JPH08264932A

JPH08264932A - はんだバンプ形成法

Info

Publication number: JPH08264932A
Application number: JP7064139A
Authority: JP
Inventors: Haruo Sankai; 春夫三階; Hiroshi Okada; 浩志岡田; Hideo Nakamura; 中村　　秀男
Original assignee: Hitachi Techno Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 1995-03-23
Filing date: 1995-03-23
Publication date: 1996-10-11

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】はんだペースト中のフラックスの固形分の接
触により、はんだペーストがフラックスの上を滑って移
動することによるはんだバンプ形成不良が生じないよう
にはんだバンプを形成する。【構成】プリント配線板１に印刷工程の前にスペーサ
１０を位置合わせして貼りあわせ、その上面にメタルマ
スク４を重ね合わせて印刷し、メタルマスクを離してリ
フローした後、スペーサ１０をプリント配線板１から引
き離して、はんだバンプ９を形成する。この結果、リフ
ロー中にはんだペースト６，７中のフラックスの固形分
が接触することがないので、配線パッド２の面積が小さ
く、はんだペースト量が多い場合でも、はんだペースト
が移動することによるはんだバンプ形成不良が発生する
ことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主にＩＣパッケージの
形態の一つであるＢＧＡ（Ball Grid Array）のプラス
チック配線板やセラミック配線板などの絶縁性基板とプ
リント基板本体との接続部となるはんだバンプ形成法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、ＩＣパッケージの多機能や小形化
に伴なう端子ピッチのファイン化と端子数の増加が望ま
れている。このために、パッケージの側面に端子を配す
る形態から、パッケージの腹面を利用して、多数のはん
だバンプを形成して端子とするＢＧＡが注目されてい
る。

【０００３】ＢＧＡは、図７、図８に示すように、プラ
スチック配線板やセラミック配線板などの絶縁性基板
（以下、プリント配線板で説明する）１に複数の配線パ
ッド２が設けられていて、各配線パッド２にはんだバン
プ９が形成されている。プリント配線板１の内部には配
線が組み込まれていて、下側面に各配線の端部が露出さ
れている。プリント配線板１の下側面にパシベーション
（表面安定化処理）を施したＩＣチップが固定され、パ
シベーション膜上の配線膜と下側面に露出した各配線の
端部はワイヤボンディングなどで接続されている。さら
に、そのボンディングワイヤを含めてＩＣチップを樹脂
２０でモールド封止したもので、このような構成のＢＧ
Ａは、はんだバンプ９で図示していないプリント基板な
どに接合して使用される。

【０００４】はんだバンプを形成するために種々の方法
が提案されているが、その中の一つの方法として、はん
だペースト印刷法がある。この方法はスクリーン印刷機
を用いてプリント配線板上にはんだペーストを印刷し
て、これをリフロー装置（エアリフロー炉やベーパーリ
フロー炉などのリフロー炉）により加熱溶融させた後、
冷却固化させてはんだバンプを形成するものである。

【０００５】以下、この方法について、図９に基づいて
説明する。なお、図９において、図７、図８に示したも
のは同一符号を付けている。ＢＧＡのプリント配線板１
の上面には、はんだ素材、フラックスおよび溶剤を練っ
てできたはんだペースト６が印刷される複数個の配線パ
ッド２と配線パッド２の周辺を埋めたソルダーレジスト
３がある。４はプリント配線板１の上面にスクリーン印
刷のために下面が対向するように配設したスクリーンマ
スク（以下、メタルマスクという）である。このメタル
マスク４には、複数個の開口部５が前記配線パッド２の
位置及び形状に対応して設けられている。６は前記開口
部５を介して配線パッド２上に印刷されたはんだペース
トである。８はメタルマスク４の上面に置かれたはんだ
ペースト７を開口部５に圧入するスキージである。この
スキージ８はスクリーン印刷時に図９（ａ）に示すよう
に図の右側より左側（矢印イの方向）へ移動される。９
は配線パッド２上に印刷されたはんだペースト６がリフ
ロー装置等により加熱溶融して表面張力により球形状に
形成されたはんだバンプである。

