JPH10277774A - ハンダ粒子、ハンダペースト、ハンダ粒子の作製方法、及び回路基板へのデバイスの実装方法 - Google Patents

ハンダ粒子、ハンダペースト、ハンダ粒子の作製方法、及び回路基板へのデバイスの実装方法

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JPH10277774A
JPH10277774A JP9085182A JP8518297A JPH10277774A JP H10277774 A JPH10277774 A JP H10277774A JP 9085182 A JP9085182 A JP 9085182A JP 8518297 A JP8518297 A JP 8518297A JP H10277774 A JPH10277774 A JP H10277774A
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solder
solder particles
particles
solder paste
paste
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Application number
JP9085182A
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Inventor
Kazunori Sato
和典 里
Yuji Uno
雄二 鵜野
Takafumi Yasuhara
孝文 安原
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten 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
    • H05K3/3485Applying solder paste, slurry or powder

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線基板上の導体層にハンダペーストを印刷
し、デバイスを仮固定した後、リフロー炉で予備加熱を
行うと、予備加熱により球形状のハンダ粒子が露出する
場合がある。球形状のハンダ粒子は転がり易く、熱風に
より転がったり、飛ばされたりして、ボンディングパッ
ドに付着、溶融し、ワイヤボンディング不良が発生する
という課題があった。 【解決手段】 扁平形状のハンダ粒子11を含むハンダ
ペーストを使用することにより、ハンダ粒子11相互の
接触面積を大きくし、リフロー炉での予備加熱において
もお互いに接着し合って大きな塊を形成するようにし
て、熱風により飛ばされにくくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はハンダ粒子、ハンダ
ペースト、ハンダ粒子の作製方法、及び回路基板へのデ
バイスの実装方法に関し、より詳細には配線基板にデバ
イスを実装する際にハンダペーストに混入するためのハ
ンダ粒子、前記ハンダ粒子等を含有するハンダペース
ト、前記ハンダ粒子の作製方法、及び回路基板へのデバ
イスの実装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、表面実装デバイス用の導体層が形
成された樹脂製又はセラミック製の配線基板に表面実装
デバイス(以下、デバイスと記す)を実装する際には、
前記導体層のパターン状にハンダ粒子を含むハンダペー
ストを印刷した後、該ハンダペーストが印刷された前記
導体層に前記デバイスを仮固定する。次に、前記デバイ
スが仮固定された前記配線基板をリフロー炉に搬入し、
該リフロー炉の内部を所定の速度で移動させ、前記ハン
ダペーストをリフローさせることにより、前記配線基板
上の前記導体層に前記デバイスを接続・固定していた。
【0003】上記工程において、前記デバイスが仮固定
された前記配線基板を前記リフロー炉に搬入すると、前
記配線基板や前記デバイス等を均一に加熱するためにリ
フロー炉上部より熱風がゆっくりと送られてくる。前記
リフロー炉の予備加熱領域において、熱風の温度は15
