JPH10126047A - Formation of solder bump on ball grid array printed wiring board - Google Patents

Formation of solder bump on ball grid array printed wiring board

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JPH10126047A
JPH10126047A JP8297080A JP29708096A JPH10126047A JP H10126047 A JPH10126047 A JP H10126047A JP 8297080 A JP8297080 A JP 8297080A JP 29708096 A JP29708096 A JP 29708096A JP H10126047 A JPH10126047 A JP H10126047A
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JP
Japan
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solder
ball
printed wiring
wiring board
depression
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JP8297080A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoto Nakatani
直人 中谷
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Nippon Avionics Co Ltd
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Nippon Avionics Co Ltd
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Publication date
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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
    • H05K3/3478Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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
    • H05K3/3485Applying solder paste, slurry or powder

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form solder bumps having projections at the front ends of solder balls by supplying a prescribed amount of cream solder to each recess of a ball holding plate so that the solder may heap up above the surface of the plate and making the solder to cohere in ball-like shapes by utilizing the surface tension caused by reflow, and then, reflow-soldering the solder balls to a printed wiring board side. SOLUTION: Recesses 42 are formed on the surface of a ball holding plate 40 and the recesses 42 are filled up with cream solder 44. When the plate 40 is heated in a reflow furnace, the parts of the solder 44 exposed from surface of the plate 40 form spherical surfaces due to the surface tension of the solder and, when the solder coheres, solder balls 48 are formed. When a semiconductor package 50 is put in the reflow furnace while the package 50 is put on the plate 40, the molten solder balls 48 are stuck to the junction pads of a substrate 56. When the plate 40 is removed from the package 50 after the solder solidifies, the cream solder 44 in the recesses 42 reflows and remains as projections 44A at the front ends of the balls 48. Therefore, solder bumps 58 having projections 44A can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ボールグリッドアレイ
プリント配線板の半田バンプ形成方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming solder bumps on a ball grid array printed wiring board.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリント配線板の高密度実装化が近年一
層進展し、プリント配線板を他のプリント配線板に実装
するための電極ボンディングパッド(以下接合パッドと
いう)間隔がますます小さくなって来ている。また接続
が必要な接合パッドの数も著しく多くなって来ている。
このため接合パッドのプリント配線板上の占有面積が無
視できなくなり、接合パッドの縮小化が必要となってい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, high-density mounting of printed wiring boards has been further advanced, and the distance between electrode bonding pads (hereinafter referred to as "bonding pads") for mounting printed wiring boards on other printed wiring boards has become increasingly smaller. ing. Also, the number of bonding pads that need to be connected has been significantly increased.
Therefore, the area occupied by the bonding pads on the printed wiring board cannot be ignored, and the size of the bonding pads must be reduced.

【0003】そこで接合パッドを二次元的にグリッド
(格子)状に配列することが考えられている。この方法
は、各接合パッドに半田バンプと呼ばれる突起電極を設
け、この電極を接合相手となる他のプリント配線板の接
合パッドに位置合せしてリフロー半田付けするものであ
る。
Therefore, it has been considered to arrange the bonding pads in a two-dimensional grid. In this method, a protruding electrode called a solder bump is provided on each bonding pad, and this electrode is aligned with a bonding pad of another printed wiring board to be bonded, and reflow soldering is performed.

【0004】図2の(A)〜(F)はこの方法の一例を
示す工程図である。この図2において10は一方のボー
ルグリッドアレイプリント配線板(以下BGAプリント
配線板という)、30はその相手側となる他のプリント
配線板である。BGAプリント配線板10は、基板12
の上面に格子状に配列された多数の接合パッド14を持
つ。この接合パッド14は、基板12に貼着した銅箔を
公知のフォトエッチング法によりエッチングすることに
より形成される。
FIGS. 2A to 2F are process diagrams showing an example of this method. In FIG. 2, reference numeral 10 denotes one ball grid array printed wiring board (hereinafter, referred to as a BGA printed wiring board), and reference numeral 30 denotes another printed wiring board on the other side. The BGA printed wiring board 10 is
Has a large number of bonding pads 14 arranged in a lattice on the upper surface of the substrate. The bonding pad 14 is formed by etching a copper foil adhered to the substrate 12 by a known photo etching method.

