JPH11103155A

JPH11103155A - ハンダバンプ形成方法

Info

Publication number: JPH11103155A
Application number: JP9264625A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Takahashi; 広明高橋; Izuru Yoshizawa; 出吉澤; Tomoyuki Kawahara; 智之川原
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】底面に電極端子１２が露出するレジスト開口
部１５を有するレジスト皮膜１４を、配線回路基板１０
の表面に形成した後、電極端子１２上にクリームハンダ
１６を塗布し、次いで溶融・固化してハンダバンプ１８
を形成するハンダバンプ形成方法であって、配線回路基
板１０表面の絶縁部に、余分なクリームハンダの固化物
１６ａが残存しにくいハンダバンプ形成方法を提供す
る。【解決手段】レジスト開口部１５を有するレジスト皮
膜１４を、配線回路基板１０の表面に形成する工程と、
クリームハンダ１６を塗布して、レジスト開口部１５内
にクリームハンダ１６を充填する工程と、塗布したクリ
ームハンダ１６を溶融した後、固化すると共に、レジス
ト皮膜１４の表面に付着したクリームハンダ１６を除去
する工程を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子材料分野にお
いて使用される配線回路基板の、電極端子上にクリーム
ハンダを塗布した後、溶融・固化してハンダバンプを形
成する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化が加速する中、
電子部品等の更なる高密度実装の要求が高まってきてお
り、例えば、フリップチップ実装方式が検討されてい
る。このフリップチップ実装方式は、電子部品をフェイ
スダウンの状態で配線回路基板に取り付ける実装方式で
あり、電子部品や配線回路基板の電極端子上に形成され
たバンプ（突起）により電気的に接続する実装方式であ
る。

【０００３】なお、バンプとしては、接続の容易性よ
り、ハンダを用いて形成したバンプバンプが一般に用い
られており、このバンプバンプに要求される特性として
は、形状が高精度かつ微細であることや、組成及び形状
（特に高さ）が均一であること等の品質特性面で優れて
いること、及び、安価に形成できるという製造コスト面
で優れていることが望まれている。

【０００４】従来、ハンダバンプを形成する方法として
は、電解めっきを用いる方法や蒸着法やスタットバンプ
法等が知られている。これらは、製品の品質特性面では
要求を満足する方法であるが、製造コスト面では、製造
工程が複雑であったり非効率である等の理由から、要求
を満足する方法ではなかった。

【０００５】一方、安価な方法として、溶融ハンダ浴中
へのディッピング法や、クリームハンダをメタルマスク
を用いて印刷し、リフローする方法等が知られている。
これらの方法は製造工程が簡単で、かつ効率的であるの
で、製造コスト面においては要求を満足する方法であ
る。しかし、品質特性面においては、微細化に限界があ
り、特に、２００μｍ以下の直径のハンダバンプを、安
定した形状で形成することは困難であった。

【０００６】そのため、品質特性面と製造コスト面の両
方を満足する方法として、例えば、特開平９−１３５０
７３号に記載されたような、底面に電極端子が露出する
レジスト開口部を有するレジスト皮膜を、配線回路基板
の表面に形成した後、レジスト開口部内にクリームハン
ダを埋め込んで充填し、次いで、リフローすることによ
り、クリームハンダを溶融・固化してハンダバンプを形
成する方法が検討されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの方法で得ら
れた配線回路基板の場合、ハンダバンプ間の絶縁性が低
下する場合があった。そのため、この問題を解決するた
めに、発明者らは種々検討を重ねた結果、この方法で得
られた配線回路基板は、絶縁部であるレジスト皮膜の表
面にクリームハンダの固化物が残存し、電気的信頼性に
悪影響を及ぼすことが原因の一つであることを見い出し
た。