0〜160℃程度とハンダ粒子の融点より低いが、次第
に熱風の温度が高くなり、熱風の温度がハンダ粒子の融
点(通常、180℃付近)を超えるとハンダ粒子は溶融
(リフロー)状態となり、酸化被膜が除去され金属面が
露出した前記導体層及び前記デバイスの双方にハンダは
付着し、その後温度を下げることにより、前記導体層に
前記デバイスがハンダ層を介して接続・固定される。前
記リフロー炉の通過時間は、通常、5〜6分程度であ
る。
【0004】図9は上記デバイスの実装におけるリフロ
ー炉内の予備加熱領域での状態を示した断面図である。
【0005】この予備加熱領域において、配線基板61
の導体層62上に形成されたハンダペースト層63で
は、150〜160℃程度の熱風66によりハンダペー
スト層63を構成するフラックスや溶剤等の液状成分が
かなり蒸発すると共に、流動性がよくなるために前記液
状成分が下部に移動し、ハンダペースト層63の表面付
近に、ハンダ粒子14が露出した部分が発生する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】通常、ハンダペースト
層63に含まれるハンダ粒子14は、溶融したハンダを
噴霧することにより得られ、30〜150μm程度の粒
径を有し、かつ略球形状である。従って、ハンダ粒子1
4同士は点で接触し、液状成分がハンダ粒子14に多少
付着していてもお互いの粘着力は小さい。また、ハンダ
粒子14がほぼ球形状であるため、転がり易い。従っ
て、一旦ハンダ粒子14が露出してしまうと個々のハン
ダ粒子14は比較的動き易くなり、リフロー炉上部より
送られてくる熱風66によりハンダ粒子14が転がった
り、飛ばされたりして、ハンダペースト層63以外の部
分に移動する場合がある。これら移動したハンダ粒子1
4がベアチップを搭載するためのボンディングパッドに
付着、溶融してしまうと、ワイヤボンディングの際にワ
イヤがボンディングパッドにうまく融着せず、ワイヤボ
ンディング不良が発生するという課題があった。
【0007】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、デバイス接続用の導体層にハンダペーストを介して
デバイスが仮固定された配線基板をリフロー炉により加
熱する際、予備加熱によりハンダ粒子がハンダペースト
層より露出しても熱風により飛ばされにくいハンダ粒
子、該ハンダ粒子等を含むハンダペースト、前記ハンダ
粒子の作製方法、及び前記リフロー炉による加熱時に熱
風により前記配線基板上のハンダ粒子が飛ばされにくい
ハンダペーストを使用した回路基板へのデバイスの実装
方法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係るハンダ粒子(1)は、扁平
形状をしていることを特徴としている。
【0009】上記ハンダ粒子(1)は、扁平形状をして
いるので、風等が当たっても転がりにくい。また、前記
ハンダ粒子同士は面接触をしているので、前記ハンダ粒
子を含むハンダペースト中において、前記ハンダ粒子同
士の接触面積も大きい。従って、前記ハンダ粒子を含む
前記ハンダペーストを配線基板上にデバイスを接続・固
定するために使用すると、前記ハンダペーストにより前
記デバイスが仮固定された前記配線基板をリフロー炉に
より加熱する際、予備加熱により前記ハンダ粒子がハン
ダペースト層より露出しても、お互いに接着し合って大
きな塊を形成し、熱風により飛ばされたり、転がったり
しにくい。その結果、ハンダ粒子がボンディングパッド
に付着・溶融することによるワイヤボンディング不良の
発生を防止することができる。
【0010】また本発明に係るハンダ粒子(2)は、表
面に多数の突起を有することを特徴としている。
【0011】上記ハンダ粒子(2)は、表面に多数の突
起を有しているので、風等が当たっても転がりにくい。
また、前記ハンダ粒子を含むハンダペースト中におい
て、前記ハンダ粒子同士の接触点も多い。従って、前記
ハンダ粒子を含む前記ハンダペーストを配線基板上にデ
バイスを接続・固定するために使用すると、リフロー炉
での予備加熱において、前記ハンダ粒子がハンダペース
ト層より露出しても、前記ハンダ粒子同士が接着し合っ