【0005】基板12には、メタルマスクを用いた印刷
などによりソルダーレジスト16が塗布される。このソ
ルダーレジスト16は、接合パッド14の周縁に僅かに
重なるようにして接合パッド14以外の部分を覆う。そ
して基板10の接合パッド14にはフラックス18が塗
布される。このフラックス18は、メタルマスク等を用
い印刷により、あるいはディスペンサ等を用い塗布され
る。図2の(A)はこの状態を示している。
A solder resist 16 is applied to the substrate 12 by printing using a metal mask or the like. The solder resist 16 covers portions other than the bonding pad 14 so as to slightly overlap the periphery of the bonding pad 14. Then, a flux 18 is applied to the bonding pad 14 of the substrate 10. The flux 18 is applied by printing using a metal mask or the like, or by using a dispenser or the like. FIG. 2A shows this state.

【0006】次に各接合パッド14上に共晶半田で予め
作られて用意された球形の半田ボール20が1つずつ供
給され、フラックス18により仮止めされる(図2の
(B))。そしてこの基板10をリフロー炉に入れて加
熱し、半田ボール20を加熱溶融(リフロー)する。こ
の時溶融半田はその表面張力により、ソルダーレジスト
16の縁から半球状に盛り上がり、凝固によって突起状
の半田バンプ22となる(図2の(C))。
Next, spherical solder balls 20 prepared in advance and made of eutectic solder are supplied one by one onto each bonding pad 14 and temporarily fixed by a flux 18 (FIG. 2B). Then, the substrate 10 is placed in a reflow furnace and heated, so that the solder balls 20 are heated and melted (reflow). At this time, the molten solder rises in a hemispherical shape from the edge of the solder resist 16 due to its surface tension, and solidifies into a protruding solder bump 22 (FIG. 2C).

【0007】他のプリント配線板30には、基板32
と、接合パッド34を含む回路パターンとが形成されて
いる。接合パッド34は、前記プリント配線板10の接
合パッド14すなわち半田バンプ22に対応してグリッ
ド状に配列されている。接合パッド34にはメタルマス
クを用いて共晶クリーム半田36が約200μmの厚さ
に印刷される(図2の(D))。このクリーム半田36
は、接合部の半田量を確保しつつ半田付け性の向上のた
めに印刷されるが、その厚さ(約200μm)は、この
プリント配線板30に表面実装するチップ部品やQFP
型LSI等のリフロー半田付けに現在広く用いられてい
る厚さと同一にするのが望ましい。
The other printed wiring board 30 includes a substrate 32
And a circuit pattern including the bonding pad 34 are formed. The bonding pads 34 are arranged in a grid corresponding to the bonding pads 14 of the printed wiring board 10, that is, the solder bumps 22. Eutectic cream solder 36 is printed on the bonding pad 34 using a metal mask to a thickness of about 200 μm (FIG. 2D). This cream solder 36
Is printed in order to improve the solderability while securing the amount of solder at the joints. The thickness (about 200 μm) of the
It is desirable that the thickness be the same as the thickness currently widely used for reflow soldering of a type LSI or the like.

【0008】次に前記のように半田バンプ22を形成し
たBGAプリント配線板10を表裏反転させ、半田バン
プ22を他のプリント配線板30の接合パッド34すな
わちクリーム半田36に位置合せして重ねる(図2の
(E))。そしてリフロー炉に入れて加熱し、半田バン
プ22とクリーム半田36とを溶融(リフロー)させれ
ば、半田バンプ22とクリーム半田36とが混ざり合い
一体化する。半田が凝固すれば両プリント配線板10、
30の接合パッド14と34とが半田38により接合さ
れる(図2の(F))。
Next, the BGA printed wiring board 10 on which the solder bumps 22 are formed as described above is turned upside down, and the solder bumps 22 are aligned with the bonding pads 34 of another printed wiring board 30, ie, the cream solder 36, and are overlaid ( (E of FIG. 2). Then, if the solder bumps 22 and the cream solder 36 are melted (reflowed) by heating in a reflow furnace, the solder bumps 22 and the cream solder 36 are mixed and integrated. If the solder solidifies, both printed wiring boards 10,
The 30 bonding pads 14 and 34 are bonded by solder 38 (FIG. 2 (F)).

