JPH10117065A - バンプ付きワークの半田付け方法 - Google Patents
バンプ付きワークの半田付け方法Info
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- 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
- H05K3/341—Surface mounted components
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Abstract
が生じないようにバンプ付きワークのバンプをワークの
パッド上に導通性よく半田付けできるバンプ付きワーク
半田付け方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 バンプ付きワーク1をヘッドに真空吸着
し、バンプ2をワーク10のパッド11上の半田部12
に押し付ける。するとバンプ2の突出部3は酸化膜15
を部分的に破壊して溶融した半田部12に突き刺り、パ
ッド11上に着地する。そこで溶融した半田部12を冷
却・固化させてバンプ2をパッド11上にボンディング
する。半田部12の表面は酸化膜15が硬い殻として覆
っているので、バンプ2を強く押し付けても半田部12
の半田は側方へ流出せず、半田ブリッジを生じない。
Description
パッド上に半田付けするバンプ付きワークの半田付け方
法に関するものである。
ワークのプリント基板などのワークへの半田付けは、次
のようにして行われていた。まず、バンプ付きワークに
形成されたバンプやワークのパッド上に形成された半田
部の表面にフラックスを塗布する。次にバンプを半田部
に着地させてバンプ付きワークをワーク上に搭載する。
次にワークを加熱炉へ送り、半田部をその融点(一般に
は200°C程度)以上に加熱して溶融させ、次いで冷
却することにより固化させる。以上によりバンプ付きワ
ークをワークに実装する。
方法では、溶融した半田部の半田が側方へ流動し、相隣
る半田部の半田同士がつながって短絡の原因となる半田
ブリッジが生じやすいという問題点があった。その理由
は次のとおりである。
bとSnなどの低融点金属の合金)は空気に触れること
により酸化しやすいことから、半田部の表面には酸化膜
が生じている。この酸化膜は半田のぬれ性を阻害し、ま
たバンプとワークのパッドの導通不良の原因となる。
スを塗布して半田のぬれ性を改善していた。フラックス
を用いれば、半田部を加熱して溶融させた際に酸化膜を
除去でき、これにより半田のぬれ性を向上させてバンプ
をパッド上にしっかり半田付けしていたものである。と
ころが、フラックスを用いて酸化膜を除去すれば、半田
の流動性が増大し、その結果、相隣る半田部の半田同士
がつながって半田ブリッジが生じるものである。
を劣化させるなどの性質を有するので、従来の半田付け
方法では、バンプをパッド上に半田付けした後、フラッ
クスを洗浄して除去する工程が必要であり、それだけ工
程数が多くなるという問題点もあった。
ことなく、半田ブリッジが生じないようにバンプ付きワ
ークのバンプをワークのパッド上に導通性よく半田付け
できるバンプ付きワーク半田付け方法を提供することを
目的とする。
ークのバンプから下方へ突出する突出部をワークのパッ
ド上に形成された半田部に押し付けてこの半田部の表面
の酸化膜を前記突出部により部分的に破壊し、かつ前記
バンプおよび前記酸化膜の融点以下の温度で前記半田部
を加熱して溶融させ、次いで固化させるようにしたもの
である。
出部により半田部の表面の酸化膜を破壊するので、バン
プとワークのパッドを十分に導通させることができる。
またフラックスを用いないので、半田部の表面の酸化膜
のうち、破壊されるのはバンプの突出部が突き破る部分
だけであり、他の酸化膜は半田部の表面に残存する。そ
して酸化膜の溶融温度は半田部の溶融温度よりもはるか
に高いので、半田部を加熱して溶融させても酸化膜は溶
融せず、丁度、溶融して流動化した半田部を硬い殻が覆
った状態となる。したがって相隣る半田部の半田同士が
つながって半田ブリッジを生じることはない。
て説明する。図1は、本発明の一実施の形態のバンプ付
きワークの実装装置の正面図、図2、図3、図4は同バ
ンプ付きワークの半田付け工程図である。
実装装置について説明する。1はバンプ付きワークであ
って、バンプ2が複数個突設されている。図1では、バ
ンプ2は2個であるが、一般にはバンプ2は狭ピッチで
多数個形成されている。バンプ2からは、突出部3が下
方へ突出している。
明する。バンプの形成方法としては、導電性ボールを用
いる方法と、ワイヤを用いる方法が知られている。前者
は、特開平7−302814号公報などに記載された方
法であって、導電性ボールをパッド上に搭載し、これを
加熱して溶融・固化させることによりバンプを形成す
る。後者は、特開平4−37034号公報などに記載さ
れた方法であって、ワイヤをキャピラリツールから導出
し、ワイヤの下端部に電気的スパークによりボールを形
成し、このボールをワークのパッド上にボンディングし
た後、ワイヤを上方へ引っ張ってボンディング点の近く
で切断する方法である。
いな球面を有するバンプを形成することができる。とこ
ろがワイヤを用いる方法では、ワイヤを上方へ引っ張っ
てボンディング点の近くで切断することから、バンプに
は上方へ突出する突出部(テール)が生じる。したがっ
て図1に示す突出部3を有するバンプ2は、ワイヤを用
いるバンプ形成方法により形成されたものである。勿
論、突出部を有するバンプは、他の方法により形成して
もよい。
ッド4の下面に真空吸着されている。5はヘッド4に形
成された吸引路であり、真空ユニット(図外)に接続さ
れており、真空ユニットが駆動することにより、バンプ
付きワーク1をヘッド4の下面に真空吸着する。またヘ
ッド4の内部にはヒータ6が内蔵されている。ヘッド4
は、図示しない手段により、水平方向への移動動作や上
下動作を行う。
て、その上面の回路パターンのパッド11上には、半田
部12が形成されている。半田部12は例えばPbとS
nなどの低融点金属の合金であって、メッキ手段などに
よりパッド11上に形成される。ワーク10はテーブル
13上に位置決めされている。テーブル13は可動テー
ブルであって、ワーク10を水平方向へ移動させること
ができる。またテーブル13の内部にはヒータ14が内
蔵されている。
ように構成されており、次に半田付け方法について説明
する。図2〜図4は半田付け工程を工程順に示してい
る。まず、図2に示すようにバンプ2と半田部12を位
置合わせし、バンプ2を半田部12の真上に位置させ
る。半田部12の表面には、空気に触れることにより酸
化膜15が生じている。
せてバンプ2を半田部12に押し付ける。このとき、ヒ
ータ6からの伝熱によりバンプ2は加熱されており、ヒ
ータ14からの伝熱により半田部12は加熱されてい
る。ここで、バンプ2はヒータ6により300°C程度
に加熱されているが、バンプ2は融点の高い金や銅など
から成っているので、300°C程度では溶融しない。
また半田部12はヒータ14からの伝熱により220°
C程度に加熱されて溶融する。なお半田部12の融点は
200°C程度である。
