JPH0899189A - クリームはんだ - Google Patents
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- JPH0899189A JPH0899189A JP7181889A JP18188995A JPH0899189A JP H0899189 A JPH0899189 A JP H0899189A JP 7181889 A JP7181889 A JP 7181889A JP 18188995 A JP18188995 A JP 18188995A JP H0899189 A JPH0899189 A JP H0899189A
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
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- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ボールグリッドアレイのバンプ
形成をクリームはんだで行う場合に、ボールずれ等の不
良が発生しないクリームはんだ及びこの方法によって形
成したＢＧＡを提供することを目的とする。 【構成】 組成の異なる２種類以上の合金粉末からな
り、それぞれの組成の液相線温度がリフロー温度以下で
あり、かつ少なくとも１種類以上の合金粉末の液相線と
固相線の温度差が１０℃以上であり、平均組成を５８〜
６５重量％錫−３５〜４２重量％鉛または、６０〜６５
重量％錫−３４〜３８重量％鉛−１〜３重量％銀に調整
したクリームはんだ。さらにこのクリームはんだを使用
してＢＧＡを形成する。
形成をクリームはんだで行う場合に、ボールずれ等の不
良が発生しないクリームはんだ及びこの方法によって形
成したＢＧＡを提供することを目的とする。 【構成】 組成の異なる２種類以上の合金粉末からな
り、それぞれの組成の液相線温度がリフロー温度以下で
あり、かつ少なくとも１種類以上の合金粉末の液相線と
固相線の温度差が１０℃以上であり、平均組成を５８〜
６５重量％錫−３５〜４２重量％鉛または、６０〜６５
重量％錫−３４〜３８重量％鉛−１〜３重量％銀に調整
したクリームはんだ。さらにこのクリームはんだを使用
してＢＧＡを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ボールグリッドアレイ
のバンプ形成用クリームはんだ及びそのクリームはんだ
を使用してバンプ形成したボールグリッドアレイに関す
る。
のバンプ形成用クリームはんだ及びそのクリームはんだ
を使用してバンプ形成したボールグリッドアレイに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩの大型化や高速化に伴い、
入出力端子が増大して半導体パッケージの端子ピッチが
狭くなってきている。ＱＦＰ（Quad Flat Package ）
０．５ｍｍピッチの実装は量産化されているものの、
０．４ｍｍピッチや０．３ｍｍピッチでは、リード変形
や狭ピッチのため、未はんだや端子間ブリッジ等のはん
だ付け不良の発生等による実装コストの上昇が懸念され
ている。
入出力端子が増大して半導体パッケージの端子ピッチが
狭くなってきている。ＱＦＰ（Quad Flat Package ）
０．５ｍｍピッチの実装は量産化されているものの、
０．４ｍｍピッチや０．３ｍｍピッチでは、リード変形
や狭ピッチのため、未はんだや端子間ブリッジ等のはん
だ付け不良の発生等による実装コストの上昇が懸念され
ている。
【０００３】そこで各種材料の基板に球形のはんだバン
プを形成した図１の様な表面実装型半導体パッケージで
あるボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）３が開発された。
これは、基板１上に２次元状に端子である球形のはんだ
（球状はんだバンプ２）が並んでいるため、ＱＦＰパッ
ケージよりも端子ピッチが広くなり、はんだボールの変
形もないため、量産時のはんだ付け不良がＱＦＰより激
減すると期待されている。
プを形成した図１の様な表面実装型半導体パッケージで
あるボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）３が開発された。
これは、基板１上に２次元状に端子である球形のはんだ
（球状はんだバンプ２）が並んでいるため、ＱＦＰパッ
ケージよりも端子ピッチが広くなり、はんだボールの変
形もないため、量産時のはんだ付け不良がＱＦＰより激
減すると期待されている。
【０００４】現在、ＢＧＡの球形のはんだバンプは、予
め球形にされたはんだボールを基板上のパッドにはんだ
付けすることにより形成されている。しかし、この方法
は所定の場所にはんだボールを供給した後、位置ずれを
防止することが困難であり、専用の治具が大量に必要で
ある。また、はんだボールも高価であることから製造コ
ストがかかる問題があった。