【0009】[0009]

【従来技術の問題点】以上説明した方法においては、半
田ボール20をBGAプリント配線板10の各接合パッ
ド14に1個ずつ正確に供給する必要がある。特に接続
パッド数が著しく増加して例えば225個以上の接続パ
ッドを設けた場合などは、実際上人手による供給は不可
能となる。
In the method described above, it is necessary to supply the solder balls 20 to each bonding pad 14 of the BGA printed wiring board 10 one by one accurately. In particular, when the number of connection pads is remarkably increased and, for example, 225 or more connection pads are provided, it is practically impossible to supply manually.

【0010】このため、この半田ボール20を一個ずつ
または一括して真空吸着により治具に吸い付け、これを
配線板の電極に直接置くかまたはここに印刷されたクリ
ーム半田の上に置くために、コンピュータ制御の専用実
装機が必要になる。しかしこの実装機の開発が必要にな
るばかりでなく、設備投資が高額になるという問題も生
じる。
For this reason, the solder balls 20 are sucked individually or collectively into a jig by vacuum suction and placed directly on the electrode of the wiring board or on the cream solder printed thereon. However, a dedicated mounting machine controlled by a computer is required. However, not only the development of this mounting machine is required, but also a problem that capital investment becomes expensive arises.

【0011】またBGAプリント配線板では、実装端子
面の平面度(コプラナリティ)を良好にすることが半田
付けの信頼性向上のために必要になる。すなわち半田バ
ンプの先端の高さが揃っていることが必要である。しか
しこの実装端子面の面積が増え、電極数すなわち半田バ
ンプの数も増えると、この平面度も悪化し易くなる。こ
のためBGAプリント配線板の大型化が困難になり、こ
のプリント配線板を用いるLSIやHIC(ハイブリッ
ドIC)などの半導体パッケージの大型化が困難であっ
た。
In the BGA printed wiring board, it is necessary to improve the flatness (coplanarity) of the mounting terminal surface in order to improve the reliability of soldering. That is, it is necessary that the tips of the solder bumps have the same height. However, as the area of the mounting terminal surface increases and the number of electrodes, that is, the number of solder bumps, increases, the flatness tends to deteriorate. For this reason, it has become difficult to increase the size of the BGA printed wiring board, and it has been difficult to increase the size of a semiconductor package such as an LSI or HIC (hybrid IC) using the printed wiring board.

【0012】[0012]

【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、半田ボールを用いることなくBGAプリン
ト配線板に半田バンプを形成でき、実装端子面の面積が
大きくなっても平面度を良く保つことができ、特殊な専
用実装機が不要な半田バンプ形成方法を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to form solder bumps on a BGA printed wiring board without using solder balls, and to maintain flatness even when the area of a mounting terminal surface becomes large. It is an object of the present invention to provide a solder bump forming method which can be maintained well and does not require a special dedicated mounting machine.

【0013】[0013]

【発明の構成】本発明によればこの目的は、ボールグリ
ッドプリント配線板の多数の電極ボンディングパッドに
半田バンプを形成する方法において、 (a) 前記電極ボンディングパッドに対応する位置に窪み
を形成した表面の半田濡れ性が悪いボール保持板を用意
する工程; (b) このボール保持板の窪みにこの窪みより盛り上がる
ようにクリーム半田を供給する工程; (c) この窪みに盛り上げたクリーム半田をリフローによ
り溶融し表面張力によりボール状に凝固させて半田ボー
ルを形成する工程; (d) 半田ボールに前記電極ボンディングパッドを位置合
せしつつ前記プリント配線板をボール保持板に重ねる工
程; (e) 前記半田ボールをリフローにより溶融させて対応す
る前記電極ボンディングパッドに半田付けする工程; (f) 半田の凝固後にボール保持板をプリント配線板から
取り外す工程;とを有することを特徴とするボールグリ
ッドアレイプリント配線板の半田バンプ形成方法、によ
り達成される。
According to the present invention, there is provided a method of forming solder bumps on a large number of electrode bonding pads of a ball grid printed wiring board, the method comprising: (a) forming a depression at a position corresponding to the electrode bonding pad; A step of preparing a ball holding plate having poor solder wettability on the surface; (b) a step of supplying cream solder to the depression of the ball holding plate so as to rise from the depression; (c) a reflow of the cream solder raised in the depression (D) positioning the electrode bonding pads on the solder balls and stacking the printed wiring board on a ball holding plate; (e) Melting the solder balls by reflow and soldering them to the corresponding electrode bonding pads; (f) soldering after solidification of the solder; Step of removing the retaining plate from the printed wiring board; solder bump forming method of a ball grid array printed circuit board and having a, is accomplished by.

