光部品３の電極３ａを載置した
後、加熱して半田バンプ２を溶融させ、回路基板１と光
部品３を半田接合するものである。この方法によると、
図５（イ）のように光部品３の搭載位置が多少ずれてい
ても、溶融半田の表面張力により位置ずれが自動修正さ
れ、同図（ロ）のように光部品３を正確な位置に実装で
きる。
回路基板１の電極１ａにＡｕＳｎ等の半田バンプ２を形
成しておき、その上に光部品３の電極３ａを載置した
後、加熱して半田バンプ２を溶融させ、回路基板１と光
部品３を半田接合するものである。この方法によると、
図５（イ）のように光部品３の搭載位置が多少ずれてい
ても、溶融半田の表面張力により位置ずれが自動修正さ
れ、同図（ロ）のように光部品３を正確な位置に実装で
きる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記の実装方法
では次のような問題が生じるおそれがある。すなわち、
複数箇所に形成されたバンプが一様に溶融しなかった場
合、または回路基板や光部品の電極面に異常があった場
合には、図６のように光部品３が回路基板１の表面に対
し傾いてしまう可能性がある。こうなると正確な光軸合
わせを行うことができない。これは特にアレイ状の光部
品と光ファイバとの光軸合わせの際に大きな問題とな
る。
では次のような問題が生じるおそれがある。すなわち、
複数箇所に形成されたバンプが一様に溶融しなかった場
合、または回路基板や光部品の電極面に異常があった場
合には、図６のように光部品３が回路基板１の表面に対
し傾いてしまう可能性がある。こうなると正確な光軸合
わせを行うことができない。これは特にアレイ状の光部
品と光ファイバとの光軸合わせの際に大きな問題とな
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
問題が生じるおそれのないバンプ材を提供するもので、
その構成は、軸線方向に断面形状が一様な半田の内部
に、同じ軸線方向に向けて半田より融点の高い円柱状の
心材が埋め込まれていることを特徴とする。
問題が生じるおそれのないバンプ材を提供するもので、
その構成は、軸線方向に断面形状が一様な半田の内部
に、同じ軸線方向に向けて半田より融点の高い円柱状の
心材が埋め込まれていることを特徴とする。
【０００６】本発明はまた、上記のバンプ材の製造方法
を提供するもので、その構成は、半田より融点の高い金
属細線の表面に半田を被覆して複合線材をつくり、この
複合線材を所望の長さに切断することを特徴とする。
を提供するもので、その構成は、半田より融点の高い金
属細線の表面に半田を被覆して複合線材をつくり、この
複合線材を所望の長さに切断することを特徴とする。
【０００７】本発明はさらに、前記バンプ材を用いた光
部品の実装方法を提供するもので、その構成は、前記バ
ンプ材を電極に固定した回路基板上に光部品を載置する
か、あるいは前記バンプ材を電極に固定した光部品を回
路基板上に載置し、加熱してバンプ材の半田を溶融さ
せ、その後、光部品を回路基板に向けて垂直に加圧する
ことを特徴とする。
部品の実装方法を提供するもので、その構成は、前記バ
ンプ材を電極に固定した回路基板上に光部品を載置する
か、あるいは前記バンプ材を電極に固定した光部品を回
路基板上に載置し、加熱してバンプ材の半田を溶融さ
せ、その後、光部品を回路基板に向けて垂直に加圧する
ことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明のバンプ材は、内部に半田の融点より高
い円柱状の心材が埋め込まれているため、光部品実装時
に半田を溶融させて加圧すると、光部品と回路基板の電
極間距離が心材により規制され、光部品の傾きが発生す
るおそれがなくなる。また本発明の製造方法によれば、
心材入りのバンプ材を容易に製造することができる。
い円柱状の心材が埋め込まれているため、光部品実装時
に半田を溶融させて加圧すると、光部品と回路基板の電
極間距離が心材により規制され、光部品の傾きが発生す
るおそれがなくなる。また本発明の製造方法によれば、
心材入りのバンプ材を容易に製造することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例に係るバンプ材を
示す。このバンプ材４は、軸線方向に断面形状が一様な
半田５の内部に、同じ軸線方向に向けて半田５より融点
の高い円柱状の心材６が埋め込まれているものである。
バンプ材４の直径は５０μｍ程度のものである。半田５
の形状は図示の例では断面円形であるが、電極への固定
しやすさ等を考慮して、外周面の一部に平面を設けた形
あるいは断面正多角形などにすることもできる。
に説明する。図１は本発明の一実施例に係るバンプ材を
示す。このバンプ材４は、軸線方向に断面形状が一様な