て大きな塊を形成し、熱風により飛ばされたり、転がっ
たりしにくい。その結果、ハンダ粒子のボンディングパ
ッド付着に起因するワイヤボンディング不良の発生を防
止することができる。
【0012】また本発明に係るハンダ粒子(3)は、ほ
ぼ直方体形状をしていることを特徴としている。
【0013】上記ハンダ粒子(3)は、ほぼ直方体形状
をしているので、風等が当たっても転がりにくい。ま
た、前記ハンダ粒子同士は面接触をしているので、前記
ハンダ粒子を含むハンダペースト中で、ハンダ粒子同士
の接触面積も大きい。従って、前記ハンダ粒子を含む前
記ハンダペーストを配線基板上にデバイスを接続・固定
するために使用すると、リフロー炉での予備加熱におい
て、前記ハンダ粒子がハンダペースト層より露出して
も、前記ハンダ粒子同士が接着し合って大きな塊を形成
し、熱風により飛ばされたり、転がったりしにくい。そ
の結果、ハンダ粒子のボンディングパッド付着に起因す
るワイヤボンディング不良の発生を防止することができ
る。
【0014】また本発明に係るハンダペースト(1)
は、上記ハンダ粒子(1)〜(3)の少なくとも1種以
上を含有していることを特徴としている。
【0015】上記ハンダペースト(1)にあっては、上
記ハンダ粒子(1)〜(3)の少なくとも1種以上を含
有しているので、ハンダ粒子同士の接触が良好である。
従って、前記ハンダ粒子を含む前記ハンダペーストを配
線基板上にデバイスを接続・固定するために使用する
と、リフロー炉での予備加熱において、前記ハンダ粒子
がハンダペースト層より露出しても、前記ハンダ粒子同
士が接着し合って大きな塊を形成し、熱風により飛ばさ
れたり、転がったりしにくい。その結果、ハンダ粒子の
ボンディングパッド付着に起因するワイヤボンディング
不良の発生を防止することができる。
【0016】また本発明に係るハンダペースト(2)
は、紫外線又は熱により硬化する接着剤組成物を含有し
ていることを特徴としている。
【0017】上記ハンダペースト(2)にあっては、紫
外線又は熱により硬化する接着剤組成物を含有している
ので、前記ハンダペーストを配線基板上に塗布した後、
紫外線を照射するか、リフロー炉等において加熱すれ
ば、前記接着剤組成物はハンダ粒子同士を接着した状態
で硬化する。従って、前記配線基板のリフロー炉での予
備加熱において、ハンダ粒子がハンダペースト層より露
出しても、前記接着剤組成物により前記ハンダ粒子同士
が接着し合って大きな塊を形成し、熱風により飛ばされ
たり、転がったりしにくい。その結果、ハンダ粒子のボ
ンディングパッド付着に起因するワイヤボンディング不
良の発生を防止することができる。
【0018】また本発明に係るハンダペースト(3)
は、上記ハンダペースト(1)の中に、さらに紫外線又
は熱により硬化する接着剤組成物を含有していることを
特徴としている。
【0019】上記ハンダペースト(3)によれば、ハン
ダ粒子同士がその形状に起因して接着され易い上に、前
記接着剤組成物によりお互いが接着される。従って、前
記配線基板のリフロー炉での予備加熱において、前記ハ
ンダ粒子がハンダペースト層より露出しても、より前記
強固に前記ハンダ粒子同士が接着し合って大きな塊を形
成し、熱風により飛ばされたり、転がったりしにくい。
その結果、ハンダ粒子のボンディングパッド付着に起因
するワイヤボンディング不良の発生を防止することがで
きる。
【0020】また本発明に係るハンダ粒子の作製方法
(1)は、ハンダ粒子(1)の作製方法であって、プレ
ス成形機のプレス面にハンダ粒子を散布した後、振動を
与えることによりハンダ粒子を単分散の状態とし、その
後プレスを行うことを特徴としている。
【0021】上記ハンダ粒子の作製方法(1)によれ
ば、球形状のハンダ粒子を押しつぶすことにより、効率
よく扁平形状のハンダ粒子を作製することができ、作製
された前記ハンダ粒子は上記ハンダペースト(1)〜
(3)用のハンダ粒子として好適である。
【0022】また本発明に係るハンダ粒子の作製方法
(2)は、ハンダ粒子(2)の作製方法であって、ハン
ダ粒子の表面に接着剤の層を形成した後、前記ハンダ粒
子の1/2以下の粒径のハンダ粒子をその表面に接着さ
せることを特徴としている。