【0014】ここにボール保持板の窪みにクリーム半田
を供給する工程(b) は、窪みにクリーム半田を充填し、
その上にステンシルマスクを用いた印刷により所定の厚
さにクリーム半田を供給するのが望ましい。このように
すれば、窪みへのクリーム半田の供給量を簡単かつ正確
に管理できるからである。
In the step (b) of supplying cream solder to the depression of the ball holding plate, the depression is filled with cream solder,
It is desirable to supply cream solder to a predetermined thickness thereon by printing using a stencil mask. This is because the supply amount of the cream solder to the depression can be easily and accurately controlled.

【0015】この場合窪みへのクリーム半田の充填は、
ボール保持板の表面を直接へらで擦ることにより行うこ
とができる。この窪みにクリーム半田を充填した後、1
00〜130℃に加熱して乾燥するのがよい。この加熱
・乾燥処理により、充填したクリーム半田の中の溶剤が
蒸発し、後工程でこの上に印刷されるクリーム半田との
一体化が良好になる。
In this case, the filling of the depression with the cream solder is as follows.
This can be performed by directly rubbing the surface of the ball holding plate with a spatula. After filling the depression with cream solder, 1
It is preferred to heat to 00 to 130 ° C. for drying. This heating and drying process evaporates the solvent in the filled cream solder, and improves the integration with the cream solder printed thereon in a later step.

【0016】ここに用いるボール保持板の表面は、十分
に良い平面度を持つのは当然であり、工程(e) では多数
の半田ボールはこの平面度が良いボール保持板に保持さ
れた状態でプリント配線板側にリフロー半田付けされる
から、半田バンプの平面度も十分に高く確保することが
できる。なお工程(f) でプリント配線板をボール保持板
から剥がして取外した後で、半田バンプの先端の突起を
平面度が良い平板に押し当てれば、半田バンプの平面度
は一層向上する。
It is natural that the surface of the ball holding plate used here has a sufficiently good flatness. In the step (e), a large number of solder balls are held in a state of being held by the ball holding plate having a good flatness. Since reflow soldering is performed on the printed wiring board side, a sufficiently high flatness of the solder bumps can be ensured. In step (f), after the printed wiring board is peeled off from the ball holding plate and removed, and the protrusion at the tip of the solder bump is pressed against a flat plate having good flatness, the flatness of the solder bump is further improved.

【0017】[0017]

【実施例】図1の(A)〜(G)は本発明の方法を示す
工程図である。まずボール保持板40を用意する(図1
の(A))。このボール保持板40はステンレススチー
ル板やセラミック板などの平面度の良い板で作られ、そ
の表面にはプリント配線板50(図1の(F)〜
(G))の接合パッドに対応する位置に窪み42が形成
されている。これらの窪み42は、例えばドリル加工し
た一定の径と深さを持つ小孔でよい。
1 (A) to 1 (G) are process diagrams showing the method of the present invention. First, a ball holding plate 40 is prepared (FIG. 1).
(A)). The ball holding plate 40 is made of a plate having good flatness such as a stainless steel plate or a ceramic plate, and has a printed wiring board 50 (FIG. 1F) on its surface.
A depression 42 is formed at a position corresponding to the bonding pad of (G)). These depressions 42 may be, for example, drilled small holes having a constant diameter and depth.