【０００８】これは、クリームハンダを埋め込むとき
に、レジスト開口部のみに、クリームハンダを充填する
ことが困難なため、レジスト開口部周囲のレジスト皮膜
の表面にもクリームハンダが付着し、リフロー後、固化
物となって絶縁部であるレジスト皮膜の表面に残存する
ことが原因である。なお、レジスト開口部のみに、クリ
ームハンダを充填することが困難である理由は、例えば
充填方法がメタルマスク法による印刷塗布の場合では、
印刷位置合わせ精度やメタルマスクの微細加工の限界と
いった技術的制約から生じる。また、特開平９−１３５
０７３号に記載されているようなマスクを用いずに、レ
ジスト皮膜の表面を直接スキージングする方法でも、レ
ジスト開口部周囲のレジスト皮膜の表面にクリームハン
ダが付着することは避けられないためである。

【０００９】本発明は、上記問題点を改善するために成
されたもので、その目的とするところは、底面に電極端
子が露出するレジスト開口部を有するレジスト皮膜を、
配線回路基板の表面に形成した後、電極端子上にクリー
ムハンダを塗布し、次いで溶融・固化してハンダバンプ
を形成するハンダバンプ形成方法であって、配線回路基
板表面の絶縁部に、余分なクリームハンダの固化物が残
存しにくいハンダバンプ形成方法を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
ハンダバンプ形成方法は、配線回路基板の表面に形成さ
れた電極端子上に、クリームハンダを塗布した後、溶融
・固化してハンダバンプを形成するハンダバンプ形成方
法であって、下記の［ア］〜［ウ］の工程を備えること
を特徴とする。［ア］底面に電極端子が露出するレジスト開口部を有す
るレジスト皮膜を、配線回路基板の表面に形成する工程
と、［イ］クリームハンダを塗布して、レジスト開口部
内にクリームハンダを充填する工程と、［ウ］塗布した
クリームハンダを溶融した後、固化すると共に、レジス
ト皮膜の表面に付着したクリームハンダを除去する工
程。

【００１１】本発明の請求項２に係るハンダバンプ形成
方法は、請求項１記載のハンダバンプ形成方法におい
て、塗布したクリームハンダを溶融した後、固化すると
共に、レジスト皮膜の表面に付着したクリームハンダを
除去する方法が、塗布したクリームハンダを溶融した
後、固化し、次いで、レジスト皮膜の表面に付着したク
リームハンダの固化物を除去する方法であることを特徴
とする。

【００１２】本発明の請求項３に係るハンダバンプ形成
方法は、請求項１記載のハンダバンプ形成方法におい
て、塗布したクリームハンダを溶融した後、固化すると
共に、レジスト皮膜の表面に付着したクリームハンダを
除去する方法が、レジスト皮膜の表面に付着したクリー
ムハンダを除去した後、塗布したクリームハンダを溶融
・固化する方法であることを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項４に係るハンダバンプ形成
方法は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のハン
ダバンプ形成方法において、レジスト皮膜の表面に付着
したクリームハンダ又はその固化物を除去する方法が、
粘着性を有する材料により吸着して除去する方法である
ことを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項５に係るハンダバンプ形成
方法は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のハン
ダバンプ形成方法において、レジスト皮膜の表面に付着
したクリームハンダ又はその固化物を除去する方法が、
レジスト皮膜の表面を機械的に研磨して除去する方法で
あることを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項６に係るハンダバンプ形成
方法は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のハン
ダバンプ形成方法において、レジスト皮膜の表面に付着
したクリームハンダ又はその固化物を除去する方法が、
レジスト皮膜を剥離して除去する方法であることを特徴
とする。

【００１６】本発明の請求項７に係るハンダバンプ形成
方法は、請求項２記載のハンダバンプ形成方法におい
て、レジスト皮膜の表面に付着したクリームハンダの固
化物を除去する方法が、超音波が印加された液体に配線
回路基板を浸漬して除去する方法であることを特徴とす
る。

【００１７】本発明の請求項８に係るハンダバンプ形成
方法は、請求項７記載のハンダバンプ形成方法におい
て、超音波が印加された液体が、超音波が印加された溶
融ハンダであることを特徴とする。