【0023】上記ハンダ粒子の作製方法(2)によれ
ば、2種類の粒径の異なるハンダ粒子及び接着剤を使用
することにより、比較的容易に大きな粒径を有するハン
ダ粒子表面の前記接着剤層を介して多数の突起を有する
ハンダ粒子を作製することができ、作製された前記ハン
ダ粒子は上記ハンダペースト(1)〜(3)用のハンダ
粒子として好適である。
【0024】また本発明に係るハンダ粒子の作製方法
(3)は、ハンダ粒子(3)の作製方法であって、接触
面に直方体形状の凹部が形成され、前記接触面を含む断
面視略円形状の回転部材が他の回転部材と接触しながら
回転して直方体形状の粒子を形成するように構成された
成形機に、ハンダ粒子、板状のハンダ、又は塊状のハン
ダを投入することを特徴としている。
【0025】上記ハンダ粒子の作製方法(3)によれ
ば、ハンダ粒子等を成形機に投入することにより接触面
に形成された直方体形状の凹部に前記ハンダ粒子等が入
り込んでほぼ直方体形状の粒子が形成される。従って、
ほぼ直方体形状のハンダ粒子を効率よく作製することが
でき、作製された前記ハンダ粒子は上記ハンダペースト
(1)〜(3)用のハンダ粒子として好適である。
【0026】また本発明に係る回路基板へのデバイスの
実装方法(1)は、配線基板のデバイス接続用の導体部
に上記ハンダペースト(4)〜(6)のいずれかを塗布
した後、前記ハンダペーストが塗布された前記導体部を
含む部分にデバイスを仮固定し、リフローさせることを
特徴としている。
【0027】上記回路基板へのデバイスの実装方法
(1)によれば、前記配線基板上にデバイスを接続する
ために上記ハンダペースト(4)〜(6)のいずれかを
用いるので、前記配線基板のリフロー炉での予備加熱に
おいて、ハンダ粒子がハンダペースト層より露出して
も、前記ハンダ粒子同士が接着し合って大きな塊を形成
し、熱風により飛ばされたり、転がったりしにくい。そ
の結果、ハンダ粒子のボンディングパッド付着に起因す
るワイヤボンディング不良の発生を防止することができ
る。
【0028】また本発明に係る回路基板へのデバイスの
実装方法(2)は、配線基板のデバイス接続用の導体部
にハンダペーストを塗布した後、該ハンダペーストを粘
性の高いフラックスにより覆い、その後前記ハンダペー
スト及び前記フラックスが塗布された前記導体部を含む
部分にデバイスを仮固定し、リフローさせることを特徴
としている。
【0029】上記回路基板へのデバイスの実装方法
(2)によれば、前記配線基板上に塗布されたハンダペ
ーストの上にさらに粘性の高いフラック層を形成するの
で、前記配線基板のリフロー炉での予備加熱において、
ハンダ粒子が露出しにくく、熱風により飛ばされたり、
転がったりすることはない。その結果、ハンダ粒子のボ
ンディングパッド付着に起因するワイヤボンディング不
良の発生を防止することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るハンダ粒子、
ハンダペースト、ハンダ粒子の作製方法、及び回路基板
へのデバイスの実装方法の実施の形態を図面に基づいて
説明する。
【0031】図1は、実施の形態(1)に係るハンダペ
ースト中のハンダ粒子を模式的に示した部分拡大斜視図
である。
【0032】図1に示したように、ハンダ粒子11は扁
平形状であり、その面方向の長さは30〜250μm程
度である。また、近接するハンダ粒子11同士は、大き
な面積で面接触している。ハンダペースト中には、加熱
時にハンダ粒子11が酸化膜を生成するのを防止する役
割を果たすパラフィン、ロジン等の粘性化合物と、配線
基板上に形成された導体層の酸化被膜を除去する役割を
果たす塩化亜鉛、塩化アンモニウム等の無機塩や有機酸
塩等と、ペーストに流動性を与える溶剤とが含まれてお
り、粘性化合物はハンダ粒子11同士を接着させる働き
もする。ハンダペースト中のハンダ粒子11同士は、扁
平であるため面で接触することが可能となり、球状のハ
ンダ粒子14(図9)と比較すると、お互いの接触面積
が格段に大きくなるため、前記粘性化合物等を介したお
互いの接着力も大きくなる。
【0033】次に、実施の形態(1)に係る回路基板へ