【0018】このボール保持板40の表面は、窪み42
の内面を含めて半田の濡れ性が悪いもの、換言すれば溶
融半田をはじくものであることが必要である。ステンレ
ススチール板を用いる場合にこの半田濡れ性を十分に悪
くするために、表面および窪み42の内面をテフロンコ
ーティングするのがよい。
The surface of the ball holding plate 40 has a depression 42
It is necessary that the solder including the inner surface has poor wettability, in other words, it must repel molten solder. When a stainless steel plate is used, in order to sufficiently deteriorate the solder wettability, the surface and the inner surface of the depression 42 are preferably coated with Teflon.

【0019】このボール保持板40の窪み42には、ク
リーム半田44が充填される(図1の(B))。この工
程は、ステンシルマスクを用いずに、クリーム半田を載
せたボール保持板40の表面で直接へらを擦ることによ
り行うことができる。この場合にはへらで不用なクリー
ム半田をきれいに除去しておく。なおこの窪み44に充
填したクリーム半田44の量は一定になる。
The depression 42 of the ball holding plate 40 is filled with cream solder 44 (FIG. 1B). This step can be performed by directly rubbing a spatula on the surface of the ball holding plate 40 on which the cream solder is mounted, without using a stencil mask. In this case, unnecessary cream solder is removed with a spatula. Note that the amount of the cream solder 44 filled in the recess 44 becomes constant.

【0020】次にこのボール保持板40を100〜13
0℃に加熱し、クリーム半田42を乾燥する。そしてこ
の乾燥したクリーム半田42の上にステンシルマスクを
用いた印刷によって所定の厚さにクリーム半田46を載
せる(図1の(C))。ステンシルマスクには各窪み4
2に対応する位置に窪み42より大径の開口が形成さ
れ、この開口を窪み42に位置合せして、ステンシルマ
スクの上に置いたクリーム半田をへらで擦ることによ
り、所定厚さのクリーム半田46を各窪み42に供給で
きる。
Next, the ball holding plate 40 is
Heat to 0 ° C. to dry the cream solder 42. Then, the cream solder 46 is placed on the dried cream solder 42 to a predetermined thickness by printing using a stencil mask (FIG. 1C). Each recess 4 in the stencil mask
An opening having a diameter larger than that of the depression 42 is formed at a position corresponding to 2, and the opening is aligned with the depression 42, and the cream solder placed on the stencil mask is rubbed with a spatula so that the cream solder having a predetermined thickness is formed. 46 can be supplied to each depression 42.

【0021】このボール保持板40はリフロー炉に入れ
られて加熱され、クリーム半田44、46が同時に溶融
(リフロー)される(図1の(D))。この時クリーム
半田44は予め100〜130℃で乾燥され、内部の溶
剤が蒸発しているから、後で追加されたクリーム半田4
6との一体化が円滑に行われる。溶融したクリーム半田
44、46は一体となり、表面張力によって窪み42か
ら突出した部分が球形になる。
The ball holding plate 40 is placed in a reflow furnace and heated, so that the cream solders 44 and 46 are simultaneously melted (reflowed) (FIG. 1D). At this time, the cream solder 44 has been dried at 100 to 130 ° C. in advance and the solvent therein has evaporated.
6 is smoothly integrated. The melted cream solders 44 and 46 are united, and the portion projecting from the depression 42 becomes spherical due to surface tension.

【0022】そしてそのまま冷えて凝固すれば半田ボー
ル48となる。クリーム半田44、46の供給量は一定
であるから、この半田ボール48の径も一定であり、全
ての半田ボール48の頂点は共通な平面上に高精度に並
ぶことになる。
Then, when cooled and solidified as it is, a solder ball 48 is obtained. Since the supply amounts of the cream solders 44 and 46 are constant, the diameter of the solder balls 48 is also constant, and the vertices of all the solder balls 48 are arranged on a common plane with high precision.