【０００６】次に、プリント配線板１の上面にはんだバ
ンプ９を形成する方法について説明する。先ず、図９
（ａ）に示すように、スキージ８を矢印イで示す方向に
移動することによって、メタルマスク４の上面であって
スキージ８の移動方向前面に置かれたはんだペースト７
は、スキージ８からメタルマスク４上面でプリント配線
板１に向かう方向の作用力と表面上での回転にともなう
粘度低下により、開口部５内にははんだペースト６とし
て充填される。次に、メタルマスク４をプリント配線板
１から引き離すことにより、図９（ｂ）に示すように前
記配線パッド２上にはんだペースト６が残って印刷され
る。上記のプリント配線板１をリフロー装置（図示せ
ず）を通過させることにより、はんだが溶融される。は
んだの溶融時に表面張力によりはんだは球状となり、さ
らに冷却されて図９（ｃ）に示すようにはんだバンプ９
となって、配線パッド２上に形成される。

【０００７】前記はんだペースト６の必要量を得るため
には、メタルマスク４の開口部５の面積とメタルマスク
４の厚さを乗じた体積を確保すればよいが、開口部５の
面積を大きくすると隣接するはんだペースト６間の距離
が狭くなり、はんだペースト６の溶融時にブリッジとな
るので、通常、印刷されるはんだペースト６の厚さを変
えることによりはんだペースト６の量が調整されてい
る。

【０００８】なお、このように印刷されるはんだペース
ト６の厚さを変えるスクリーン印刷法を示したものとし
て特開平２−５９３９７号公報がある。また、はんだバ
ンプ９の形成法を示したものとして特開平６−２０４２
３０号公報がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のはんだバンプ形成法では、以下のような課題が生
じる。この課題を図１０に基づいて説明する。図１０
(ａ)において、印刷されたはんだペースト６は、はんだ
粒子（はんだ素材）６ａとフラックス６ｂと図示は省略
した溶剤から構成されている。フラックス６ｂと溶剤の
重量比率ははんだペーストの約１０％である。フラック
ス６ｂは加熱すると溶剤とともに蒸発する成分と加熱し
ても蒸発しない固形分とに分類される。固形分の重量比
率は通常のはんだペーストでは約６０％で、低残渣はん
だペーストでは約３０％である。溶剤は印刷を容易にす
るためにはんだペースト６の粘度調整に必要で、フラッ
クス６ｂははんだや配線パッド２の表面の酸化物を除去
し、酸化を防止したり、印刷性を向上させるために付加
するものである。

【００１０】はんだペースト６が印刷されたプリント配
線板１をリフロー装置で加熱すると、図１０(ｂ)に示す
ように、溶剤とフラックス６ｂの蒸発成分が蒸発してな
くなり、フラックス６ｂの固形分１８が軟化してプリン
ト配線板１ににじみでてくる。さらに、加熱が進むと、
はんだ粒子６ａ同士が凝集し始め、前記にじみでてくる
固形分（以下流動化フラックスという）１８が押し出さ
れ、押し出された流動化フラックス１８は、プリント配
線板１上に濡れ広がり隣接する配線パッド２からの流動
化フラックス１８同士で接触する。そして、接触した流
動化フラックス１８上を図１０(ｃ)に示すように凝集し
始めたはんだ粒子６ａが滑って、一例として、配線パッ
ド２上から矢印ロの方向に移動する。移動したはんだ粒
子６ａが隣接したはんだ粒子６ａに接触し、図１０(ｄ)
に示すように、過大なはんだバンプ９ａが形成され、他
方でははんだバンプのない配線パッド２ができる。