め球形にされたはんだボールを基板上のパッドにはんだ
付けすることにより形成されている。しかし、この方法
は所定の場所にはんだボールを供給した後、位置ずれを
防止することが困難であり、専用の治具が大量に必要で
ある。また、はんだボールも高価であることから製造コ
ストがかかる問題があった。
【０００５】そこで、クリ−ムはんだを印刷、リフロー
して球形のはんだバンプをＢＧＡに形成する方法が行わ
れる様になってきた。この方法は、表面実装で従来から
行われている手法であるクリームはんだ印刷及びリフロ
ーではんだバンプ形成ができるため、従来から使用して
いる印刷機とリフロー炉を使用できて特別な装置や治具
を必要としない。また、クリームはんだもはんだボール
より廉価であり、製造コストがかからないことが期待さ
れている。
して球形のはんだバンプをＢＧＡに形成する方法が行わ
れる様になってきた。この方法は、表面実装で従来から
行われている手法であるクリームはんだ印刷及びリフロ
ーではんだバンプ形成ができるため、従来から使用して
いる印刷機とリフロー炉を使用できて特別な装置や治具
を必要としない。また、クリームはんだもはんだボール
より廉価であり、製造コストがかからないことが期待さ
れている。
【０００６】しかし、従来から使用されているクリ−ム
はんだを印刷、リフローして球形のはんだバンプをＢＧ
Ａに形成しようとすると、所定のパッドからボールがず
れて形成される等のＢＧＡ特有の不良が発生してしま
う。
はんだを印刷、リフローして球形のはんだバンプをＢＧ
Ａに形成しようとすると、所定のパッドからボールがず
れて形成される等のＢＧＡ特有の不良が発生してしま
う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、クリ−ムは
んだを印刷、リフローして球形のはんだバンプをボール
グリッドアレイに形成する際に不良が発生しない、ボー
ルグリッドアレイのバンプ形成用クリームはんだおよび
そのクリームはんだを使用してバンプ形成を行ったボー
ルグリッドアレイに関する。
んだを印刷、リフローして球形のはんだバンプをボール
グリッドアレイに形成する際に不良が発生しない、ボー
ルグリッドアレイのバンプ形成用クリームはんだおよび
そのクリームはんだを使用してバンプ形成を行ったボー
ルグリッドアレイに関する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、クリ−ムは
んだを印刷、リフローして球形のはんだバンプをＢＧＡ
に形成する際にボールずれ等のボールグリッドアレイ特
有の不良が発生しないクリームはんだについて鋭意研究
を重ねた結果、本発明のクリームはんだを使用すると不
良が発生しないことを見い出した。
んだを印刷、リフローして球形のはんだバンプをＢＧＡ
に形成する際にボールずれ等のボールグリッドアレイ特
有の不良が発生しないクリームはんだについて鋭意研究
を重ねた結果、本発明のクリームはんだを使用すると不
良が発生しないことを見い出した。
【０００９】すなわち、フラックスと合金粉末を混練し
てなるクリームはんだにおいて、組成の異なる２種類以
上のはんだ合金粉末からなり、それぞれのはんだ合金の
液相線温度がリフロー温度以下であり、かつ少なくとも
１種類以上のはんだ合金の液相線と固相線の温度差が１
０℃以上であり、金属の平均組成を５８〜６５重量％錫
−３５〜４２重量％鉛または６０〜６５重量％錫−３４
〜３８重量％鉛−１〜３重量％銀に調整したボールグリ
ッドアレイのバンプ形成用クリームはんだを提供する。
てなるクリームはんだにおいて、組成の異なる２種類以
上のはんだ合金粉末からなり、それぞれのはんだ合金の
液相線温度がリフロー温度以下であり、かつ少なくとも
１種類以上のはんだ合金の液相線と固相線の温度差が１
０℃以上であり、金属の平均組成を５８〜６５重量％錫
−３５〜４２重量％鉛または６０〜６５重量％錫−３４
〜３８重量％鉛−１〜３重量％銀に調整したボールグリ
ッドアレイのバンプ形成用クリームはんだを提供する。
【００１０】通常のクリームはんだ印刷の場合、図４の
様に基板上のパッド８に対してほぼ同じ面積でクリーム
はんだ９が印刷される。これに対してＢＧＡのバンプ形
成の場合、パッドと比較して大きな球形のバンプを形成
するため、クリームはんだの供給量を多くする必要があ
る。従って、図５の様にパッド８から大きくはみだして
クリームはんだ９を印刷する必要がある。このためリフ
ローした時に図６の様にパッドからずれて、はんだボー
ルが形成されるというボールグリッドアレイ特有の問題
が発生する。これは共晶組成付近の組成を持つ合金粉末
のみで構成されたクリームはんだの場合、パッドの周辺
部から加熱され溶融し始める際、未溶融部は固相状態の
粉末のままのため形状を保つ作用が生じず、最初に溶け
出した部分に吸込まれる様にして形成されるためと考え
られる。この時、本発明の該クリームはんだを使用する
と、ボールずれが発生しない。この理由は、該クリーム
はんだは、溶融温度幅を持った合金粉末を含有している