【００１８】本発明の請求項９に係るハンダバンプ形成
方法は、請求項２記載のハンダバンプ形成方法におい
て、レジスト皮膜の表面に付着したクリームハンダの固
化物を除去する方法が、レジスト皮膜の表面に剥離可能
な接着剤層を形成した後、塗布したクリームハンダを溶
融・固化し、次いで、接着剤層を剥離して除去する方法
であることを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項１０に係るハンダバンプ形
成方法は、請求項１記載のハンダバンプ形成方法におい
て、塗布したクリームハンダを溶融した後、固化すると
共に、レジスト皮膜の表面に付着したクリームハンダを
除去する方法が、溶融ハンダに配線回路基板を浸漬した
後、その溶融ハンダから引き出すことにより、塗布した
クリームハンダの溶融・固化と、レジスト皮膜の表面に
付着したクリームハンダの除去を、同時に進行させる方
法であることを特徴とする。

【００２０】本発明の請求項１１に係るハンダバンプ形
成方法は、請求項８又は請求項１０記載のハンダバンプ
形成方法において、溶融ハンダが、クリームハンダに含
有するハンダ合金と同一組成のハンダ合金を溶融させた
溶融ハンダであることを特徴とする。

【００２１】本発明によると、塗布したクリームハンダ
を溶融した後、固化すると共に、レジスト皮膜の表面に
付着したクリームハンダを除去する工程（工程［ウ］）
を備えた製造方法でハンダバンプを形成するため、配線
回路基板表面の絶縁部に、余分なクリームハンダの固化
物が残存しにくくなる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明に係るハンダバンプ形成方
法を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るハン
ダバンプ形成方法の、第一の実施の形態の工程を説明す
る断面図であり、図２は本発明に係るハンダバンプ形成
方法の、第一の実施の形態の工程の一部を説明する断面
図である。また、図３，図４及び図５は本発明に係るハ
ンダバンプ形成方法の、第一の実施の形態の変形例の、
工程の一部を説明する断面図であり、図６は本発明に係
るハンダバンプ形成方法の、第一の実施の形態の他の変
形例の、工程を説明する断面図である。

【００２３】また、図７は本発明に係るハンダバンプ形
成方法の、第二の実施の形態の工程を説明する断面図で
あり、図８は本発明に係るハンダバンプ形成方法の、第
二の実施の形態の工程の一部を説明する断面図である。
また、図９及び図１０は本発明に係るハンダバンプ形成
方法の、第二の実施の形態の変形例の、工程の一部を説
明する断面図である。また、図１１は本発明に係るハン
ダバンプ形成方法の、第三の実施の形態の工程を説明す
る断面図である。

【００２４】［本発明に係るハンダバンプ形成方法の、
第一の実施の形態］本発明に係るハンダバンプ形成方法
の、第一の実施の形態は、図１（ａ）に示すような、表
面に電極端子１２を形成した配線回路基板１０を用い
る。この配線回路基板１０としては、アルミナ、窒化ア
ルミニウムあるいはガラスなどの無機系基板、ガラスク
ロスをエポキシ樹脂で接着した板やポリイミドフィルム
などの有機系基板、シリコンやガリウム砒素などの半導
体系基板が例示でき、特に指定はない。また、電極端子
１２を形成する材料としては、銅やニッケル、金等の金
属が一般的に用いられる。

【００２５】そして、図１（ｂ）に示すように、底面に
電極端子１２が露出するレジスト開口部１５を有するレ
ジスト皮膜１４を、配線回路基板１０の表面に形成する
（工程［ア］）。なお、レジスト開口部１５の底面に
は、配線回路基板１０の絶縁部等も露出していても良
い。

【００２６】このレジスト皮膜１４を形成するための材
料としては、電気絶縁性を有し、後の赤外線リフロー等
の加熱温度に耐える材料であれば特に限定はなく、一般
に市販されているソルダーレジスト用のドライフィルム
や樹脂ペースト等が使用できる。なお一般に、ドライフ
ィルムの場合は、熱圧着した後、所定の位置を感光させ
て固化し、次いで感光させなかった部分を除去してレジ
スト開口部１５を形成する。また、樹脂ペーストの場合
は、スクリーン印刷法等によりレジスト開口部１５を形
成しようとする部分以外に樹脂ペーストを塗布した後、
固化して、レジスト皮膜１４を形成したり、配線回路基
板１０の表面全体に樹脂ペーストを塗布した後、半硬化
させ、次いで、所定の位置を感光させて固化した後、感
光させなかった部分を除去してレジスト開口部１５を形
成する。