【００１１】この傾向は配線パッド２の面積とピッチが
小さく、印刷されたはんだペースト６の量が多い程顕著
になる。

【００１２】本発明の目的は、上記課題を解決するため
になされたものであり、フラックスの固形分同士を接触
させないようにして、はんだの移動が起こらず、はんだ
バンプ形成不良を起こさないはんだバンプ形成法を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の特徴とするところは、絶縁性基板における複数の配
線パッドにはんだ素材とフラックスをそれぞれ設けて加
熱し、はんだ素材を溶融させて絶縁性基板の各配線パッ
ドにはんだバンプを形成する方法において、上記絶縁性
基板に各配線パッドのはんだ素材とフラックスの間に位
置するように非はんだ付け性部材を設けて一緒に加熱し
はんだ素材の固化開始以降に上記非はんだ付け性部材を
上記絶縁性基板と分離することにある。

【００１４】非はんだ付け性部材で形成される各配線パ
ッドのはんだ素材とフラックスを包囲する形は加熱時に
はんだ素材が押し出す流動化したフラックスが先端部や
周縁部に溜り、溶融したはんだ素材はその表面張力で中
央部に集合しその中心が配線パッドの中心上に位置し易
い三角形、平行四辺形、菱形、三葉型、十字形、十字手
離剣形、星形あるいはヒトデ形、梅鉢形、方形の角部に
小円を備えた形、さらには歯車形などの面積は広くても
中央部に描き得る内接円の半径が小さくなる形状をして
いるのが良い。

【００１５】また、２段になっていて、上側が円形と方
形のいずれかで下側が方形と円形のいずれかであっても
良い。

【００１６】

【作用】本発明は、上記の構成により、配線パッドごと
にはんだ素材とフラックスが独立して分割され、はんだ
ペーストの加熱溶融時にも、フラックスの固形分が隣接
した配線パッドに流出して接触することは少なく、もし
毛細管現象で少量が流出しても、はんだ粒子は包囲され
ているために、移動することができない。

【００１７】従って、フラックスの固形分の接触によ
り、その上を滑ってはんだ粒子が移動接触して、過大な
はんだバンプが形成されたり、他方でははんだバンプの
ない配線パッドが生じるというはんだバンプ形成不良を
なくすことができる。

【００１８】特に、包囲の形が溶けたはんだ粒子を配線
パッド上に残してフラックスの固形分が周囲に流れて分
離し易いことによって、はんだの移動が起こらず、球形
のはんだバンプを各配線パッド上に形成することができ
る。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明のはんだバンプ形成法を図１
乃至図６に示した各実施例に基づいて、詳細に説明す
る。なお、図１乃至図６において図７及至図１０に示し
たものと同一物あるいは相当物には同一引用符号を付け
て、説明の反復を避けることにした。

【００２０】図１は本発明のはんだバンプ形成法の第１
の実施例を示す。図１において、１０は配線パッド２に
対応した開口部５を有し、配線パッド２のはんだ素材と
フラックス（はんだペースト）の間に位置してフラック
スの固形分同士の接触を防止するスペーサである。スペ
ーサ１０の材質としては、はんだに濡れにくく（非はん
だ付け性）、リフロー温度に耐えるもので、例えば不銹
鋼、各種のガラス、サファイヤ、水晶、大理石、雲母、
その他セラミックス、樹脂等がある。

【００２１】セラミックスの具体例としてはアルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ₂）、フ
ォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ₂）、ジルコニア
（ＺｒＯ₂）、ジルコン（ＺｒＯ₂・ＳｉＯ₂）、ベリリ
ア（ＢｅＯ）、マグネニア（ＭｇＯ）、酸化チタン（Ｔ
ｉＯ₂）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）、チタン酸
ジルコン酸鉛系（Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ₃）、マンガン
ジンフェライト（（Ｍｎ、Ｚｎ）Ｆｅ₂Ｏ₄）などがあげ
られる。また、樹脂の具体例としてはＰＴＥＥ、ＰＦ
Ａ、ＦＥＰ、ＥＰＥ、ＥＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＥＣＴＦ
Ｅ、ＰＶＤＦ、ＰＶＦなどのフッ素樹脂、ナイロン、ポ
リフェニレンオキサイド、シリコーン樹脂、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、アクリル樹脂、ポリ
イミド、フッ素ゴム、シリコーンゴムなどがあげられ
る。