【0023】この半田ボール48には、BGAプリント
配線板としての半導体パッケージ50が載せられる。こ
こに半導体パッケージ50はLSIやHICなどの半導
体部品52を上面に搭載し、これを樹脂54で気密封止
したものであり、プリント配線板からなる基板56の下
面には接合パッドが形成されている。
A semiconductor package 50 as a BGA printed wiring board is mounted on the solder ball 48. Here, the semiconductor package 50 has a semiconductor component 52 such as an LSI or HIC mounted on an upper surface thereof and hermetically sealed with a resin 54. A bonding pad is formed on a lower surface of a substrate 56 made of a printed wiring board. I have.

【0024】これらの接合パッドを半田ボール48に位
置合せして、この半導体パッケージ50はボール保持板
40に上から重ねられる。そしてこれらをリフロー炉に
入れて半田ボール48をリフローすれば、溶融した半田
ボール48が半導体パッケージ50の基板56の接合パ
ッドに半田付けされる(図1の(E))。
With these bonding pads aligned with the solder balls 48, the semiconductor package 50 is overlaid on the ball holding plate 40 from above. Then, if these are put in a reflow furnace and the solder balls 48 are reflowed, the melted solder balls 48 are soldered to the bonding pads of the substrate 56 of the semiconductor package 50 (FIG. 1E).

【0025】半田が十分に凝固してからボール保持板4
0を半導体パッケージ50から取外せば、半田ボール4
8が半導体パッケージ50側に固着してボール保持板4
0から離脱する(図1の(F))。この時窪み42内の
クリーム半田44がリフローされて半田ボール48の先
端に突起44Aとなって残る。この結果突起44A付き
の半田バンプ58が完成する。
After the solder is sufficiently solidified, the ball holding plate 4
0 from the semiconductor package 50, the solder balls 4
8 is fixed to the semiconductor package 50 side and the ball holding plate 4
0 (FIG. 1 (F)). At this time, the cream solder 44 in the recess 42 is reflowed and remains as a protrusion 44A at the tip of the solder ball 48. As a result, the solder bump 58 with the protrusion 44A is completed.

【0026】ボール保持板40の表面は十分に平面度良
く仕上げられているから、ここに保持された多数の半田
ボール48も平面度良く並ぶ。従って半導体パッケージ
50側に移された半田バンプ58の突起44Aも平面度
良く並ぶ。しかしボール保持板40を半導体パッケージ
50から剥がす際に、一部の半田バンプ58が多少傾い
たりすることはあり得る。
Since the surface of the ball holding plate 40 is finished with a sufficiently good flatness, a large number of solder balls 48 held here are also arranged with a good flatness. Therefore, the protrusions 44A of the solder bumps 58 transferred to the semiconductor package 50 are also arranged with good flatness. However, when the ball holding plate 40 is peeled off from the semiconductor package 50, some of the solder bumps 58 may be slightly inclined.

【0027】そこでその後突起44Aを平面度の良い平
板60に押し付け、突起44Aの先端の配列の平面度を
向上させるのが望ましい(図1の(G))。なおこの平
板60の表面も半田濡れ性の悪い材料で作ることが望ま
しい。
Then, it is desirable that the protrusions 44A be pressed against the flat plate 60 having good flatness to improve the flatness of the arrangement of the tips of the protrusions 44A (FIG. 1 (G)). Preferably, the surface of the flat plate 60 is also made of a material having poor solder wettability.

【0028】以上の実施態様では、窪み42にクリーム
半田44をへらを用いて充填した後、一定量のクリーム
半田46をステンシルマスクを用いた印刷により載せて
いるが、一定量のクリーム半田を各窪み42に供給でき
るのであれば他の方法で供給してもよい。例えば窪み4
2を浅くかつ開口が大きい形状とし、ステンシルマスク
を用いた一度の印刷で一定量のクリーム半田を供給して
もよい。
In the above-described embodiment, the cream solder 44 is filled in the recess 42 with a spatula, and then a certain amount of cream solder 46 is placed by printing using a stencil mask. As long as it can be supplied to the depression 42, it may be supplied by another method. For example, depression 4
2 may have a shallow shape with a large opening, and a fixed amount of cream solder may be supplied by one printing using a stencil mask.