半田５の内部に、同じ軸線方向に向けて半田５より融点
の高い円柱状の心材６が埋め込まれているものである。
バンプ材４の直径は５０μｍ程度のものである。半田５
の形状は図示の例では断面円形であるが、電極への固定
しやすさ等を考慮して、外周面の一部に平面を設けた形
あるいは断面正多角形などにすることもできる。
【００１０】半田５の材料としてはＰｂ系半田、ＡｕＳ
ｎ系半田、ＡｕＳｉ系半田などを用いることができる。
また半田５は単一層でもよいが、融点の異なる複数層の
半田が積層されたものであってもよい。またＡｕＳｎ半
田のように合金としてメッキすることが困難なものは、
ＡｕとＳｎを交互に何層か積層し、これを加熱して共晶
化するものでもよい。
ｎ系半田、ＡｕＳｉ系半田などを用いることができる。
また半田５は単一層でもよいが、融点の異なる複数層の
半田が積層されたものであってもよい。またＡｕＳｎ半
田のように合金としてメッキすることが困難なものは、
ＡｕとＳｎを交互に何層か積層し、これを加熱して共晶
化するものでもよい。
【００１１】心材６の材料としては、半田５より融点の
高い金属またはセラミックを使用することができる。こ
の心材６の材質は半田との濡れ性がよく、かつ半田に食
われることのないものが選定される。例えばＡｕパター
ンにＰｂＳｎ半田をのせるとＳｎとＡｕが結合してＡｕ
パターンが食われてしまうことが知られているが、この
ような材料の組合せは好ましくない。
高い金属またはセラミックを使用することができる。こ
の心材６の材質は半田との濡れ性がよく、かつ半田に食
われることのないものが選定される。例えばＡｕパター
ンにＰｂＳｎ半田をのせるとＳｎとＡｕが結合してＡｕ
パターンが食われてしまうことが知られているが、この
ような材料の組合せは好ましくない。
【００１２】図１のようなバンプ材４は、心材６の外周
面に半田をメッキまたは蒸着することにより形成するこ
とができる。
面に半田をメッキまたは蒸着することにより形成するこ
とができる。
【００１３】図２は本発明のバンプ材の好ましい製造方
法を示す。この方法ではまず、直径３０μｍ程度の銅細
線７をメッキ槽８に通し、銅細線７の表面に厚さ１０μ
ｍ程度のＡｕＳｎ半田層９を形成する。このようにして
得られた複合線材１０を所望の長さに切断すれば、図１
のようなバンプ材を得ることができる。
法を示す。この方法ではまず、直径３０μｍ程度の銅細
線７をメッキ槽８に通し、銅細線７の表面に厚さ１０μ
ｍ程度のＡｕＳｎ半田層９を形成する。このようにして
得られた複合線材１０を所望の長さに切断すれば、図１
のようなバンプ材を得ることができる。
【００１４】次に図３を参照して本発明のバンプ材を用
いた光部品の実装方法を説明する。まず同図（イ）に示
すように回路基板１の電極１ａ上にバンプ材４を固定す
る。この固定は、例えばバンプ材４の最外層に低融点半
田を薄く付けておき、その低融点半田のみを溶融させて
バンプ材４を電極１ａに半田付けするか、あるいは電極
１ａにバンプ材４を超音波溶接すること等により行うこ
とができる。これにより電極１ａ上に、心材６入りの半
田バンプが形成される。
いた光部品の実装方法を説明する。まず同図（イ）に示
すように回路基板１の電極１ａ上にバンプ材４を固定す
る。この固定は、例えばバンプ材４の最外層に低融点半
田を薄く付けておき、その低融点半田のみを溶融させて
バンプ材４を電極１ａに半田付けするか、あるいは電極
１ａにバンプ材４を超音波溶接すること等により行うこ
とができる。これにより電極１ａ上に、心材６入りの半
田バンプが形成される。
【００１５】その後、バンプ材４の上に光部品３を載置
する。この時の光部品３の位置決め精度は光軸合わせの
精度よりかなり粗くてよい。次に加熱して半田５を溶融
させると、溶融半田の表面張力により光部品３の位置ず
れが自動修正され、回路基板の電極１ａと光部品の電極
３ａが正確に対向するようになる。
する。この時の光部品３の位置決め精度は光軸合わせの
精度よりかなり粗くてよい。次に加熱して半田５を溶融
させると、溶融半田の表面張力により光部品３の位置ず
れが自動修正され、回路基板の電極１ａと光部品の電極
３ａが正確に対向するようになる。
【００１６】その後、同図（ロ）に示すように光部品３
を回路基板１に向けて垂直に加圧すると、溶融半田５が
心材６の両側に押し退けられ、電極１ａと３ａは心材６
の直径に相当する間隔を保って半田付けされることにな
る。したがって光部品３は、回路基板１に対し平行方向
および垂直方向の位置が正確に規制された状態で実装さ
れることになる。
を回路基板１に向けて垂直に加圧すると、溶融半田５が
心材６の両側に押し退けられ、電極１ａと３ａは心材６
の直径に相当する間隔を保って半田付けされることにな
る。したがって光部品３は、回路基板１に対し平行方向