【００２２】またスペーサ１０の開口部５としては、図
２（ａ）の三角形、（ｂ）の平行四辺形、（ｃ）の菱
形、（ｄ）の三葉型、（ｅ）の十字形、（ｆ）の十字手
離剣形、（ｇ）の星形あるいはヒトデ形、（ｈ）の梅鉢
形、（ｉ）の方形の角部に小円を備えた形、さらには歯
車形などの、面積は広くても一点鎖線で示す内接円（描
き得る仮想の内接円）の半径が小さくなる形状をしてい
るのが良い。後ではんだバンプは内接円の形になり、そ
の中心が実線で示す配線パッド２の中心上に位置するよ
うになる。

【００２３】これらの開口部５の形状上の特徴は、一点
鎖線で示す内接円が接している個所が直線であれば鋭角
の尖った先端部を備えるか、尖った先端部に内接円が接
していることである。

【００２４】また、図２（ｊ）のように開口部５が２段
になっていて、下側が円形、上側が方形であってもよ
い。下側の円形が内接円に相当し、上側方形の角部はフ
ラックスの溜り場になる。図２（ｊ）の下側の円形と上
側の方形は上下が逆の関係にあっても良い。そして、ス
ペーサ１０は上下２枚を重ね合わせたものであって、各
々に円形や方形の開口を持たせれば、スペーサ１０の加
工製作が容易である。スペーサ１０を２枚構成とするこ
とは図２（ａ）乃至（ｉ）の実施例で、一点鎖線で示す
円形の開口部を備えた１枚と実線で示す各形状の開口部
を備えた１枚とに分けることで実施しても良い。

【００２５】図１(ａ)は印刷の前工程で、スペーサ１０
の開口部５を配線パッド２に対応するように位置合わせ
して、スペーサ１０をプリント配線板１にピン(図示せ
ず)等を用いて貼り合わせる。貼り合わせたスペーサ１
０の上面に、スペーサ１０の開口部５と同様な開口部４
ａを有するメタルマスク４を開口部同士で位置合わせし
て重ね合わせ、図１(ｂ)に示すように、メタルマスク４
の上面にはんだペースト７を乗せて、スキージ８を矢印
イで示すように右側から左側に移動させて、前記図９に
て示した通常のスクリーン印刷法により、はんだペース
ト７を開口部５に充填印刷する。メタルマスク４をスペ
ーサ１０から引き離すと、図１(ｃ)に示すように、はん
だペースト６がスペーサ１０を介して、配線パッド２の
上に印刷される。この状態で、リフロー装置を用いて鉛
錫共晶はんだの場合には、約２３０℃にプリント配線板
１とスペーサ１０を一緒に加熱すると、図１(ｄ)に示す
ように、はんだぺ−スト６が溶融して表面張力により球
状になる。この状態で冷却すると、溶融したはんだが配
線パッド２に接合し、スペーサ１０をプリント配線板１
から取り外すと、図１(ｅ)に示すように、はんだバンプ
９がプリント配線板１の上面に形成される。

【００２６】このように、スペーサ１０は配線パッド２
を包囲し隣接する配線パッド２同士を接触させないよう
にシールの役目をするので、はんだペースト６を加熱溶
融時にはんだペーストからフラックスの固形分が溶けだ
しても、隣接する配線パッド２に接触することは少な
く、例え少量が毛細管現象で流入しても、はんだペース
ト６はスペーサ１０により阻止されて移動することがで
きない。このため、はんだバンプ９の形成不良を確実に
防止することが可能になる。