【００２７】なお、レジスト開口部１５が微細なもので
ある場合は、レジスト皮膜１４を形成するための材料と
して、感光性を有しているものを選定すると、写真法に
て微細なレジスト開口部１５を形成することが可能とな
り好ましい。

【００２８】次いで、図１（ｃ）に示すように、配線回
路基板１０の表面にクリームハンダ１６を塗布して、レ
ジスト開口部１５内にクリームハンダ１６を充填する
（工程［イ］）。

【００２９】用いるクリームハンダ１６としては特に限
定はなく、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ａｇ系
等のＳｎ系の物や、Ａｕ−Ｇｅ系、Ａｕ−Ｓｉ系、Ａｕ
−Ｓｎ系等のＡｕ系の物等が使用できる。なお、レジス
ト開口部１５が微細なものである場合は、クリームハン
ダ１６中に含有するハンダ合金粉末の粒子径が細かいも
のを選定と、均一なハンダバンプ形状が得やすく好まし
い。

【００３０】なお、クリームハンダ１６の塗布方法とし
ても特に限定はなく、メタルマスク法、スクリーン印刷
法、ディスペンサー法、マスクレス印刷法等を用いるこ
とができる。なお、クリームハンダ１６の塗布は、少な
くともレジスト開口部１５内を充填するように行えば良
く、レジスト皮膜１４の表面の一部、あるいは全部を覆
っても良いため、塗布方法は極めて簡単容易であり、特
別な技術や設備は必要としない。

【００３１】次いで、塗布したクリームハンダ１６を溶
融した後、固化すると共に、レジスト皮膜１４の表面に
付着したクリームハンダ１６を除去することにより、図
１（ｅ）に示すような、電極端子１２上にハンダバンプ
１８が形成されると共に、レジスト皮膜１４の表面に残
存するクリームハンダ１６の固化物の量が少ない配線回
路基板１０が得られる（工程［ウ］）。更に、レジスト
開口部１５内にクリームハンダ１６を埋め込んで充填し
た後、クリームハンダ１６を溶融・固化してハンダバン
プ１８を形成するため、形状が高精度かつ微細で、組成
及び形状が均一なハンダバンプ１８が得られる。

【００３２】なお、この塗布したクリームハンダ１６を
溶融した後、固化すると共に、レジスト皮膜１４の表面
に付着したクリームハンダ１６を除去する方法として
は、図１（ｄ）に示すように、塗布したクリームハンダ
１６を溶融した後、固化し、次いで、レジスト皮膜１４
の表面に付着したクリームハンダの固化物１６ａを除去
する方法で行う。

【００３３】なお、クリームハンダ１６を溶融した後、
固化する方法としては、一般的には赤外線リフロー炉に
より、クリームハンダ１６の融点以上の温度に加熱した
後、放冷又は空冷して行うが、特に限定するものではな
い。

【００３４】また、レジスト皮膜１４の表面に付着した
クリームハンダの固化物１６ａを除去する方法として
は、例えば、粘着性を有する材料により吸着して除去す
る方法や、レジスト皮膜１４の表面を機械的に研磨して
除去する方法や、レジスト皮膜１４を剥離して除去する
方法や、超音波が印加された液体に配線回路基板１０を
浸漬して除去する方法や、クリームハンダ１６を溶融・
固化する前に、レジスト皮膜１４の表面に剥離可能な接
着剤層を形成した後、クリームハンダ１６を溶融・固化
し、次いで、接着剤層を剥離して除去する方法等が挙げ
られる。

