JPH0766545A - 半田層の形成方法及び半田シート - Google Patents

半田層の形成方法及び半田シート

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JPH0766545A
JPH0766545A JP21436993A JP21436993A JPH0766545A JP H0766545 A JPH0766545 A JP H0766545A JP 21436993 A JP21436993 A JP 21436993A JP 21436993 A JP21436993 A JP 21436993A JP H0766545 A JPH0766545 A JP H0766545A
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JP
Japan
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solder
solder layer
sheet
forming
layer
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JP21436993A
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Yogo Kawasaki
洋吾 川崎
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Ibiden Co Ltd
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Ibiden Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 狭ピッチに配設されたパッドであっても隣設
された半田層に接触することがなく、しかも、半田量の
バラツキの無い高品質な半田層を正確且つ容易に形成す
ることができ、回路の細密化に十分に対応することがで
きる半田層の形成方法を、簡単な方法によって提供する
こと。 【構成】 プリント配線板20の表面に設けられたパッ
ド22に半田層30を形成する半田層30の形成方法で
あって、シート状の基材の表面に貼着した半田箔をエッ
チングすることにより形成した半田パターン13を有す
る半田シート10を、プリント配線板20上に載置し、
半田パターン13を溶融してパッド22に半田を転写す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半田層の形成方法及び
半田シートに関し、詳しくは、プリント配線板の表面に
設けられたパッドに半田層を形成する半田層の形成方
法、及びこれに使用される半田シートに関する。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板に電子部品を実装する際
には、プリント配線板の表面にパッドを設け、このパッ
ドに半田層を形成し、この半田層により電子部品をプリ
ント配線板に実装する場合がある。例えば、プリント配
線板の表面に半田バンプを形成して、この半田バンプに
より電子部品を実装する場合がある。ここで、従来よ
り、半田層の形成方法としては、以下の各方法があっ
た。
【0003】(1)ペースト状に溶融された半田をスク
リーン印刷等の印刷法によりプリント配線板のパッドに
転写して半田層を形成する方法; (2)ペースト状に溶融された半田にプリント配線板の
パッドを接触させてパッドに半田を溶着させる所謂ウェ
ーブソルダリング、半田ディップによって半田層を形成
する方法; (3)低圧気体中の金属を加熱またはイオン衝撃すると
蒸発または衝突により金属面から原子が気体中に飛散し
て付近の物体面に付着する現象を利用して、半田をパッ
ドに付着させて所望の半田量となるまで成長させる所謂
スパッタリング(金属蒸着)によって半田層を形成する
方法。 (4)電気メッキによりプリント配線板のパッドに半田
メッキをして半田層を形成する方法; (5)無電解メッキによりプリント配線板のパッドに半
田メッキをして半田層を形成する方法;
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の各方法にあっては、以下のような問題があっ
た。
【0005】(1)スクリーン印刷等の印刷法による
と、印刷時にペースト状の半田がにじみ、隣設するパッ
ドに形成された半田層に接触してしまう場合があった。
特に、近年のプリント配線板の小型化や高密度化の要望
に対応するための回路の細密化に伴い、パッドが狭ピッ
チに配設されるのであるが、このような狭ピッチに配設
されたパッドに十分な半田量の半田層を形成すること
は、前述した理由により困難であった。
【0006】(2)ウェーブソルダリングによると、前
述したように狭ピッチに配設されたパッドに半田層を形
成することが困難であるばかりか、パッドがプリント配
線板表面全体の面積に比して微少であるため、形成され
た半田層の半田量にバラツキが生じて接続媒体としての
半田層の品質を劣らせるという問題があった。また、プ
リント配線板の表面にワイヤーボンディング用の金パッ
ド等が配設されている場合には、金パッド等の半田層を
形成してはならない部分にも半田層を形成してしまうと
いう問題もあった。
【0007】(3)スパッタリング(金属蒸着)による
と、前述したウェーブソルダリングの問題に加えて、所