【００２７】はんだペースト６が加熱されると、先ず、
溶剤とフラックス中の蒸発成分が蒸発する。続いて、フ
ラックスの固形分が流動化してはんだ粒子間から抜け出
してくる。この場合に、流動化（液状）フラックスはス
ペーサ１０における開口部５の周縁先端部にスペーサ１
０との濡れ性で集合する（溜る）。一方、溶融したはん
だは、やはりスペーサ１０との濡れ性で開口部５の中央
に集合する。つまり、開口部５を前後あるいは左右に２
分する形で溶融したはんだと液状フラックスが偏倚分離
することはなく、溶融したはんだを中心にその周囲を液
状フラックスで取り囲む形に分離が起こる。そのため、
はんだバンプ９は配線パッド２の中心上に位置し、相互
に確実に独立したものとなる。

【００２８】上述の実施例において、メタルマスク４と
スペーサ１０の厚さは、プリント配線板１の寸法やスペ
ーサ１０の材質、リフロー装置の加熱容量等により異な
り、個々の厚さの選定は設計上の問題である。また、メ
タルマスク４とスペーサ１０の開口部４ａと５の寸法
は、両者の合計の体積が所望の値を満たせれば、同一で
あっても異なってもよい。また、リフロー装置として
は、窒素等を封入して不活性雰囲気加熱ができるもの
が、配線パッド２の酸化が少なく、低残渣はんだペース
トも使用できて望ましい。メタルマスク４とスペーサ１
０の開口部４ａと５の形状は加工の容易性から適宜に選
択すれば良い。

【００２９】図３に本発明のはんだバンプ形成法の第２
の実施例を示す。第２の実施例が第１の実施例と異なる
ところは、スペーサ１０を厚くして、スペーサ１０の上
面にメタルマスク４を重ね合わせるのではなく、メタル
マスク４に嵌め込むようにしたことである。

【００３０】この実施例では、プリント配線板１とスペ
ーサ１０との位置合わせが一回で済む利点がある。

【００３１】印刷工程以外の図３（ｃ）以降のはんだバ
ンブ形成工程は、第１の実施例とほぼ同一であるから、
ここでは詳細の説明を省略する。

【００３２】図４に本発明のはんだバンプ形成法の第３
の実施例を示す。第３の実施例が第１、第２の実施例と
異なるところは、スペーサ１０にはんだペースト６を印
刷してプリント配線板１と貼り合せ、加熱時にプリント
配線板１に転写してはんだバンプ９を形成することにあ
る。

【００３３】図４において、スペーサ１０には配線パッ
ド２に対応した位置に複数個の溝部１３が形成され、フ
ラックス同士の接触を防止するようになっている。その
材質は図１及至図３に示したものと同一のものである。
１４はプリント配線板１をスペーサ１０に貼り合わせる
際に、両者間の距離を保つための治具であり、メタルマ
スク４の厚さより若干薄い。

【００３４】以下、第３の実施例によるはんだバンプ形
成法を説明する。図４(ａ)において、メタルマスク４の
下面を開口部４ａがスペーサ１０の溝部１３と一致する
ように、位置合わせして重ね、スキージ８を矢印イで示
す方向に移動することによって、通常のスクリーン印刷
法によりメタルマスク４の上面にあるはんだペースト７
をスペーサ１０の溝部１３に充填印刷する。メタルマス
ク４をスペーサ１０から引き離すと、図４(ｂ)に示すよ
うに、必要量のはんだペースト６がスペーサ１０の溝部
１３に残る。この状態のスペーサ１０の上面に、図４
(ｃ)に示すように、プリント配線板１の配線パッド２を
下面にして、配線パッド２を溝部１３に位置合わせし、
治具１４により高さを調節して貼りあわせる。この状態
でリフロー装置を用いて鉛錫共晶はんだの場合には約２
３０℃にプリント配線板１とスペーサ１０を一緒に加熱
すると、図４(ｄ)に示すように、はんだペースト６が溶
融し、表面張力により配線パッド２の表面に球状のはん
だができる。この状態で冷却すると、溶融したはんだが
配線パッド２に接合し、スペーサ１０と治具１４をプリ
ント配線板１から取り外すと、図４(ｅ)に示すようには
んだバンプ９がプリント配線板１の配線パッド２に転写
形成される。