のデバイスの実装方法について説明する。まず、配線基
板上の導体層に扁平形状のハンダ粒子11を含むハンダ
ペーストを印刷し、該ハンダペーストが印刷された前記
導体層にデバイスを仮固定した後、リフロー炉に前記配
線基板を搬入し、熱風による予備加熱を行う。この予備
加熱において、フラックス等が蒸発すると共に、液状化
して底部の方に流れ、ハンダ粒子11が露出する場合が
あるが、扁平形状のハンダ粒子11は接触面積が大きい
ために、前記ハンダペースト中の粘性化合物を介してお
互いに接着し合って大きな塊を形成し、熱風により飛ば
されにくくなる。また、ハンダ粒子11が扁平であるた
めし、熱風により転がりにくい。その結果、ハンダ粒子
11が熱風により前記配線基板上を移動し、ボンディン
グパッドに付着、溶融することによるワイヤボンディン
グ不良の発生を防止することができる。
【0034】次に、扁平なハンダ粒子11を作製する方
法について説明する。扁平なハンダ粒子11は、通常の
方法、すなわち溶融したハンダを噴霧することによって
は得られないため、通常の方法により得られたハンダ粒
子14を成形することにより作製する。ハンダ粒子14
を扁平にするための成形方法は種々考えられるが、その
一つとして、樹脂成形用の圧縮成形機を用いた成形方法
が挙げられる。
【0035】図2は圧縮成形に用いる金型15を示した
正面図である。金型下部15bの凹部形状に形成された
プレス面150bにほぼ球形状のハンダ粒子14が単分
散の状態で分散している。ハンダ粒子14を単分散の状
態にするためには、プレス面150bの面積から計算し
て単分散が可能な量のハンダ粒子14をプレス面150
b上に散布し、水平方向の振動を与える。この後、金型
上部15aを下げてゆき、プレスを行ことにより球形状
のハンダ粒子14を押しつぶし、扁平形状のハンダ粒子
11を形成する。金型15a、15bのプレス面150
a、150bにハンダ粒子14が付着しないように、プ
レス面150a、150bは、表面エネルギーの低いフ
ッ素樹脂等でコーティングしておくことが望ましい。
【0036】上記方法により、比較的簡単に扁平形状の
ハンダ粒子14を作製することができる。
【0037】図3は実施の形態(2)に係るハンダペー
スト中のハンダ粒子を模式的に示した部分拡大斜視図で
ある。
【0038】図3に示したように、このハンダ粒子21
は表面に多数の突起21aを有しており、その粒径は5
0〜250μm程度である。また、近接するハンダ粒子
21同士は突起21aを介して接触しているため接触点
が多く、前記粘性化合物を介して接着し易い。ハンダペ
ーストの組成は実施の形態(1)の場合と同様である。
【0039】次に、実施の形態(2)に係る回路基板へ
のデバイスの実装方法について説明する。まず、実施の
形態(1)の場合と同様に配線基板上の導体層に表面に
多数の突起21aを有するハンダ粒子21を含むハンダ
ペーストを印刷し、デバイスを仮固定した後、リフロー
炉で予備加熱を行う。この予備加熱において、ハンダ粒
子21が露出する場合があるが、ハンダ粒子21は突起
21aを有しているため、接触点が多数存在し、ペース
ト中の粘性化合物等を介してお互いに接着し合って大き
な塊を形成し、熱風により飛ばされにくい。また、ハン
ダ粒子21は表面に多数の突起21aを有するため、熱
風により転がりにくい。その結果、ハンダ粒子21が熱
風により前記配線基板上を移動し、ボンディングパッド
に付着、溶融することによるワイヤボンディング不良の
発生を防止することができる。
【0040】次に、表面に多数の突起21aを有するハ
ンダ粒子21を作製する方法について説明する。一回
で、表面に多数の突起21aを有するハンダ粒子21を
作製することは難しいため、通常、用いられている球形
状のハンダ粒子14を用い、その表面にハンダの微粒子
を接着させて突起21aを形成する。図4(a)〜
(c)は、上記工程を模式的に示した断面図である。
【0041】まず、球形状のハンダ粒子(粒径30〜2
00μm程度)の表面に接着剤の層を形成する。前記接
着剤の種類は特に限定されるものではないが、リフロー
後の洗浄処理により容易に除去することができるもので
好ましく、ハンダペーストに含まれている成分が好まし