【００３５】このうち、粘着性を有する材料により吸着
して除去する方法としては、図２に示すように、粘着物
２０をレジスト皮膜１４の表面と接触させて動かすこと
により、レジスト皮膜１４の表面に付着した付着力の弱
いクリームハンダの固化物１６ａを吸着して粘着物２０
の表面に捕捉し、除去する。なお、粘着物２０として用
いる材料については、クリームハンダの固化物１６ａを
吸着して捕捉可能なものであれば、特に限定はない。ま
た、粘着物２０の形状についても特に限定はなく、ロー
ル状のものや、シート状のものが使用可能である。この
方法の場合、乾式の操作でクリームハンダの固化物１６
ａを除去でき好ましい。

【００３６】また、レジスト皮膜１４の表面を機械的に
研磨して除去する方法としては、図３に示すように、研
磨材２２でレジスト皮膜１４の表面を機械的に研磨する
ことにより、レジスト皮膜１４の表面に付着したクリー
ムハンダの固化物１６ａと、場合により、レジスト皮膜
１４の表層の一部とを除去する。なお、研磨材２２とし
て用いる材料については特に限定はない。また、研磨方
法についても特に限定はなく、回転ロール方式や回転円
盤方式等が選定できる。

【００３７】なお、このような機械的に研磨する方法の
場合、研磨量の制御により任意に高さの設定が可能なた
め、極めて均一な高さのハンダバンプを形成することが
できると共に、クリームハンダの固化物１６ａが、レジ
スト皮膜１４の表面に強固に付着していても除去可能で
あり好ましい。

【００３８】また、レジスト皮膜１４を剥離して除去す
る方法としては、上記［ア］の工程で、アルカリや溶剤
等で剥離可能なレジストを使用してレジスト皮膜１４を
形成しておき、図４に示すように、アルカリや溶剤等で
レジスト皮膜１４を剥離することにより、レジスト皮膜
１４の表面に付着したクリームハンダの固化物１６ａを
も同時に除去する。この方法の場合、クリームハンダの
固化物１６ａが、レジスト皮膜１４の表面に強固に付着
していても除去可能であり好ましい。

【００３９】また、超音波が印加された液体に配線回路
基板１０を浸漬して除去する方法としては、図５に示す
ような、超音波振動子２８を備えた洗浄槽２７に、洗浄
用の液体２６を投入した後、超音波振動子２８により洗
浄用の液体２６に超音波振動を印加しながら、配線回路
基板１０を洗浄用の液体２６に浸漬する方法で行い、レ
ジスト皮膜１４の表面に付着した付着力の弱いクリーム
ハンダの固化物１６ａをレジスト皮膜１４の表面から除
去する。なお、洗浄用の液体２６に超音波振動を与えて
いるので、再度レジスト皮膜１４の表面にクリームハン
ダの固化物１６ａが付着する心配はない。

【００４０】なお、用いる洗浄用の液体２６としては特
に限定はなく、水やアルコール等の有機溶剤や溶融ハン
ダ等が使用可能である。なお、洗浄用の液体２６が、溶
融ハンダの場合、既に形成されているハンダバンプ１８
は溶融ハンダと一体となり、溶融ハンダ浴から引き上
げ、固化させる際には、ハンダの表面張力に支配され
て、極めて均一な高さのハンダバンプ１８が再形成でき
好ましい。

【００４１】なお、洗浄用の液体２６が、クリームハン
ダ１６に含有するハンダ合金と同一組成のハンダ合金を
溶融させた溶融ハンダの場合、更に、ハンダバンプ１８
内のハンダ組成を均一にすることができ好ましい。

【００４２】なお、この工程は、窒素雰囲気等の還元雰
囲気下で行うと、ハンダバンプ１８内のハンダを酸化さ
せずに除去することができるため好ましいが、特に限定
するものではない。また、超音波振動子２８の高周波出
力／発振周波数も特に限定するものではなく、一般的な
超音波洗浄器に用いられている８０〜６００Ｗ／２０〜
１００ＫＨｚの範囲のもの等を使用することができる。

【００４３】また、クリームハンダ１６を溶融・固化す
る前に、レジスト皮膜１４の表面に剥離可能な接着剤層
を形成した後、クリームハンダ１６を溶融・固化し、次
いで、接着剤層を剥離して除去する方法としては、図６
（ｃ）に示すような、上記工程［イ］が終了した配線回
路基板１０を用いて、図６（ｄ）に示すように、レジス
ト皮膜１４の表面に剥離可能な接着剤層３０を形成す
る。