【００３５】このようにスペーサ１０の溝部１３は独立
分割しているので、はんだペースト６の加熱溶融時に、
はんだペースト６からフラックス６ｂの固形分が溶けだ
しても隣接するはんだバンプ９同士が接触することはな
く、はんだバンプ形成不良がなく、所望形状のはんだバ
ンプ９を形成できる。

【００３６】第３の実施例によるはんだバンプ形成法の
改良法としては、図３に示した第２の実施例によるはん
だバンプ形成法のように、スペーサ１０上にスキージ８
を直接当接させ、メタルマスク４の開口部４ａを介する
ことなくスペーサ１０の溝部１３にはんだペースト７を
充填印刷しても良い。スペーサ１０の溝部１３にはんだ
ペースト６を設けたら、後は前記図４（ｃ）乃至図４
（ｅ）と同様の工程を経て所望形状のはんだバンプ９を
形成する。

【００３７】図５に本発明のはんだバンプ形成法の第４
の実施例を示す。第４の実施例が前記の各実施例と異な
るところは、スペーサ１０に代えて、はんだに濡れない
粒子を用いることにある。尚、図５では、ソルダーレジ
スト３の図示を省略している。

【００３８】図５（ａ）は、前記図９（ｂ）と同じ時点
にある。つまり、前記図９（ａ）に示すプリント配線板
１に直接メタルマスク４を当てて印刷を行い、そのメタ
ルマスク４を除去して図９（ｂ）に示す状態にしたもの
と同じである。

【００３９】次ぎに、図５（ｂ）に示すように、前記図
１に示す第１の実施例などで使用しているスペーサ１０
に用いた非はんだ付け性（はんだに濡れにくい）材料
を、はんだ粒子６ａと同程度かそれより細かく粉砕した
粒子（以下、粒子スペーサと記す）１１にしてプリント
配線板１上の各はんだペースト６間に充分行き渡るよう
に供給する。この状態でリフロー装置（図示せず）を用
いて粒子スペーサ１１を載せたプリント配線板１を加熱
すると、図５（ｃ）に示すようにはんだペースト６中の
溶剤やフラックス６ｂ中の蒸発成分は蒸発し、フラック
ス６ｂの固形分が軟化してプリント配線板１上に流動化
フラックス１８となって滲み出し、粒子スペーサ１１間
に吸い込まれる。更に加熱が進むと、図５（ｄ）に示す
ようにはんだ粒子６ａ同士が凝集し始め、それに伴い流
動化フラックス１８とはんだペースト６上にあった粒子
スペーサ１１が完全に配線パッド２間に移動させられ
る。このときの最高リフロー温度は、鉛錫共晶はんだの
場合には約２３０℃に設定されている。

【００４０】粒子スペーサ１１自身の隙間保持力によっ
て流動化フラックス１８が表面張力で一体化しようとす
るので、流動化フラックス１８は粒子スペーサ１１の隙
間に滲み込み、また、粒子スペーサ１１は、壁になって
凝集し始めたはんだ粒子６ａの移動を阻止する。このた
め、図５（ｅ）に示すように凝集したはんだが配線パッ
ド２に濡れ、はんだバンプ９が各々の配線パッド２上に
形成される。図５（ｆ）は、図示していない洗浄装置で
流動化フラックス１８および粒子スペーサ１１を洗浄し
た後の状態を示す。

【００４１】図６に本発明のはんだバンプ形成法の第５
の実施例を示す。第５の実施例が前記第４の実施例と異
なるところは、粒子スペーサ１１をはんだペースト中に
混練したことにある。尚、図６でもソルダーレジスト３
の図示を省略している。