膜15の融点は、一般には500°C以上であって、半
田の融点よりもかなり高い。したがって半田部12は2
20°C程度に加熱されることにより溶融して流動化す
るが、酸化膜15は溶融せず、丁度、硬い殻のように溶
融した半田部12を覆って半田部12が側方へ流動する
のを阻止している。
プ2を半田部12に押し付ければ、突出部3は酸化膜1
5を突き破って部分的に破壊し、溶融した半田部12の
内部に進入する。この場合、望ましくは、バンプ2を強
く半田部12に押し付けて、図3に示すように突出部3
の下端部をパッド11上に着地させれば、バンプ2とパ
ッド11の導通性はより十分に確保させる。なお従来方
法では、バンプを半田部に強く押し付けると、半田部は
溶融して流動化しているので側方へ流れ出し、相隣る半
田部の半田同士がつながって半田ブリッジを生じやすい
ことから、バンプをワークのパッドに着地させて十分な
導通性を確保することは困難であったものである。な
お、突出部3で酸化膜15を突き破って部分的に破壊す
るタイミングと半田部12を溶融させるタイミングは前
後逆でもよい。むしろ半田部12を溶融させる前に酸化
膜15を破壊した方が酸化膜15をより効果的に破壊で
きる。
半田部12に強く押し付けて十分な導通性を確保でき
る。また従来方法では、バンプを半田部に強く押し付け
ると半田ブリッジを生じやすいので、押し付け力の大き
さをかなり慎重に制御しなければならなかったが、本発
明ではバンプは適当に強い力で半田部に押し付ければよ
いので、押し付け力の大きさの制御は従来方法よりも容
易である。
付け状態を解除して半田部12を冷却・固化させれば、
バンプ2は半田部12によりパッド11上にボンディン
グされる。16は、バンプ2と半田部12の境界部に生
じた合金である。
半田部の表面の酸化膜を破壊するので、バンプとワーク
のパッドを十分に導通させることができる。またフラッ
クスを用いないので、半田部の表面の酸化膜のうち、破
壊されるのはバンプの突出部が突き破る部分だけであ
り、他の酸化膜は半田部の表面に残存して硬い殻として
溶融した半田を覆うので、半田が側方へ流出して半田ブ
リッジが生じるのを解消できる。
装装置の正面図
田付け工程図
田付け工程図
田付け工程図
Claims (1)
- 【請求項1】フラックスを用いずにバンプ付きワークの
バンプをワークのパッド上に半田付けするバンプ付きワ
ークの半田付け方法であって、バンプ付きワークのバン
プから下方へ突出する突出部をワークのパッド上に形成
された半田部に押し付けてこの半田部の表面の酸化膜を
前記突出部により部分的に破壊し、かつ前記バンプおよ
び前記酸化膜の融点以下の温度で前記半田部を加熱して
溶融させ、次いで固化させることを特徴とするバンプ付
きワークの半田付け方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26958696A JP2828069B2 (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | バンプ付きワークの半田付け方法 |
US08/927,476 US6179198B1 (en) | 1996-09-18 | 1997-09-11 | Method of soldering bumped work by partially penetrating the oxide film covering the solder bumps |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26958696A JP2828069B2 (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | バンプ付きワークの半田付け方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10117065A true JPH10117065A (ja) | 1998-05-06 |
JP2828069B2 JP2828069B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=17474429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26958696A Expired - Lifetime JP2828069B2 (ja) | 1996-09-18 | 1996-10-11 | バンプ付きワークの半田付け方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2828069B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2002100730A (ja) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Taiyo Yuden Co Ltd | チップ部品組立体とその製造方法 |
JP2008135481A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 電子装置およびその製造方法 |
US8076785B2 (en) | 2005-06-28 | 2011-12-13 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor device |
-
1996
- 1996-10-11 JP JP26958696A patent/JP2828069B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6614003B2 (en) | 1998-09-02 | 2003-09-02 | Micron Technology, Inc. | Method and process of contact to a heat softened solder ball array |
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JP4547523B2 (ja) * | 2000-09-25 | 2010-09-22 | 太陽誘電株式会社 | チップ部品組立体とその製造方法 |
US8076785B2 (en) | 2005-06-28 | 2011-12-13 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor device |
US8810043B2 (en) | 2005-06-28 | 2014-08-19 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor device |
JP2008135481A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 電子装置およびその製造方法 |
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JP2828069B2 (ja) | 1998-11-25 |
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