ため、周辺部から加熱されて溶融し始める時、溶融部の
内側にも一部液相が生じている固相−液相共存領域が存
在し、その液相の表面張力により形状を保つ作用が働い
てボールがパッド上に形成されると推察される。
様に基板上のパッド８に対してほぼ同じ面積でクリーム
はんだ９が印刷される。これに対してＢＧＡのバンプ形
成の場合、パッドと比較して大きな球形のバンプを形成
するため、クリームはんだの供給量を多くする必要があ
る。従って、図５の様にパッド８から大きくはみだして
クリームはんだ９を印刷する必要がある。このためリフ
ローした時に図６の様にパッドからずれて、はんだボー
ルが形成されるというボールグリッドアレイ特有の問題
が発生する。これは共晶組成付近の組成を持つ合金粉末
のみで構成されたクリームはんだの場合、パッドの周辺
部から加熱され溶融し始める際、未溶融部は固相状態の
粉末のままのため形状を保つ作用が生じず、最初に溶け
出した部分に吸込まれる様にして形成されるためと考え
られる。この時、本発明の該クリームはんだを使用する
と、ボールずれが発生しない。この理由は、該クリーム
はんだは、溶融温度幅を持った合金粉末を含有している
ため、周辺部から加熱されて溶融し始める時、溶融部の
内側にも一部液相が生じている固相−液相共存領域が存
在し、その液相の表面張力により形状を保つ作用が働い
てボールがパッド上に形成されると推察される。
【００１１】ＢＧＡのバンプをクリームはんだで形成す
る時のボールずれが上記のメカニズムで生じると考えら
れることから、それを防止するためにはクリームはんだ
を構成するはんだ粉末のうち、少なくとも一つの合金粉
末の液相線温度と固相線温度との間に温度差を持たせる
必要がある。その温度差は少なくとも１０℃以上、好ま
しくは２０℃以上とする必要がある。
る時のボールずれが上記のメカニズムで生じると考えら
れることから、それを防止するためにはクリームはんだ
を構成するはんだ粉末のうち、少なくとも一つの合金粉
末の液相線温度と固相線温度との間に温度差を持たせる
必要がある。その温度差は少なくとも１０℃以上、好ま
しくは２０℃以上とする必要がある。
【００１２】本発明のクリームはんだのそれぞれの合金
粉末の液相線温度をリフロー温度以下とするのは、リフ
ロー温度よりも液相線温度が高いと平均組成の合金化が
進みにくく、リフロー温度を高くしたりリフロー時間を
長くする必要があり、半導体チップや基板等に大きな熱
的負担がかかるからである。また、通常のリフロー温度
や時間では合金化が充分には行われず、はんだの光沢が
不足したり平均組成の持つはんだの機械的強度が得られ
ないためである。従って液相線温度がリフロー温度以下
である合金粉末を使用する。
粉末の液相線温度をリフロー温度以下とするのは、リフ
ロー温度よりも液相線温度が高いと平均組成の合金化が
進みにくく、リフロー温度を高くしたりリフロー時間を
長くする必要があり、半導体チップや基板等に大きな熱
的負担がかかるからである。また、通常のリフロー温度
や時間では合金化が充分には行われず、はんだの光沢が
不足したり平均組成の持つはんだの機械的強度が得られ
ないためである。従って液相線温度がリフロー温度以下
である合金粉末を使用する。
【００１３】また、はんだの平均組成を５８〜６５重量
％錫−３５〜４２重量％鉛のいわゆる共晶はんだ、また
は６０〜６５重量％錫−３４〜３８重量％鉛−１〜３重
量％銀のいわゆる銀入りはんだとするのは、濡れ性が良
く合金としての機械的強度が優れているためである。こ
の組成は電子材料部品接合用はんだとしても広く使用さ
れている。これらのはんだのリフロー温度は一般に２３
０℃前後が採用されている。平均組成が５８〜６５重量
％錫−３５〜４２重量％鉛の場合には、それぞれの合金
粉末の組成としては、液相線温度がリフロー温度を越え
ず、かつ固相線温度との温度差が１０℃以上であるはん
だ組成として、４５〜６０重量％錫−４０〜５５重量％
鉛の合金粉末と７０〜１００重量％錫−０〜３０重量％
鉛の合金粉末を混合することが望ましい。この場合錫は
融点が２３２℃と低いので単独で使用することができ
る。
％錫−３５〜４２重量％鉛のいわゆる共晶はんだ、また
は６０〜６５重量％錫−３４〜３８重量％鉛−１〜３重
量％銀のいわゆる銀入りはんだとするのは、濡れ性が良
く合金としての機械的強度が優れているためである。こ
の組成は電子材料部品接合用はんだとしても広く使用さ
れている。これらのはんだのリフロー温度は一般に２３
０℃前後が採用されている。平均組成が５８〜６５重量
％錫−３５〜４２重量％鉛の場合には、それぞれの合金
粉末の組成としては、液相線温度がリフロー温度を越え
ず、かつ固相線温度との温度差が１０℃以上であるはん
だ組成として、４５〜６０重量％錫−４０〜５５重量％
鉛の合金粉末と７０〜１００重量％錫−０〜３０重量％
鉛の合金粉末を混合することが望ましい。この場合錫は
融点が２３２℃と低いので単独で使用することができ
る。
【００１４】さらに望ましくは５０〜６０重量％錫−４