および垂直方向の位置が正確に規制された状態で実装さ
れることになる。
【００１７】なお上記の実装方法では、バンプ材を回路
基板側に固定し、その回路基板に光部品を搭載したが、
これとは反対に、バンプ材を光部品側に固定し、その光
部品を回路基板に搭載するようにしてもよい。また本発
明のバンプ材４は、図４に示すように回路基板１に垂直
に立てた状態で、光部品３を実装することもできる。
基板側に固定し、その回路基板に光部品を搭載したが、
これとは反対に、バンプ材を光部品側に固定し、その光
部品を回路基板に搭載するようにしてもよい。また本発
明のバンプ材４は、図４に示すように回路基板１に垂直
に立てた状態で、光部品３を実装することもできる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明のバンプ材を
使用すると、回路基板に載置された光部品は、回路基板
と平行な方向には溶融半田の表面張力により正確に位置
決めされ、回路基板と垂直な方向には半田の中に埋め込
まれた心材により正確に位置決めされるため、光部品を
より正確な位置に実装できるという効果がある。また本
発明の製造方法によれば、半田の中に心材が埋め込まれ
たバンプ材を効率よく製造できる利点がある。
使用すると、回路基板に載置された光部品は、回路基板
と平行な方向には溶融半田の表面張力により正確に位置
決めされ、回路基板と垂直な方向には半田の中に埋め込
まれた心材により正確に位置決めされるため、光部品を
より正確な位置に実装できるという効果がある。また本
発明の製造方法によれば、半田の中に心材が埋め込まれ
たバンプ材を効率よく製造できる利点がある。
【図１】 本発明のバンプ材の一実施例を示す斜視図。
【図２】 本発明のバンプ材の製造方法の一実施例を示
す説明図。
す説明図。
【図３】 （イ）（ロ）は本発明のバンプ材を用いた光
部品実装方法の一実施例を工程順に示す正面図。
部品実装方法の一実施例を工程順に示す正面図。
【図４】 本発明のバンプ材を用いた光部品実装方法の
他の実施例を示す正面図。
他の実施例を示す正面図。
【図５】 （イ）（ロ）は従来の光部品実装方法を工程
順に示す正面図。
順に示す正面図。
【図６】 従来の光部品実装方法の問題点を示す正面
図。
図。
１：回路基板 １ａ：電極 ２：半田バンプ ３：光部品 ３ａ：電極 ４：バンプ材 ５：半田 ６：心材 ７：銅細線 ８：メッキ装置 ９：ＡｕＳｎ半田層 １０：複合線材
Claims (4)
- 【請求項１】軸線方向に断面形状が一様な半田の内部
に、同じ軸線方向に向けて半田より融点の高い円柱状の
心材が埋め込まれていることを特徴とするバンプ材。 - 【請求項２】半田より融点の高い金属細線の表面に半田
を被覆して複合線材をつくり、この複合線材を所望の長
さに切断することを特徴とするバンプ材の製造方法。 - 【請求項３】請求項１記載のバンプ材を電極に固定した
回路基板上に光部品を載置し、加熱してバンプ材の半田
を溶融させ、その後、光部品を回路基板に向けて垂直に
加圧することを特徴とする光部品実装方法。 - 【請求項４】請求項１記載のバンプ材を電極に固定した
光部品を回路基板上に載置し、加熱してバンプ材の半田
を溶融させ、その後、光部品を回路基板に向けて垂直に
加圧することを特徴とする光部品実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5227854A JPH0766209A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | バンプ材並びにその製造方法及びそれを用いた光部品実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5227854A JPH0766209A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | バンプ材並びにその製造方法及びそれを用いた光部品実装方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0766209A true JPH0766209A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16867414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5227854A Pending JPH0766209A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | バンプ材並びにその製造方法及びそれを用いた光部品実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766209A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002067364A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-05 | Kyocera Corp | サーマルヘッド |