望の半田量を得るために多大な時間を費やさなければな
らず、それ故コストも高くなり、大量生産に適さないと
いう問題があった。
【0008】(4)電気メッキによると、狭ピッチに配
設されたパッドにおいても正確な半田量の高品質な半田
層を形成することができるが、所望の半田量を得るため
は多大な時間を費やさなければならなかった。また、電
気メッキのためのダミー回路が必要なため、ダミー回路
の引き回しにより回路の細密化が困難となりプリント配
線板の小型化や高密度化に対応できなくなるという問題
もあった。
【0009】(5)無電解メッキによると、ダミー回路
が不要なため回路を細密化することができ、狭ピッチに
配設されたパッドにおいても正確な半田量の高品質な半
田層を形成することができるが、所望の半田量を得るた
めは多大な時間が必要であるばかりか、金パッド等の半
田層を形成してはならない部分にも半田層を形成してし
まうという問題があった。
【0010】本各発明は、このような実状を鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、まず、請求
項1の発明は、狭ピッチに配設されたパッドであっても
隣設された半田層に接触することがなく、しかも、半田
量のバラツキの無い高品質な半田層を正確且つ容易に形
成することができ、回路の細密化に十分に対応すること
ができる半田層の形成方法を、簡単な方法によって提供
することである。そして、請求項2の発明は、前述した
半田層の形成方法に使用される半田シートを、簡単な構
造によって提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに本各発明の採った手段を、図面に使用する符号を付
して説明すると、まず、請求項1の発明は、「プリント
配線板20の表面に設けられたパッド22に半田層30
を形成する半田層30の形成方法であって、シート状の
基材11の表面に貼着した半田箔13aをエッチングす
ることにより形成した半田パターン13を有する半田シ
ート10を、前記プリント配線板20上に載置し、前記
半田パターン13を溶融して前記パッド22に半田を転
写することを特徴とする半田層30の形成方法」であ
る。
【0012】そして、請求項2の発明は、「プリント配
線板20の表面に設けられたパッド22に半田パターン
13を転写する半田シート10であって、シート状の基
材11の表面に、該基材11の表面に貼着した半田箔1
3aをエッチングすることにより形成した半田パターン
13を備えたことを特徴とする半田シート10」であ
る。
【0013】
【発明の作用】次に、このように構成された本各発明の
半田層30の形成方法及び半田シート10の作用を説明
する。なお、請求項2の発明の半田シート10は、請求
項1の発明の半田層30の形成方法に使用されるもので
あり、同様に作用するため、請求項1の発明の半田層3
0の形成方法の作用に併せて以下に説明する。
【0014】まず、所望の形状の半田パターン13を有
する半田シート10をプリント配線板20上に載置し、
半田パターン13を溶融してプリント配線板20のパッ
ド22に半田を転写するため、半田層30は、金パッド
等の半田層30が形成されてはならない部分に形成され
ることはなく、所望の部分のみに形成される。
【0015】また、印刷法の如く半田のにじみが生じる
ことがないため、形成された半田層30は、狭ピッチに
配設されたパッド22においても隣設する半田層30に
接触することがなく、回路の細密化に十分対応し得るこ
とになる。
【0016】さらに、転写により半田層30を形成する
ため、従来のスパッタリング、電気メッキ或は無電解メ
ッキに比して、短時間で半田層30を形成し得、大量生
産に適することになる。
【0017】さらにまた、半田層30の半田量は、半田
パターン13の大きさ及び半田箔13aの厚みにより決
定されることになるため、所望の半田量を容易に得られ
ることになる。ここで、半田箔13aは、その厚みが非
常に均一であるため、形成された半田層30の半田量
は、非常に均一となり、高品質な半田層が得られること
になる。
【0018】次に、半田シート10の半田パターン13
は、シート状の基材11の表面に貼着された半田箔13
aをエッチングすることにより形成されている。このた
め、半田パターン13は、高精度に形成されることにな
る。また、エッチングにより形成された半田パターン1
3の断面は、図2に示すように、略台形状になるため、
図5に示すように、パッド22に半田パターン13を転
写する際にプリント配線板20と半田シート10とに多
少の位置ズレが生じていても(a)、半田パターン13
がパッド22の表面に確実に当接することになり
(b)、半田層30は、パッド22の表面に確実に形成
されることになる(c)。すなわち、半田パターン13
がパッド22に当接してさえいれば、溶融した半田自体
の粘性及び表面張力、所謂溶融した半田のセルフアライ
メント効果により、半田層30は、パッド22の表面に
確実に形成される。このような理由からも、狭ピッチに
配設されたパッド22であっても正確に半田層30を形
成し得、回路の細密化に十分に対応し得ることになる。
【0019】また、一つの半田シート10に形成された
複数の半田パターン13は、均一な厚さの半田箔13a
から形成された各々均一な高さのものであるため、パッ
ド22に転写される際に、各々に対応するパッド22に
同時に当接することになり、一部の半田パターン13が