０〜５０重量％鉛の合金粉末と７０〜８５重量％錫−１
５〜３０重量％鉛の合金粉末を混合する場合である。ま
た、これらに５８〜６５重量％錫−３５〜４２重量％鉛
の合金粉末を混合することも可能である。同様に平均組
成を６０〜６５重量％錫−３４〜３８重量％鉛−１〜３
重量％銀に調整した場合には、液相線温度からそれぞれ
の合金粉末の組成が４５〜６０重量％錫−４０〜５５重
量％鉛−０〜３重量％銀の合金粉末と７０〜１００重量
％錫−０〜３０重量％鉛−０〜３重量％銀の合金粉末を
混合することが望ましい。さらに望ましくは、５０〜６
０重量％錫−４０〜５０重量％鉛−０〜３重量％銀の合
金粉末と７０〜８５重量％錫−１５〜３０重量％鉛−０
〜３重量％銀の合金粉末を混合した場合である。また、
これらに６０〜６５重量％錫−３４〜３８重量％鉛−１
〜３重量％銀の合金粉末を混合することも可能である。
０〜５０重量％鉛の合金粉末と７０〜８５重量％錫−１
５〜３０重量％鉛の合金粉末を混合する場合である。ま
た、これらに５８〜６５重量％錫−３５〜４２重量％鉛
の合金粉末を混合することも可能である。同様に平均組
成を６０〜６５重量％錫−３４〜３８重量％鉛−１〜３
重量％銀に調整した場合には、液相線温度からそれぞれ
の合金粉末の組成が４５〜６０重量％錫−４０〜５５重
量％鉛−０〜３重量％銀の合金粉末と７０〜１００重量
％錫−０〜３０重量％鉛−０〜３重量％銀の合金粉末を
混合することが望ましい。さらに望ましくは、５０〜６
０重量％錫−４０〜５０重量％鉛−０〜３重量％銀の合
金粉末と７０〜８５重量％錫−１５〜３０重量％鉛−０
〜３重量％銀の合金粉末を混合した場合である。また、
これらに６０〜６５重量％錫−３４〜３８重量％鉛−１
〜３重量％銀の合金粉末を混合することも可能である。
【００１５】本発明以外にもクリームはんだ用に組成の
異なる複数の合金粉末を含有する発明は開示されている
（例えば、特公平３−１３９５２、特開昭５７−６６９
９３、特開昭６３−１４９０９４、特開昭６３−１５４
２８８、特開平１−２４１３９５、特開平１−２７１０
９４、特開平１−２６６９８７、特開平２−１１７７９
４、特開平２−２１１９９５、特開平４−２２５９５、
特開平４−２９３６５等参照）。しかし、これらの開示
例の大部分は、実施例にビスマスやインジウムを含有し
た組成の低融点はんだを記述しており、本発明のはんだ
組成範囲とは全く異なる。特開昭６３−１５４２８８お
よび特開平２−１１７７９４では、実施例にビスマスや
インジウムを含有していない例があるが、それぞれのは
んだ合金の液相線温度はリフロー温度よりも高くて本発
明とは異なり、ボールグリッドアレイのバンプ形成に関
しては全く触れられていない。また、この様なクリーム
はんだを使用しても、リフロー温度の上昇や時間を長く
することが必要となり、半導体チップや基板等に大きな
熱的負担がかかるか、合金化不足により光沢不良、濡れ
不良、強度不足が発生する。従って、本発明のクリーム
はんだのみがボールグリッドアレイのバンプ形成の不良
を発生することなく、かつ高品質で行うことができる。
その他液相線温度の高過ぎる合金粉末を使用する際の欠
点として、平均組成を調節するため錫の含有量の多い合
金粉末を用いる必要があるが、この組成の合金粉末は粉
末製造法であるアトマイジングが難しく、しかも粉末表
面が活性でフラックスと反応しやすく、クリームはんだ
の安定性が劣る等があげられる。なお、本発明で使用さ
れる合金粉末の形状や粒径は特に制限されない。球形、
不定形等の形状で７３μ（２００メッシュ）以下程度が
使用できる。
異なる複数の合金粉末を含有する発明は開示されている
（例えば、特公平３−１３９５２、特開昭５７−６６９
９３、特開昭６３−１４９０９４、特開昭６３−１５４
２８８、特開平１−２４１３９５、特開平１−２７１０
９４、特開平１−２６６９８７、特開平２−１１７７９
４、特開平２−２１１９９５、特開平４−２２５９５、
特開平４−２９３６５等参照）。しかし、これらの開示
例の大部分は、実施例にビスマスやインジウムを含有し
た組成の低融点はんだを記述しており、本発明のはんだ
組成範囲とは全く異なる。特開昭６３−１５４２８８お
よび特開平２−１１７７９４では、実施例にビスマスや
インジウムを含有していない例があるが、それぞれのは
んだ合金の液相線温度はリフロー温度よりも高くて本発
明とは異なり、ボールグリッドアレイのバンプ形成に関
しては全く触れられていない。また、この様なクリーム
はんだを使用しても、リフロー温度の上昇や時間を長く
することが必要となり、半導体チップや基板等に大きな
熱的負担がかかるか、合金化不足により光沢不良、濡れ
不良、強度不足が発生する。従って、本発明のクリーム
はんだのみがボールグリッドアレイのバンプ形成の不良
を発生することなく、かつ高品質で行うことができる。
その他液相線温度の高過ぎる合金粉末を使用する際の欠
点として、平均組成を調節するため錫の含有量の多い合
金粉末を用いる必要があるが、この組成の合金粉末は粉
末製造法であるアトマイジングが難しく、しかも粉末表