い。従って、前記接着剤としては、例えばロジン、パラ
フィン等が挙げられる。
【0042】接着剤の層の形成方法は以下のようにな
る。例えば球形状のハンダ粒子14が通過しない目開き
のメッシュスクリーン上に、球形状のハンダ粒子14を
載置し、振動させることにより単分散の状態とする。次
に、球形状のハンダ粒子14をロジンの溶融温度より2
0〜30℃程度低い温度まで加熱し、溶融したロジンを
メッシュスクリーン上のハンダ粒子14に注ぎ、図4
(a)に示したように球形のハンダ粒子14の表面にロ
ジン層(接着剤層)22を形成する。このとき、大部分
のロジンはメッシュスクリーンを通過するため、ハンダ
粒子14の表面に薄いロジン層22が形成される。続い
て、ロジン層22が形成されたハンダ粒子14を冷却
し、メッシュスクリーンとロジン層22を有するハンダ
粒子14とを切り離すためにメッシュスクリーンに振動
を与える。次に、ハンダ粒子14の1/2以下の粒径の
ハンダ粒子23をメッシュスクリーンの上方から散布し
(図3(b))、ロジン層22に粒径の小さいハンダ粒
子23を接着させる。
【0043】上記方法により表面に粒径の小さい多数の
ハンダ粒子23を有するハンダ粒子14(ハンダ粒子2
1)が作製される(図3(c))。この後、ハンダ粒子
23を有するハンダ粒子14を溶融温度に近い温度まで
昇温させ、粒径の小さいハンダ粒子23をハンダ粒子1
4表面に接着させてもよい。
【0044】上記ハンダ粒子の作製方法によれば、2種
類の粒径の異なるハンダ粒子14、23及びロジンを使
用することにより、比較的容易に表面のロジン層22を
介して多数の突起21aを有するハンダ粒子21を作製
することができる。
【0045】また、ハンダ粒子14表面に無電解メッキ
により突起を形成する方法も考えられるが、その際には
ハンダ粒子14表面に均一なハンダメッキ層が形成され
ないように、ハンダ粒子14の一部を有機物等で被覆し
ておく必要がある。
【0046】図5は実施の形態(3)に係るハンダペー
スト中のハンダ粒子を模式的に示した部分拡大斜視図で
ある。
【0047】図5に示したように、このハンダ粒子31
はほぼ直方体形状をしており、その粒径は30〜200
μm程度である。また、近接するハンダ粒子21同士は
面により接触している。ハンダペーストの組成は実施の
形態(1)の場合と同様である。
【0048】次に、実施の形態(3)に係る回路基板へ
のデバイスの実装方法について説明する。まず、実施の
形態(1)の場合と同様に配線基板上の導体層にほぼ直
方体形状をしたハンダ粒子31を含むハンダペーストを
印刷し、デバイスを仮固定した後、リフロー炉で予備加
熱を行う。この予備加熱において、ハンダ粒子31が露
出する場合があるが、ハンダ粒子31は直方体形状であ
り、他の近接するハンダ粒子31との接触面積が大きい
ため、ペースト中の粘性化合物等を介してお互いに接着
し合って大きな塊を形成し、熱風により飛ばされにく
い。また、ハンダ粒子31はほぼ直方体形状であるた
め、熱風により転がりにくい。その結果、ハンダ粒子3
1が熱風により前記配線基板上を移動し、ボンディング
パッドに付着、溶融することによるワイヤボンディング
不良の発生を防止することができる。
【0049】次に、直方体形状のハンダ粒子31を作製
する方法について説明する。この場合にも、ハンダ粒
子、板状のハンダ、又は塊状のハンダを成形機にかけて
直方体形状のハンダ粒子31に成形する。
【0050】図6(a)は直方体形状のハンダ粒子を作
製するための成形機を模式的に示した断面図であり、
(b)は前記成形機を構成する回転部材の接触面を模式
的に示した部分拡大平面図である。
【0051】(b)に示したように、回転部材42の接
触面42aの全体に直方体形状の凹部420aが整列状
態で多数形成されており、他の回転部材41の接触面4
1aは平面となっている。この成形機40の回転部材4
1、42を回転させながら、ホッパ43にハンダ粒子1
4を所定の供給速度で供給するとほぼ直方体形状のハン
ダ粒子31が作製され、下に落下する。成形されたハン
ダ粒子31が凹部420aに接着しないように、凹部4
20aが形成された接触面42aは離型性のよいフッ素