【0029】窪み42は前記実施態様のように小径の孔
にすれば、半田バンプ58の先端に十分長い突起44A
を形成することができる。この突起44Aは平板60に
押し当てることにより容易につぶれるから、平面度を高
めるのに特に都合が良い。
If the recess 42 is formed as a small-diameter hole as in the above embodiment, a sufficiently long projection 44A is formed at the tip of the solder bump 58.
Can be formed. Since the projections 44A are easily crushed by being pressed against the flat plate 60, it is particularly convenient to increase the flatness.

【0030】また使用するクリーム半田44、46は同
一性状の共晶半田を用いるのがよい。この場合は、クリ
ーム半田44、46は瞬時に溶融が起こり、リフローが
速やかに行われ、かつ半田の成分組成が不均一になるこ
とがない。
The cream solders 44 and 46 used are preferably eutectic solders having the same properties. In this case, the cream solders 44 and 46 are instantaneously melted, the reflow is performed quickly, and the component composition of the solder does not become uneven.

【0031】[0031]

【発明の効果】請求項1の発明は以上のように、ボール
保持板の窪みにこの窪みよりも盛り上がるように所定量
のクリーム半田を供給し、リフローすることにより表面
張力を利用して半田をボール状に凝固させ、この半田ボ
ールをプリント配線板側へリフロー半田付けして、半田
ボールの先端に突起を持った半田バンプを形成したもの
である。従って予め球形の半田ボールを用意して1つず
つ各接合パッドに供給する必要が無くなり、特殊な専用
実装機が不要になる。このため通常の印刷装置やリフロ
ー炉などの設備で足りる。
According to the first aspect of the present invention, as described above, a predetermined amount of cream solder is supplied to the dent of the ball holding plate so as to swell from the dent, and the solder is reflowed using the surface tension. The solder ball is solidified into a ball shape, and the solder ball is reflow-soldered to the printed wiring board to form a solder bump having a projection at the tip of the solder ball. Therefore, it is not necessary to prepare spherical solder balls in advance and supply them to the respective bonding pads one by one, and a special dedicated mounting machine becomes unnecessary. For this reason, facilities such as a normal printing apparatus and a reflow furnace are sufficient.

【0032】またボール保持板の平面度を十分良くする
ことにより半田バンプの先端の平面度も良くすることが
できるから、実装端子面の面積が大きい半導体パッケー
ジなどを信頼性高く半田付けすることが可能になる。
Further, since the flatness of the tip of the solder bump can be improved by sufficiently improving the flatness of the ball holding plate, a semiconductor package having a large mounting terminal surface area can be soldered with high reliability. Will be possible.

【0033】ここにボール保持板に一定量のクリーム半
田を供給するためには、窪みにクリーム半田を充填した
後、この上にステンシルマスクを用いた印刷により所定
厚さにクリーム半田を印刷するのがよい(請求項2)。
このようにすれば簡単に一定量のクリーム半田を高精度
に供給できる。なおこの場合、窪みに充填したクリーム
半田を100〜130℃で加熱し乾燥しておけば、その
後のステンシルマスクを用いた印刷を円滑に行うことが
できると共に、両クリーム半田の一体化に適する(請求
項3)。
Here, in order to supply a fixed amount of cream solder to the ball holding plate, after filling the depression with cream solder, the cream solder is printed to a predetermined thickness thereon by printing using a stencil mask. (Claim 2).
In this way, a fixed amount of cream solder can be easily supplied with high precision. In this case, if the cream solder filled in the depression is heated and dried at 100 to 130 ° C., the subsequent printing using the stencil mask can be performed smoothly and is suitable for integrating both cream solders ( Claim 3).

【0034】また工程(f) でボール保持板をプリント配
線板から剥がす際に、半田バンプの高さが不揃いになる
ことがあり得るので、この場合には平面度の高い平板に
突起を押し当ててつぶすことにより平面度を良くするこ
とが可能である(請求項4)。
When the ball holding plate is peeled off from the printed wiring board in step (f), the heights of the solder bumps may become uneven. In this case, the projections are pressed against a flat plate having high flatness. The flatness can be improved by squashing (claim 4).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す図FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.