【００４４】この接着剤層３０としては、形成するとき
には接着性を有していて、レジスト皮膜１４上に付着し
たクリームハンダの固化物１６ａ及びレジスト皮膜１４
と接着するものであり、かつ、レジスト皮膜１４と剥離
可能な接着剤層であれば特に限定するものではなく、例
えば、シリコーン接着剤等を塗布して固化したものが挙
げられる。なお、接着剤層３０の形成方法についても特
に限定はなく、液状の材料を塗布した後、固化する方法
や、予め粘着性を有するシート状に成形された材料を用
いる方法であっても良い。

【００４５】次いで、上記方法でクリームハンダ１６を
溶融した後、固化することにより、図６（ｅ）に示すよ
うに、レジスト開口部１５内に充填されていたクリーム
ハンダ（１６）がハンダバンプ１８を形成し、レジスト
皮膜１４上に存在したクリームハンダ（１６）がクリー
ムハンダの固化物１６ａを形成する。

【００４６】次いで、図６（ｆ）に示すように、接着剤
層３０を剥離する。この際、レジスト皮膜１４の表面に
付着していたクリームハンダの固化物１６ａは、接着剤
層３０と同時にレジスト皮膜１４の表面から除去され
る。なおこのとき、ハンダバンプ１８と電極端子１２と
の接着力は、ハンダバンプ１８と接着剤層３０との接着
力を上回るので、ハンダバンプ１８が電極端子１２上か
ら除去されることはない。

【００４７】［本発明に係るハンダバンプ形成方法の、
第二の実施の形態］本発明に係るハンダバンプ形成方法
の、第二の実施の形態は、図７（ａ）に示すように、第
一の実施の形態の場合と同様の、表面に電極端子１２を
形成した配線回路基板１０を用いる。そして、図７
（ｂ）に示すように、底面に電極端子１２が露出するレ
ジスト開口部１５を有するレジスト皮膜１４を、配線回
路基板１０の表面に形成する（工程［ア］）。

【００４８】次いで、図７（ｃ）に示すように、クリー
ムハンダ１６を塗布して、レジスト開口部１５内にクリ
ームハンダ１６を充填する（工程［イ］）。

【００４９】次いで、塗布したクリームハンダ１６を溶
融した後、固化すると共に、レジスト皮膜１４の表面に
付着したクリームハンダ１６を除去して、図７（ｅ）に
示すような、電極端子１２上にハンダバンプ１８が形成
されると共に、レジスト皮膜１４の表面に残存するクリ
ームハンダ１６の固化物の量が少ない配線回路基板１０
を得る（工程［ウ］）。更に、レジスト開口部１５内に
クリームハンダ１６を埋め込んで充填した後、クリーム
ハンダ１６を溶融・固化してハンダバンプ１８を形成す
るため、形状が高精度かつ微細で、組成及び形状が均一
なハンダバンプ１８が得られる。

【００５０】なお、この塗布したクリームハンダ１６を
溶融した後、固化すると共に、レジスト皮膜１４の表面
に付着したクリームハンダ１６を除去する方法として
は、図７（ｄ）に示すように、レジスト皮膜１４の表面
に付着したクリームハンダ１６を除去した後、塗布した
クリームハンダ１６を溶融・固化する方法で行う。

【００５１】このレジスト皮膜１４の表面に付着したク
リームハンダ１６を除去する方法としては、例えば、粘
着性を有する材料により吸着して除去する方法や、レジ
スト皮膜１４の表面を機械的に研磨して除去する方法
や、レジスト皮膜１４を剥離して除去する方法等が挙げ
られる。

【００５２】このうち、粘着性を有する材料により吸着
して除去する方法としては、図８に示すように、粘着物
２０をレジスト皮膜１４の表面と接触させて動かすこと
により、レジスト皮膜１４の表面に付着した付着力の弱
いクリームハンダ１６を吸着して粘着物２０の表面に捕
捉し、除去する。この方法の場合、乾式の操作でクリー
ムハンダ１６を除去でき好ましい。