樹脂によりコーティングされている。
【0052】また、厚さが数十μmのハンダ箔を作製し
ておき、このハンダ箔を形成機に入れることにより、効
率的にほぼ直方体形状のハンダ粒子を作製することがで
きる。
【0053】上記ハンダ粒子の作製方法によれば、ハン
ダ粒子14等を成形機40に投入することにより接触面
42aに形成された直方体形状の凹部420aにハンダ
粒子14等が入り込んでほぼ直方体形状のハンダ粒子3
1が形成される。従って、成形機40を用いることによ
り、ほぼ直方体形状のハンダ粒子31を効率よく作製す
ることができる。
【0054】図7は実施の形態(4)に係るハンダペー
ストを模式的に示した部分拡大斜視図である。
【0055】このハンダペースト50中には、ハンダ粒
子14と共に接着剤組成物51が含まれており、この接
着剤組成物51がハンダ粒子14同士を接着する役割を
果たしている。接着剤組成物51は紫外線又は熱により
硬化する特性を有している。この接着剤組成物51は、
例えばネガ型のフォトレジストや熱硬化性樹脂を含む組
成物等により構成されており、具体例としては、例えば
日立化成工業製のタッフィー−TF−3347Y等が挙
げられる。
【0056】従って、ハンダペースト50を調製する際
には、通常組成のハンダペーストに接着剤組成物51を
添加し、混合した後、紫外線を照射するか、又は加熱す
る。前記処理によりハンダペースト中の接着剤組成物5
1は硬化し、ハンダ粒子14同士を強固に接着する。
【0057】ハンダペースト50中のハンダ粒子は、球
形状のハンダ粒子14に限られるものではなく、扁平形
状のハンダ粒子11、表面に多数の突起を有するハンダ
粒子21、ほぼ直方体形状のハンダ粒子31等であって
もよい。
【0058】次に、実施の形態(4)に係る回路基板へ
のデバイスの実装方法について説明する。まず、実施の
形態(1)の場合と同様に配線基板上の導体層に接着剤
組成物51を含むハンダペースト50を印刷し、デバイ
スを仮固定した後、リフロー炉で予備加熱を行う。この
予備加熱において、ハンダ粒子14が露出する場合があ
るが、ハンダ粒子31同士は接着剤組成物51により接
着されているために大きな塊を形成し、熱風により飛ば
されたり、転がったりしにくい。その結果、ハンダ粒子
14が熱風により前記配線基板上を移動し、ボンディン
グパッドに付着、溶融することによるワイヤボンディン
グ不良の発生を防止することができる。
【0059】上記実施の形態(1)〜(4)において
は、ハンダペースト中のハンダ粒子の形状を変えたり、
ハンダペースト中に接着剤組成物51を添加することに
より、リフロー炉における予備加熱中にハンダ粒子14
が飛ばないようにしていたが、導体層上に形成したハン
ダペースト層に他の物質を被覆することによりハンダ粒
子14が飛ばないようにすることもできる。
【0060】図8は実施の形態(5)に係る回路基板へ
のデバイスの実装方法における一工程を模式的に示した
断面図である。
【0061】図8に示したように、配線基板61上の導
体層62にハンダペーストを印刷して、ハンダペースト
層63を形成した後、ハンダペースト層63を粘性の高
いフラックス64で覆い、デバイス65を仮固定する。
次に、このような処理が施された配線基板61をリフロ
ー炉に搬入し、予備加熱する。この予備加熱の際、リフ
ロー炉の上部から熱風66がゆっくりと送られてくる
が、粘性の高いフラックス層64がハンダペースト層6
4を覆っているため、ハンダ粒子14が露出することは
なく、従って熱風66によりハンダ粒子14が飛ぶこと
もない。その結果、ハンダ粒子14が熱風により得配線
基板上を移動し、ボンディングパッドに付着、溶融する
ことによるワイヤボンディング不良の発生を防止するこ
とができる。
【0062】上記したようにフラックス層64は、粘性
が高く、リフロー炉での予備加熱程度では流れないもの
が好ましく、例えば通常のフラックスにさらにエチルセ
ルロースのような高分子増粘剤が添加されているものが
好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態(1)に係るハンダペース
ト中の扁平形状のハンダ粒子を示した部分拡大斜視図で