面が活性でフラックスと反応しやすく、クリームはんだ
の安定性が劣る等があげられる。なお、本発明で使用さ
れる合金粉末の形状や粒径は特に制限されない。球形、
不定形等の形状で７３μ（２００メッシュ）以下程度が
使用できる。
【００１６】該クリームはんだのフラックスは、樹脂、
溶剤、チキソ剤、活性剤、その他添加剤等からなり、広
くクリームはんだのフラックスとして使用されている材
料であれば良く、特に制限を受けない。
溶剤、チキソ剤、活性剤、その他添加剤等からなり、広
くクリームはんだのフラックスとして使用されている材
料であれば良く、特に制限を受けない。
【００１７】該クリームはんだの樹脂の例としては、天
然ロジン、変性ロジン等のロジン類、水溶性樹脂、高分
子樹脂等がある。溶剤の例としては、アルコール類、グ
リコール類、エーテル類等がある。チキソ剤の例として
は、ひまし油類、ワックス類、石油系高分子、アミド類
等がある。活性剤の例としては、モノカルボン酸、ジカ
ルボン酸、アミン類、アミド類、イミド類、アミン塩
類、ハロゲン化合物等がある。その他添加剤の例として
は、増粘剤、界面活性剤、流動性調整剤、腐食抑制剤、
消泡剤等がある。
然ロジン、変性ロジン等のロジン類、水溶性樹脂、高分
子樹脂等がある。溶剤の例としては、アルコール類、グ
リコール類、エーテル類等がある。チキソ剤の例として
は、ひまし油類、ワックス類、石油系高分子、アミド類
等がある。活性剤の例としては、モノカルボン酸、ジカ
ルボン酸、アミン類、アミド類、イミド類、アミン塩
類、ハロゲン化合物等がある。その他添加剤の例として
は、増粘剤、界面活性剤、流動性調整剤、腐食抑制剤、
消泡剤等がある。
【００１８】該クリームはんだのフラックス重量％は特
に制限されないが、印刷用としては９〜１２重量％程度
が広く使用される。また、フラックス中ロジン等の固形
分量も特に制限を受けず、１０〜７０重量％程度と広範
囲で使用できる。
に制限されないが、印刷用としては９〜１２重量％程度
が広く使用される。また、フラックス中ロジン等の固形
分量も特に制限を受けず、１０〜７０重量％程度と広範
囲で使用できる。
【００１９】ボールクリッドアレイに使用される基板と
しては、ガラス−エポキシ基板、紙−フェノール基板等
のプリント基板、フレキシブル基板、セラミックス基
板、ＴＡＢ等特に制限されない。片面に半導体チップが
ボンディングされ、ワイヤボンディングやはんだバンプ
等によって回路と電気的接続が行われる。もう一方の面
にはんだパッドがアレイ状に並んでいる。メタルマスク
あるいはスクリーンマスク等で該クリームはんだを印刷
機で印刷して、各パッドにクリームはんだを供給し、こ
れをリフロー炉で加熱してはんだを溶融することによ
り、高品質の球形のはんだバンプを形成することができ
る。リフローの雰囲気は、大気でも窒素等の不活性雰囲
気でも水素や酸などの還元性雰囲気等特に限定されな
い。以上、ソルダペーストのみによるバンプ形成におけ
る本発明の効果を述べたが、本発明のソルダペーストを
用いて金属球をパッドに接合する場合にも、金属球の位
置ずれを防止する効果があることは同様である。
しては、ガラス−エポキシ基板、紙−フェノール基板等
のプリント基板、フレキシブル基板、セラミックス基
板、ＴＡＢ等特に制限されない。片面に半導体チップが
ボンディングされ、ワイヤボンディングやはんだバンプ
等によって回路と電気的接続が行われる。もう一方の面
にはんだパッドがアレイ状に並んでいる。メタルマスク
あるいはスクリーンマスク等で該クリームはんだを印刷
機で印刷して、各パッドにクリームはんだを供給し、こ
れをリフロー炉で加熱してはんだを溶融することによ
り、高品質の球形のはんだバンプを形成することができ
る。リフローの雰囲気は、大気でも窒素等の不活性雰囲
気でも水素や酸などの還元性雰囲気等特に限定されな
い。以上、ソルダペーストのみによるバンプ形成におけ
る本発明の効果を述べたが、本発明のソルダペーストを
用いて金属球をパッドに接合する場合にも、金属球の位
置ずれを防止する効果があることは同様である。
【００２０】
【実施例】実施例１〜６、比較例１〜２につき、以下に
示すとおりの割合で混練しクリームはんだとした。これ
らのクリームはんだを印刷して、２３０℃でリフローし
て溶融させ、ＢＧＡのバンプ形成を行った。その結果を
表１に示す。
示すとおりの割合で混練しクリームはんだとした。これ
らのクリームはんだを印刷して、２３０℃でリフローし
て溶融させ、ＢＧＡのバンプ形成を行った。その結果を
表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】 （実施例１） 重量部 合金粉末Ａ（５０重量％Ｓｎ−５０重量％Ｐｂ） ６０．０ 液相温度２１２℃、固相温度１８３℃、粒径２２〜５３μｍ 合金粉末Ｂ（８０重量％Ｓｎ−２０重量％Ｐｂ） ３０．０ 液相温度２０２℃、固相温度１８３℃、粒径２２〜５３μｍ 重合ロジン ３．０ 不均化ロジン ２．０ ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル ３．９ 水素添加ヒマシ油 ０．５ シクロヘキシルアミンＨＢｒ ０．１ アジピン酸 ０．５