【００４２】図６において、１６ははんだ粒子６ａとフ
ラックス６ｂと溶剤と粒子スペーサ１１を混練させたは
んだペーストである。粒子スペーサ１１の材質は、前記
図５に示すものと同じである。

【００４３】図６（ａ）に示すようにはんだペースト印
刷機（図示せず）によってはんだペースト１６を配線パ
ッド２上に印刷する。この状態でリフロー装置（図示せ
ず）でプリント配線板１を加熱すると、図６（ｂ）に示
すようにはんだペースト１６中の溶剤やフラックス６ｂ
の蒸発分は蒸発し、フラックス６ｂの固形分が軟化して
プリント配線板１上に流動化フラックス１８となって滲
み出てくる。更に加熱が進むと、図６（ｃ）に示すよう
にはんだ粒子６ａ同士が凝集し始め、間にあった流動化
フラックス１８だけでなくはんだペースト１６中のはん
だに濡れない粒子スペーサ１１が比重差の関係で押し出
される。このときの最高リフロー温度は、鉛錫共晶はん
だの場合には約２３０℃に設定されている。

【００４４】前記押し出された流動化フラックス１８と
粒子スペーサ１１は、配線パッド２間に移動し図６
（ｃ）の状態をもたらす。従って、さらに加熱が進むと
図６（ｄ）に示すように凝集したはんだ粒子６ａが配線
パッド２に濡れ、はんだバンプ９が各々の配線パッド２
上に形成される。図６（ｅ）は、図示していない洗浄装
置で流動化フラックス１８と粒子スペーサ１１を洗浄し
た後の状態を示す。

【００４５】粒子スペーサ１１は、はんだ付け雰囲気に
おける耐熱性と、洗浄後に仮に残ったときにも問題とな
らないように電気絶縁性を備えていることが望ましい。
また、単位体積当たりの表面積が大きい方がフラックス
６ｂの固形分を保持する力が強くなるため、粒子スペー
サ１１の形状としては、繊維状、多孔質、不定形、球形
の順で効果が高くなる。

【００４６】また、以上の各実施例においては、工程の
流れとしてスペーサ供給工程ははんだペースト印刷工程
の次となっているが、はんだリフロー工程の上流であれ
ばどこに配置しても同様の効果が得られる。

【００４７】また、粒子スペーサ１１の材質は、単独で
使用しても混ぜて使用しても同様の効果が得られる。こ
のときの粒子スペーサ１１の形状も、単独で使用しても
混ぜて使用しても同様の効果が得られる。

【００４８】プリント配線板１へのはんだ粒子６ａの供
給は、印刷法だけでなく、公知の電気泳動法、はんだボ
ールをノズルで吸着し真空を解除することで供給する方
法、はんだペーストをノズルから吐出して塗布する方法
などが使用できる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のはんだバ
ンプ形成法によれば、フラックスの固形分同士を接触さ
せないようにして、はんだの移動が起こらず、はんだバ
ンプ形成不良を起こさないではんだバンプを形成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のはんだバンプ形成法の第１の実施例の
形成工程説明図である。