ある。
【図2】実施の形態(1)において、圧縮成形に用いる
金型を示した正面図である。
【図3】実施の形態(2)に係るハンダペースト中の表
面に多数の突起を有するハンダ粒子を模式的に示した部
分拡大斜視図である。
【図4】(a)〜(c)は、ハンダ粒子の表面に微粒子
を接着させて突起を形成する際の各工程を模式的に示し
た断面図である。
【図5】実施の形態(3)に係るハンダペースト中のほ
ぼ直方体形状のハンダ粒子を模式的に示した部分拡大斜
視図である。
【図6】(a)は直方体形状のハンダ粒子を作製するた
めの成形機を模式的に示した断面図であり、(b)は前
記成形機を構成する回転部材の接触面を模式的に示した
部分拡大平面図である。
【図7】実施の形態(4)に係る接着剤組成物を含むハ
ンダペーストを模式的に示した部分拡大斜視図である。
【図8】実施の形態(5)に係る回路基板へのデバイス
の実装方法における一工程を模式的に示した断面図であ
る。
【図9】従来の回路基板へのデバイスの実装方法におけ
る一工程を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
11、14、21、23、31 ハンダ粒子 150b プレス面 21a 突起 22 ロジン層(接着剤層) 40 成形機 41、42 回転部材 42a 接触面 420a 凹部 51 接着剤組成物 61 配線基板 62 導体層 63 ハンダペースト層 64 フラックス層 65 デバイス

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 扁平形状をしていることを特徴とするハ
    ンダ粒子。
  2. 【請求項2】 表面に多数の突起を有することを特徴と
    するハンダ粒子。
  3. 【請求項3】 ほぼ直方体形状をしていることを特徴と
    するハンダ粒子。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3に記載のハンダ粒子の少な
    くとも1種以上を含有していることを特徴とするハンダ
    ペースト。
  5. 【請求項5】 紫外線又は熱により硬化する接着剤組成
    物を含有していることを特徴とするハンダペースト。
  6. 【請求項6】 請求項4記載のハンダペースト中に、さ
    らに紫外線又は熱により硬化する接着剤組成物を含有し
    ていることを特徴とするハンダペースト。
  7. 【請求項7】 プレス成形機のプレス面にハンダ粒子を
    散布した後、振動を与えることによりハンダ粒子を単分
    散の状態とし、その後プレスを行うことを特徴とする請
    求項1記載のハンダ粒子の作製方法。
  8. 【請求項8】 ハンダ粒子の表面に接着剤の層を形成し
    た後、前記ハンダ粒子の1/2以下の粒径のハンダ粒子
    をその表面に接着させることを特徴とする請求項2記載
    のハンダ粒子の作製方法。
  9. 【請求項9】 接触面に直方体形状の凹部が形成され、
    前記接触面を含む断面視略円形状の回転部材が他の回転
    部材と接触しながら回転して直方体形状の粒子を形成す
    るように構成された成形機に、ハンダ粒子、板状のハン
    ダ、又は塊状のハンダを投入することを特徴とする請求
    項3記載のハンダ粒子の作製方法。
  10. 【請求項10】 配線基板のデバイス接続用の導体部に
    請求項4〜6のいずれかの項に記載のハンダペーストを
    塗布した後、該ハンダペーストが塗布された前記導体部
    を含む部分にデバイスを仮固定し、リフローさせること
    を特徴とする回路基板へのデバイスの実装方法。
  11. 【請求項11】 配線基板のデバイス接続用の導体部に
    ハンダペーストを塗布した後、前記ハンダペーストを粘
    性の高いフラックスにより覆い、その後前記ハンダペー
    スト及び前記フラックスが塗布された前記導体部を含む
    部分にデバイスを仮固定し、リフローさせることを特徴
    とする回路基板へのデバイスの実装方法。
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