パッド22に当接せずに転写後の半田シート10に残存
してしまうという問題は生じない。このため、半田層3
0は、複数のパッド22の表面に全て確実に形成される
ことになる。
【0020】
【実施例】次に、本各発明の半田層30の形成方法及び
半田シート10の各実施例を、図面に従って詳細に説明
する。なお、本実施例においては、プリント配線板20
の表面に設けられたパッド22に半田層30を形成し
て、電子部品を実装するための半田バンプを形成する例
を示すが、本各発明における半田層30は、半田バンプ
を形成するものに限るものではない。
【0021】図1には、請求項2の発明に係る半田シー
ト10の一実施例を、その製造工程と共に示してある。
この製造工程を説明すると、まず、透過性を有する例え
ばポリイミド基材やガラスエポキシ基材等により基材1
1をシート状に形成し(a)、この基材11の表面に、
透過性を有し且つアルカリ溶剤や酸溶剤等の薬品に耐え
得る耐薬品性を有する例えばエポキシ樹脂を主成分とす
る接着剤12を塗布し(b)、この接着剤12を介して
貼着面が粗化された半田箔13aを基材11の表面に貼
着する(c)。そして、半田箔13aの表面に印刷法に
より液体レジストを形成し、或は写真法によりドライフ
ィルムレジストを形成し、硝酸+ホウフッ化水素酸+過
酸化水素(HBF4 +HNO3 +H22 )等の半田剥
離液により半田箔13aをエッチングした後、レジスト
を剥離して所望の形状の半田パターン13を形成する
(d)。このようにエッチングにより形成された半田パ
ターン13は、図2に示すように、断面が略台形状にな
る。
【0022】なお、シート状の基材11を、長尺状に形
成し、これをロール状に巻回して取り扱うと、半田シー
ト10を連続的に生産することができ、その生産性を向
上させることができる。また、後述するプリント配線板
20に半田層30を形成する際においても、複数のプリ
ント配線板20に連続的に半田層30を形成することが
でき、その生産性を向上させることができる。
【0023】次に、図3には、前述したように形成され
た半田シート13を使用した請求項1の発明に係る半田
層30の形成方法の一実施例を示してあり、これを説明
する。まず、プリント配線板20上に半田シート10を
位置合わせして載置し(a)、半田パターン13を溶融
してパッド22に半田を転写する(b)。ここで、半田
シート10の基材11及び接着剤12を前述したような
透過性を有する材料にて形成した場合には、顕微鏡によ
る目視等によって光学的に位置合わせをすることができ
る。なお、光学的な位置合わせに限らず、位置決めピン
等による機械的な位置合わせを行ってもよく、この場合
には、半田シート10の基材11及び接着剤12を透過
性を有する材料にて形成する必要はない。
【0024】また、図3及び図4に示すように、プリン
ト配線板20には、その基材21の表面に回路を絶縁及
び保護するソルダーレジスト23が貼着されているが、
このソルダーレジスト23には、開口部24が設けられ
ており、この開口部24からパッド22が露呈するよう
にしてある。ここで、露呈されたパッド22の表面に水
溶性フラックスを塗布する等して、パッド22の表面の
半田濡れ性を半田シート10の接着剤12の半田濡れ性
より優れさせると、転写の際に半田パターン13が半田
シート10側に残存することなくパッド22に円滑に完
全に転写されるため、半田層30の半田量を確実に確保
することができる。なお、これに限らず、半田シート1
0の接着剤12として、パッド22より半田濡れ性の劣
るものを使用してもよい。
【0025】次に、数値に基づいたより具体的な例を、
図5により説明する。まず、半田シート10において
は、基材11としてガラスエポキシ基材を使用し、この
基材11の表面に接着剤としてエポキシ樹脂を15μm
の厚さで塗布し、この接着剤12の熱硬化により、基材
11の表面に貼着面が粗化された25μmの厚さの半田
箔13aを貼着した。そして、半田箔13aの表面に写
真法により直径100μmのドライフィルムレジストを
形成し、半田箔13aを硝酸+ホウフッ化水素酸+過酸
化水素(HBF4 +HNO3 +H22 )によりエッチ
ングしたところ、頂部が直径78μm、底部が直径10
2μmの円錐台状の半田パターン13を得た(a)。
【0026】一方、プリント配線板20においては、幅
150μmのパッド22の上面に直径100μmのソル
ダーレジスト23の開口部24を設け(a)、この開口
部24内に半田シート10の半田パターン13が納まる
ように、顕微鏡を使用した目視によりプリント配線板2
0上に半田シート10を位置決めして載置した(b)。
この時、開口部24の中心と半田パターン13の中心と
の位置ズレは、平均33μmであったが、そのまま補正
せず、IRリフロー炉にて、最高温度210℃、5秒間
の条件で半田パターン13を溶融してパッド22に転写
したところ、半田自体のセルフアライメント効果によ
り、半田パターン13は、パッド22に全て正確に転写
された(c)。なお、形成された半田層30の半田量の
バラツキは、半田層30の厚さとすると、−10μm〜
+10μm以内であった。
【0027】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、まず、請求
項1の発明の半田層の形成方法は、半田箔をエッチング
して形成した半田パターンを有する半田シートにより、
プリント配線板のパッドに半田を転写して半田層を形成