【図２】図１に示すメタルマスクまたはスペーサの開口
部形状の例を示す図である。

【図３】本発明のはんだバンプ形成法の第２の実施例の
形成工程説明図である。

【図４】本発明のはんだバンプ形成法の第３の実施例の
形成工程説明図である。

【図５】本発明のはんだバンプ形成法の第４の実施例の
形成工程説明図である。

【図６】本発明のはんだバンプ形成法の第５の実施例の
形成工程説明図である。

【図７】一般的な表面実装型電子部品であるＢＧＡの上
面図である。

【図８】図７に示すＡ−Ａ切断線に沿ったＢＧＡの概略
断面図である。

【図９】従来のスクリーン印刷法を用いたはんだバンプ
形成の工程説明図である。

【図１０】図９における印刷工程からリフロー工程にか
けての工程説明図である。

【符号の説明】

１…プリント配線板、２…配線パッド、３…ソルダーレ
ジスト、４…メタルマスク、４ａ、５…開口部、６、７
…はんだペースト、６ａ…はんだ粒子、６ｂ…フラック
ス、８…スキージ、９、９ａ…はんだバンプ、１０…ス
ペーサ、１１…粒子スペーサ、１３…溝部、１４…治
具、１６…粒子スペーサを含むはんだペースト、１８…
流動化フラックス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村秀男茨城県竜ヶ崎市向陽台５丁目２番日立テクノエンジニアリング株式会社開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性基板における複数の配線パッドに
はんだ素材とフラックスをそれぞれ設けて加熱し、はん
だ素材を溶融させて前記各配線パッドにはんだバンプを
形成する方法において、上記絶縁性基板に各配線パッド
のはんだ素材とフラックスの間に位置するように非はん
だ付け性部材を設けて一緒に加熱し、はんだ素材の固化
開始以降に上記非はんだ付け性部材を上記絶縁性基板と
分離することを特徴とするはんだバンプ形成法。
【請求項２】請求項１に記載のはんだバンプ形成法に
おいて、絶縁性基板における各配線パッドの間に非はん
だ付け性部材を設け、その上にスクリーンマスクを設け
て該スクリーンマスクの開口部を通してはんだ素材とフ
ラックスに溶剤を加えてなるはんだペーストを各配線パ
ッドに印刷し、上記スクリーンマスクを除去した後に各
配線パッドのはんだ素材とフラックスの間に非はんだ付
け性部材を設けた上記絶縁性基板を加熱することを特徴
とするはんだバンプ形成法。
【請求項３】請求項１に記載のはんだバンプ形成法に
おいて、絶縁性基板における各配線パッドに対応した開
口部を有する非はんだ付け性部材を設け、該非はんだ付
け性部材の開口部を通してはんだ素材とフラックスに溶
剤を加えてなるはんだペーストを各配線パッドに印刷
し、各配線パッドのはんだ素材とフラックスの間に非は
んだ付け性部材を設けた上記絶縁性基板を加熱すること
を特徴とするはんだバンプ形成法。
【請求項４】請求項１に記載のはんだバンプ形成法に
おいて、絶縁性基板における各配線パッドに対応した複
数の開口部を有する非はんだ付け性部材の各開口部には
んだ素材とフラックスに溶剤を加えてなるはんだペース
トを設け、各はんだペーストが絶縁性基板における各配
線パッドに対応して接触するように上記非はんだ付け性
部材と絶縁性基板を対面させて加熱することを特徴とす
るはんだバンプ形成法。
【請求項５】請求項２乃至請求項４のいずれかに記載
のはんだバンプ形成法において、非はんだ付け性部材お
よびスクリーンマスクの少なくとも一つにおける開口部
の形状は周縁に先端部を有し中央に描き得る内接円の半
径が小さくなる形状であることを特徴とするはんだバン
プ形成法。
【請求項６】請求項１に記載のはんだバンプ形成法に
おいて、非はんだ付け性部材は粒子であることを特徴と
するはんだバンプ形成法。
【請求項７】絶縁性基板における複数の配線パッドに
はんだ素材とフラックスをそれぞれ設けて加熱し、はん
だ素材を溶融させて前記各配線パッドにはんだバンプを
形成する方法において、上記絶縁性基板の各配線パッド
にはんだ素材とフラックスに溶剤と非はんだ付け性粒子
を加えてなるはんだペーストを設けて一緒に加熱し、は
んだ素材の固化開始以降に上記絶縁性基板の各配線パッ
ド間に現れた上記非はんだ付け性粒子を上記絶縁性基板
から分離することを特徴とするはんだバンプ形成法。