【００５３】また、レジスト皮膜１４の表面を機械的に
研磨して除去する方法としては、図９に示すように、研
磨材２２でレジスト皮膜１４の表面を機械的に研磨する
ことにより、レジスト皮膜１４の表面に付着したクリー
ムハンダ１６と、レジスト開口部内に充填されたクリー
ムハンダ１６のうち、表層部に存在するクリームハンダ
１６と、場合により、レジスト皮膜１４の表層の一部と
を除去する。なお、このような機械的に研磨する方法の
場合、研磨量の制御により、任意に高さの設定が可能な
ため、極めて均一な高さのハンダバンプ１８を形成する
ことができると共に、クリームハンダ１６が、レジスト
皮膜１４の表面に強固に付着していても除去可能であり
好ましい。

【００５４】また、レジスト皮膜１４を剥離して除去す
る方法としては、上記［ア］の工程で、アルカリや溶剤
等で剥離可能なレジストを使用してレジスト皮膜１４を
形成しておき、図１０（ａ）に示すように、アルカリや
溶剤等でレジスト皮膜１４を剥離することにより、レジ
スト皮膜１４の表面に付着したクリームハンダ１６を同
時に除去する。次いで、クリームハンダ１６を溶融した
後、固化して、図１０（ｃ）に示すように、電極端子１
２上にハンダバンプ１８を形成する。この方法の場合、
クリームハンダ１６が、レジスト皮膜１４の表面に強固
に付着していても、除去可能であり好ましい。なおこの
際、塗布したクリームハンダ１６を、含有する溶剤が気
化する程度の温度で熱処理することにより、流動性を低
下させ、仮固定させておくと、後工程の作業性が向上し
好ましい。

【００５５】なお、この第二の実施の形態に用いる配線
回路基板１０、レジスト皮膜１４、クリームハンダ１６
等や、これらの形成方法等は、第一の実施の形態の場合
と同様である。

【００５６】［本発明に係るハンダバンプ形成方法の、
第三の実施の形態］本発明に係るハンダバンプ形成方法
の、第三の実施の形態は、図１１（ａ）に示すように、
第一の実施の形態の場合と同様の、表面に電極端子１２
を形成した配線回路基板１０を用いる。そして、図１１
（ｂ）に示すように、底面に電極端子１２が露出するレ
ジスト開口部１５を有するレジスト皮膜１４を、配線回
路基板１０の表面に形成（工程［ア］）した後、図１１
（ｃ）に示すように、クリームハンダ１６を塗布して、
レジスト開口部１５内にクリームハンダ１６を充填する
（工程［イ］）。

【００５７】次いで、図１１（ｄ）に示すように、クリ
ームハンダ１６が溶融する温度に加熱した溶融ハンダ３
２に配線回路基板１０を浸漬した後、その溶融ハンダ３
２から引き出すことにより、塗布したクリームハンダ１
６の溶融・固化と、レジスト皮膜１４の表面に付着した
クリームハンダ１６の除去をほぼ同時に進行させる（工
程［ウ］）。

【００５８】なお、この方法の場合、レジスト開口部１
５内に充填されたクリームハンダ１６及びレジスト皮膜
１４の表面に付着していたクリームハンダ１６は共に、
溶融ハンダ３２から熱を供給されて溶融しクリームハン
ダの溶融物１７となるが、この時、レジスト皮膜１４の
表面に付着していたクリームハンダ１６は、レジスト皮
膜１４との親和性が相対的に低いため、レジスト皮膜１
４上から離脱し、溶融ハンダ３２中へ溶解する。一方、
電極端子１２上に塗布されたクリームハンダ１６は、電
極端子１２との親和性が相対的に高いため、電極端子１
２上から離脱することはなく、冷却すると、図１１
（ｅ）に示すように、電極端子１２上にハンダバンプ１
８が形成されると共に、レジスト皮膜１４の表面に残存
するクリームハンダ１６の固化物の量が少ない配線回路
基板１０が得られる。更に、レジスト開口部１５内にク
リームハンダ１６を埋め込んで充填した後、クリームハ
ンダ１６を溶融・固化してハンダバンプ１８を形成する
ため、形状が高精度かつ微細で、組成及び形状が均一な
ハンダバンプ１８が得られる。