【図2】半田ボールを用いる従来の方法を示す図FIG. 2 is a diagram showing a conventional method using a solder ball;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

40 ボール保持板 42 窪み 44、46 クリーム半田 44A 突起 48 半田ボール 50 プリント配線板としての半導体パッケージ 58 半田バンプ 60 平板 Reference Signs List 40 Ball holding plate 42 Depression 44, 46 Cream solder 44A Projection 48 Solder ball 50 Semiconductor package as printed wiring board 58 Solder bump 60 Flat plate

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ボールグリッドプリント配線板の多数の
電極ボンディングパッドに半田バンプを形成する方法に
おいて、 (a) 前記電極ボンディングパッドに対応する位置に窪み
を形成した表面の半田濡れ性が悪いボール保持板を用意
する工程; (b) このボール保持板の窪みにこの窪みより盛り上がる
ようにクリーム半田を供給する工程; (c) この窪みに盛り上げたクリーム半田をリフローによ
り溶融し表面張力によりボール状に凝固させて半田ボー
ルを形成する工程; (d) 半田ボールに前記電極ボンディングパッドを位置合
せしつつ前記プリント配線板をボール保持板に重ねる工
程; (e) 前記半田ボールをリフローにより溶融させて対応す
る前記電極ボンディングパッドに半田付けする工程; (f) 半田の凝固後にボール保持板をプリント配線板から
取り外す工程;とを有することを特徴とするボールグリ
ッドアレイプリント配線板の半田バンプ形成方法。
1. A method of forming solder bumps on a large number of electrode bonding pads of a ball grid printed wiring board, comprising the steps of: (a) holding a ball having poor solder wettability on a surface having a depression formed at a position corresponding to the electrode bonding pad; A step of preparing a board; (b) a step of supplying cream solder to the depression of the ball holding plate so as to rise from the depression; (c) a step of melting the cream solder raised in the depression by reflow and forming into a ball by surface tension. Solidifying to form a solder ball; (d) stacking the printed wiring board on a ball holding plate while aligning the electrode bonding pad with the solder ball; (e) melting the solder ball by reflow to respond (F) removing the ball holding plate from the printed wiring board after the solidification of the solder. Removing the solder bumps from the ball grid array printed wiring board.
【請求項2】 工程(b) は、 (b-a) ボール保持板の窪みにクリーム半田を充填する
工程; (b-b) 窪みに充填したクリーム半田の上に、ステンシ
ルマスクを用いてさらに他のクリーム半田を所定厚さに
印刷する工程;とを有する請求項1のボールグリッドア
レイプリント配線板の半田バンプ形成方法。
2. The step (b) comprises: (ba) a step of filling the depression of the ball holding plate with cream solder; (bb) a step of further applying another cream solder on the cream solder filled in the depression by using a stencil mask. And printing the solder bumps to a predetermined thickness.
【請求項3】 工程(b-a) において、窪みにクリーム半
田を充填した後100°〜130℃に加熱し乾燥する請
求項2のボールグリッドアレイプリント配線板の半田バ
ンプ形成方法。
3. The method according to claim 2, wherein in the step (ba), the depression is filled with cream solder, and then heated to 100 ° C. to 130 ° C. and dried.
【請求項4】 工程(f) の後に次の工程、 (g) 半田ボールの先端に形成された窪みの形状に対応す
る突起を、平板に押圧して、突起先端の平面度を確保す
る工程:を付加した請求項1のボールグリッドアレイプ
リント配線板の半田バンプ形成方法。
4. The following step after the step (f): (g) a step of pressing a projection corresponding to the shape of the depression formed at the tip of the solder ball against a flat plate to secure the flatness of the tip of the projection. 2. The method for forming solder bumps on a ball grid array printed wiring board according to claim 1, wherein:
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Cited By (1)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7670877B2 (en) 2005-01-10 2010-03-02 Lockheed Martin Corporation Reliability enhancement process
US7719108B2 (en) 2005-01-10 2010-05-18 Lockheed Martin Corporation Enhanced reliability semiconductor package

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