| WO2004081990A2 (en) * | 2003-03-10 | 2004-09-23 | Fairchild Semiconductor Corporation | Coated metal stud bump formed by a coated wire for flip chip |
| US7786588B2 (en) | 2006-01-31 | 2010-08-31 | International Business Machines Corporation | Composite interconnect structure using injection molded solder technique |
| KR20180021222A (ko) | 2014-09-09 | 2018-02-28 | 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 | Cu 칼럼, Cu 핵 칼럼, 납땜 조인트 및 실리콘 관통 전극 |
-
1993
- 1993-08-23 JP JP5227854A patent/JPH0766209A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002067364A (ja) * | 2000-08-28 | 2002-03-05 | Kyocera Corp | サーマルヘッド |
| JP4557394B2 (ja) * | 2000-08-28 | 2010-10-06 | 京セラ株式会社 | サーマルヘッド |
| WO2004081990A2 (en) * | 2003-03-10 | 2004-09-23 | Fairchild Semiconductor Corporation | Coated metal stud bump formed by a coated wire for flip chip |
| WO2004081990A3 (en) * | 2003-03-10 | 2005-03-31 | Fairchild Semiconductor | Coated metal stud bump formed by a coated wire for flip chip |
| US7271497B2 (en) | 2003-03-10 | 2007-09-18 | Fairchild Semiconductor Corporation | Dual metal stud bumping for flip chip applications |
| US7501337B2 (en) | 2003-03-10 | 2009-03-10 | Fairchild Semiconductor Corporation | Dual metal stud bumping for flip chip applications |
| US7932171B2 (en) | 2003-03-10 | 2011-04-26 | Fairchild Semiconductor Corporation | Dual metal stud bumping for flip chip applications |
| US7786588B2 (en) | 2006-01-31 | 2010-08-31 | International Business Machines Corporation | Composite interconnect structure using injection molded solder technique |
| KR20180021222A (ko) | 2014-09-09 | 2018-02-28 | 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 | Cu 칼럼, Cu 핵 칼럼, 납땜 조인트 및 실리콘 관통 전극 |
| US10811376B2 (en) | 2014-09-09 | 2020-10-20 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Cu column, Cu core column, solder joint, and through-silicon via |
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