【００２３】 （実施例２） 重量部 合金粉末Ｃ（４５重量％Ｓｎ−５５重量％Ｐｂ） ４３．０ 液相温度２２３℃、固相温度１８３℃、粒径２２〜４５μｍ 合金粉末Ｂ（８０重量％Ｓｎ−２０重量％Ｐｂ） ４７．０ 液相温度２０２℃、固相温度１８３℃、粒径２２〜５３μｍ 重合ロジン ３．０ 不均化ロジン ２．２ ジエチレングリコールモノブチルエーテル ３．９ 水素添加ヒマシ油 ０．５ シクロヘキシルアミンＨＢｒ ０．１ アジピン酸 ０．３
【００２４】 （実施例３） 重量部 合金粉末Ｄ（５５重量％Ｓｎ−４５重量％Ｐｂ） ４０．５ 液相温度２０１℃、固相温度１８３℃、粒径２２〜３８μｍ 合金粉末Ｅ（７０重量％Ｓｎ−３０重量％Ｐｂ） ４０．５ 液相温度１９０℃、固相温度１８３℃、粒径２２〜３８μｍ 合金粉末Ｆ（６３重量％Ｓｎ−３７重量％Ｐｂ） ９．０ 共晶温度１８３℃、粒径２２〜３８μｍ 重合ロジン ２．０ 不均化ロジン １．０ プロピレングリコールモノフェニルエーテル ５．９ 水素添加ヒマシ油 ０．７ イソプロピルアミンＨＢｒ ０．１ コハク酸 ０．３
【００２５】 （実施例４） 重量部 合金粉末Ｇ（４６重量％Ｓｎ−５１重量％Ｐｂ−３重量％Ａｇ） ３０．０ 液相温度２００℃、固相温度１７８℃、粒径１０〜３０μｍ 合金粉末Ｈ（８０重量％Ｓｎ−１８重量％Ｐｂ−２重量％Ａｇ） ６０．０ 液相温度２００℃、固相温度１７８℃、粒径１０〜３０μｍ 重合ロジン ３．４ 不均化ロジン ３．０ α−テルピネオール ２．５ 水素添加ヒマシ油 ０．５ シクロヘキシルアミンＨＢｒ ０．１ ラウリン酸 ０．５
【００２６】 （実施例５） 重量部 合金粉末Ｉ（５０重量％Ｓｎ−４８重量％Ｐｂ−２重量％Ａｇ） ４５．０ 液相温度２１０℃、固相温度１７８℃、粒径２２〜４５μｍ 合金粉末Ｈ（８０重量％Ｓｎ−１８重量％Ｐｂ−２重量％Ａｇ） ４５．０ 液相温度２００℃、固相温度１７８℃、粒径１０〜３０μｍ 重合ロジン ２．４ 不均化ロジン ２．４ α−テルピネオール ４．１ 水素添加ヒマシ油 ０．５ シクロヘキシルアミンＨＢｒ ０．１ ラウリン酸 ０．５
【００２７】 （実施例６） 重量部 合金粉末Ｊ（５５重量％Ｓｎ−４３重量％Ｐｂ−２重量％Ａｇ） ３５．０ 液相温度１９９℃、固相温度１７８℃、粒径２２〜４５μｍ 合金粉末Ｋ（７０重量％Ｓｎ−２８重量％Ｐｂ−２重量％Ａｇ） ３５．０ 液相温度１８８℃、固相温度１７８℃、粒径２２〜４５μｍ 合金粉末Ｌ（６２重量％Ｓｎ−３６重量％Ｐｂ−２重量％Ａｇ） ２０．０ 共晶温度１７８℃、粒径２２〜４５μｍ 水添ロジン ６．０ ジエチレングリコールモノブチルエーテル ２．９ 水素添加ヒマシ油 ０．５ シクロヘキシルアミンＨＢｒ ０．１ カプリル酸 ０．５
【００２８】 （比較例１） 重量部 合金粉末Ｆ（６３重量％Ｓｎ−３７重量％Ｐｂ） ９０．０ 共晶温度１８３℃、粒径２２〜３８μｍ 水添ロジン ６．０ α−テルピネオール ２．９ 水素添加ヒマシ油 ０．５ シクロヘキシルアミンＨＢｒ ０．１ コハク酸 ０．５
【００２９】 （比較例２） 重量部 合金粉末Ｌ（６２重量％Ｓｎ−３６重量％Ｐｂ−２重量％Ａｇ） ９０．０ 共晶温度１７８℃、粒径２２〜４５μｍ 重合ロジン ２．０ 不均化ロジン ４．０ ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル ２．９ 水素添加ヒマシ油 ０．５ シクロヘキシルアミンＨＢｒ ０．１ アジピン酸 ０．５
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から分る通り、フラックスと
合金粉末を混練してなるクリームはんだにおいて、組成
の異なる２種類以上の合金粉末からなり、それぞれの合
金の液相線温度がリフロー温度以下であり、かつ少なく
とも１種類以上の合金粉末の液相線と固相線の温度差が
１０℃以下であり、平均組成を５８〜６５重量％錫−３
５〜４２重量％鉛または、６０〜６５重量％錫−３４〜
３８重量％鉛−１〜３重量％銀に調整したクリームはん
だを使用することにより、ボールグリッドアレイのバン
プを歩留り良く、高品質で形成可能となる。
合金粉末を混練してなるクリームはんだにおいて、組成
の異なる２種類以上の合金粉末からなり、それぞれの合
金の液相線温度がリフロー温度以下であり、かつ少なく
とも１種類以上の合金粉末の液相線と固相線の温度差が
１０℃以下であり、平均組成を５８〜６５重量％錫−３
５〜４２重量％鉛または、６０〜６５重量％錫−３４〜
３８重量％鉛−１〜３重量％銀に調整したクリームはん
だを使用することにより、ボールグリッドアレイのバン
プを歩留り良く、高品質で形成可能となる。
【図１】本発明によるボールグリッドアレイの一例を示
す平面図である。
す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面の一部を示す図である。