する方法であり、狭ピッチに配設されたパッドであって
も半田パターンを正確且つ確実に転写して高品質の半田
層を形成することができる方法である。そして、請求項
2の発明の半田シートは、半田箔をエッチングして形成
した半田パターンを備えたものであり、請求項1の発明
の半田層の形成方法に使用される半田シートである。
【0028】従って、まず、請求項1の発明によれば、
狭ピッチに配設されたパッドであっても隣設された半田
層に接触することがなく、しかも、半田量のバラツキの
無い高品質な半田層を正確且つ容易に形成することがで
き、回路の細密化に十分に対応することができる半田層
の形成方法を、簡単な方法によって提供することができ
る。そして、請求項2の発明によれば、前述した半田層
の形成方法に使用される半田シートを、簡単な構造によ
って提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項2の発明に係る半田シートの製造工程の
一例を示す断面正面図である。
【図2】図1におけるA部拡大図である。
【図3】請求項1の発明に係る半田層の形成方法の一実
施例を示す断面正面図である。
【図4】図3におけるB矢視部分平面図である。
【図5】プリント配線板と半田シートとに位置ズレが生
じている場合の半田層の形成方法を示す断面正面図であ
る。
【符号の説明】
10 半田シート 11 基材 12 接着剤 13 半田パターン 13a 半田箔 20 プリント配線板 21 基材 22 パッド 23 ソルダーレジスト 24 開口部 30 半田層
【手続補正書】
【提出日】平成6年3月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに本各発明の採った手段を、図面に使用する符号を付
して説明すると、まず、請求項1の発明は、「プリント
配線板20の表面に設けられたパッド22に半田層30
を形成する半田層30の形成方法であって、シート状の
基材11の表面に貼着した半田箔13aをエッチングす
ることにより形成した半田パターン13を有する半田シ
ート10を、前記プリント配線板20に重ね合わせ、前
記半田パターン13を溶融して前記パッド22に半田を
転写することを特徴とする半田層30の形成方法」であ
る。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】まず、所望の形状の半田パターン13を有
する半田シート10をプリント配線板20に重ね合わ
、半田パターン13を溶融してプリント配線板20の
パッド22に半田を転写するため、半田層30は、金パ
ッド等の半田層30が形成されてはならない部分に形成
されることはなく、所望の部分のみに形成される。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント配線板の表面に設けられたパッ
    ドに半田層を形成する半田層の形成方法であって、 シート状の基材の表面に貼着した半田箔をエッチングす
    ることにより形成した半田パターンを有する半田シート
    を、前記プリント配線板上に載置し、前記半田パターン
    を溶融して前記パッドに半田を転写することを特徴とす
    る半田層の形成方法。
  2. 【請求項2】 プリント配線板の表面に設けられたパッ
    ドに半田を転写する半田シートであって、 シート状の基材の表面に、該基材の表面に貼着した半田
    箔をエッチングすることにより形成した半田パターンを
    備えたことを特徴とする半田シート。
JP21436993A 1993-08-30 1993-08-30 半田層の形成方法及び半田シート Pending JPH0766545A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6677229B2 (en) 2000-10-20 2004-01-13 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Solder bump transfer sheet, method for producing the same, and methods for fabricating semiconductor device and printed board

Cited By (2)

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US6677229B2 (en) 2000-10-20 2004-01-13 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Solder bump transfer sheet, method for producing the same, and methods for fabricating semiconductor device and printed board
US6943102B2 (en) 2000-10-20 2005-09-13 Neomax Co., Ltd. Solder bump transfer sheet, method for producing the same, and methods for fabricating semiconductor device and printed board

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