【図３】半導体パッケ−ジの一例を示す図である。
【図４】従来の印刷法における印刷時の断面構造を示す
図である。
図である。
【図５】印刷法によるＢＧＡバンプの場合の印刷時の断
面構造を示す図である。
面構造を示す図である。
【図６】位置ずれを起こしたはんだボールを示す図であ
る。
る。
１ 基板 ２ 球状はんだバンプ ３ ボールグリッドアレイ ４ ボンデイングワイヤー ５ 半導体チップ ６ モールド樹脂 ７ ソルダーレジスト ８ パッド ９ クリームはんだ １０ はんだボール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/34 ５１２ Ｃ 8718−4Ｅ
Claims (11)
- 【請求項１】 フラックスと合金粉末を混練してなるク
リームはんだにおいて、少なくとも１種の合金粉末と、
それと組成の異なる１種類以上の合金粉末を含み、それ
ぞれの合金粉末の液相線温度がリフロー温度以下であ
り、かつ少なくとも１種類以上の合金粉末の液相線と固
相線の温度差が１０℃以上であり、合金粉末全体の平均
組成が５８〜６５重量％錫−３５〜４２重量％鉛である
ことを特徴とするボールグリッドアレイのバンプ形成用
クリームはんだ。 - 【請求項２】 組成が４５〜６０重量％錫−４０〜５５
重量％鉛の合金粉末と、７０〜１００重量％錫−０〜３
０重量％鉛の合金粉末とを混合してなることを特徴とす
る請求項１に記載のボールグリッドアレイのバンプ形成
用クリームはんだ。 - 【請求項３】 組成が５０〜６０重量％錫−４０〜５０
重量％鉛の合金粉末と、７０〜８５重量％錫−１５〜３
０重量％鉛の合金粉末とを混合してなることを特徴とす
る請求項１に記載のボールグリッドアレイのバンプ形成
用クリームはんだ。 - 【請求項４】 組成が４５〜６０重量％錫−４０〜５５
重量％鉛の合金粉末と、７０〜１００重量％錫−０〜３
０重量％鉛の合金粉末と、５８〜６５重量％錫−３５〜
４２重量％鉛の合金粉末とを混合してなることを特徴と
する請求項１に記載のボールグリッドアレイのバンプ形
成用クリームはんだ。 - 【請求項５】 組成が５０〜６０重量％錫−４０〜５０
重量％鉛の合金粉末と、７０〜８５重量％錫−１５〜３
０重量％鉛の合金粉末と、５８〜６５重量％錫−３５〜
４２重量％鉛の合金粉末とを混合してなることを特徴と
する請求項１に記載のボールグリッドアレイのバンプ形
成用クリームはんだ。 - 【請求項６】 フラックスと金属粉末を混練してなるク
リームはんだにおいて、少なくとも１種の合金粉末と、
それと組成の異なる１種類以上の合金粉末を含み、それ
ぞれの合金粉末の液相線温度がリフロー温度以下であ
り、かつ少なくとも１種類以上の合金粉末の液相線と固
相線の温度差が１０℃以上であり、合金粉末の平均組成
が６０〜６５重量％錫−３４〜３８重量％鉛−１〜３重
量％銀であることを特徴とするボールグリッドアレイの
バンプ形成用クリームはんだ。 - 【請求項７】 組成が４５〜６０重量％錫−４０〜５５
重量％鉛−０〜３重量％銀の合金粉末と７０〜１００重
量％錫−０〜３０重量％鉛−０〜３重量％銀の合金粉末
を混合してなることを特徴とする請求項６に記載のボー
ルグリッドアレイのバンプ形成用クリームはんだ。 - 【請求項８】 組成が５０〜６０重量％錫−４０〜５０
重量％鉛−０〜３重量％銀の合金粉末と、７０〜８５重
量％錫−１５〜３０重量％鉛−０〜３重量％銀の合金粉
末を混合してなることを特徴とする請求項６に記載のボ
ールグリッドアレイのバンプ形成用クリームはんだ。 - 【請求項９】 組成が４５〜６０重量％錫−４０〜５５
重量％鉛−０〜３重量％銀の合金粉末と、７０〜１００
重量％錫−０〜３０重量％鉛−０〜３重量％銀及び６０
〜６５重量％錫−３４〜３８重量％鉛−１〜３重量％銀
の合金粉末を混合してなることを特徴とする請求項６に
記載のボールグリッドアレイのバンプ形成用クリームは
んだ。 - 【請求項１０】 組成が５０〜６０重量％錫−４０〜５
０重量％鉛−０〜３重量％銀の合金粉末と、７０〜８５
重量％錫−１５〜３０重量％鉛−０〜３重量％銀の合金
粉末と、６０〜６５重量％錫−３４〜３８重量％鉛−１
〜３重量％銀の合金粉末とを混合してなることを特徴と
する請求項６に記載のボールグリッドアレイのバンプ形
成用クリームはんだ。 - 【請求項１１】 請求項１ないし請求項１０におけるク
リームはんだを使用してバンプ形成を行ったボールグリ
ッドアレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7181889A JPH0899189A (ja) | 1994-08-02 | 1995-07-18 | クリームはんだ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-181582 | 1994-08-02 | ||
| JP18158294 | 1994-08-02 | ||
| JP7181889A JPH0899189A (ja) | 1994-08-02 | 1995-07-18 | クリームはんだ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0899189A true JPH0899189A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=26500711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7181889A Pending JPH0899189A (ja) | 1994-08-02 | 1995-07-18 | クリームはんだ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0899189A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102357697A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-02-22 | 北京时代民芯科技有限公司 | 一种提高cbga/ccga封装植球/柱回流焊后焊点熔点的方法 |
| JPWO2020031693A1 (ja) * | 2018-08-10 | 2021-08-12 | 株式会社弘輝 | フラックス及びソルダペースト |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63149094A (ja) * | 1986-12-11 | 1988-06-21 | Nippon Denso Co Ltd | クリ−ム半田 |
| JPS63154288A (ja) * | 1986-10-03 | 1988-06-27 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド | はんだペースト |
| JPH01266987A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-24 | Senju Metal Ind Co Ltd | クリームはんだおよびクリームはんだのはんだ付け方法 |
| JPH02117794A (ja) * | 1988-10-26 | 1990-05-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | クリーム半田 |
| JPH05185278A (ja) * | 1991-11-07 | 1993-07-27 | Senju Metal Ind Co Ltd | クリームはんだ |
-
1995
- 1995-07-18 JP JP7181889A patent/JPH0899189A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63154288A (ja) * | 1986-10-03 | 1988-06-27 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド | はんだペースト |
| JPS63149094A (ja) * | 1986-12-11 | 1988-06-21 | Nippon Denso Co Ltd | クリ−ム半田 |
| JPH01266987A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-24 | Senju Metal Ind Co Ltd | クリームはんだおよびクリームはんだのはんだ付け方法 |
| JPH02117794A (ja) * | 1988-10-26 | 1990-05-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | クリーム半田 |
| JPH05185278A (ja) * | 1991-11-07 | 1993-07-27 | Senju Metal Ind Co Ltd | クリームはんだ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102357697A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-02-22 | 北京时代民芯科技有限公司 | 一种提高cbga/ccga封装植球/柱回流焊后焊点熔点的方法 |
| JPWO2020031693A1 (ja) * | 2018-08-10 | 2021-08-12 | 株式会社弘輝 | フラックス及びソルダペースト |
| US11833622B2 (en) | 2018-08-10 | 2023-12-05 | Koki Company Limited | Flux and solder paste |
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