【００５９】この方法の場合、溶融ハンダ３２から引き
上げ、固化させる際に、ハンダの表面張力に支配され
て、極めて均一な高さのハンダバンプ１８が形成でき好
ましい。

【００６０】なお、溶融ハンダ３２に超音波振動を与え
ながら、配線回路基板１０を浸漬した後、引き出すよう
にすると、溶融ハンダ３２がレジスト皮膜１４の表面に
付着して持ち出されることが少なくなるため、レジスト
皮膜１４の表面に残存するクリームハンダの固化物の量
が特に少なくなり好ましい。

【００６１】また、溶融ハンダ３２が、クリームハンダ
に含有するハンダ合金と同一組成のハンダ合金を溶融さ
せた溶融ハンダ３２の場合、ハンダバンプ１８内のハン
ダ組成を均一にすることができ好ましい。

【００６２】なお、この第三の実施の形態に用いる配線
回路基板１０、レジスト皮膜１４、クリームハンダ１６
等や、これらの形成方法等は、第一の実施の形態の場合
と同様である。

【００６３】

【実施例】

（実施例１）セラミック系基板を使用し、銅の上にニッ
ケルを被覆し、さらにその上に金を被覆している電極端
子（寸法１００μｍ×１０ｍｍ：数３００個）を有する
配線回路基板（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を準備し、図１に
示す工程を順次施した。

【００６４】先ず、底面に電極端子１２が露出するレジ
スト開口部１５を有するレジスト皮膜１４を、配線回路
基板１０の表面に形成した（工程［ア］）。なお、レジ
スト開口部１５は一つの電極端子１２に対して２箇所と
し、計６００箇所形成した。

【００６５】このレジスト皮膜１４は、感光性を有する
ハンダレジスト（永久レジスト）材を用いて、写真法に
よりパターン形成を行った後、１５０℃６０分の加熱乾
燥処理することにより形成した。形成したレジスト開口
部１５の大きさは８０μｍ角であり、レジスト開口部１
５の底面には電極端子１２のみが露出していた。

【００６６】次いで、配線回路基板１０の表面にクリー
ムハンダ１６を塗布して、レジスト開口部１５内にクリ
ームハンダ１６を充填した（工程［イ］）。

【００６７】クリームハンダ１６としては、Ｓｎ６３−
Ｐｂ３７系のクリームハンダ［千住金属工業株式会社
製：商品名スパークルペーストＯＺ６３−３８１Ｆ１
−１０．５］を使用した。また、クリームハンダ１６の
塗布は、レジスト開口部（８０μｍ角）よりも広い面積
（２００μｍ角）の開口部を有するメタルマスクを用い
た印刷法により行った。なおこのとき、クリームハンダ
１６は、レジスト開口部１５内を充填すると共に、その
レジスト開口部１５付近のレジスト皮膜１４の表面をも
覆ように塗布した。なお、レジスト開口部１５よりも大
面積の開口部を有するメタルマスクを用いた印刷塗布で
あったので、塗布は極めて簡単容易であり、特別な技術
や設備は必要としなかった。

【００６８】次いで、塗布したクリームハンダ１６を、
赤外線リフロー炉により、空気中で、トップ温度２３０
℃／キープ時間１分の条件で加熱して溶融した後、放冷
して固化し、ハンダバンプ１８を得た。なお、レジスト
皮膜１４の表面を目視で観察したところ、クリームハン
ダの固化物１６ａが形成されていた。

【００６９】次いで、レジスト皮膜１４の表面に付着し
たクリームハンダの固化物１６ａを除去し、電極端子１
２上にハンダバンプ１８が形成された配線回路基板１０
を得た。なお、クリームハンダの固化物１６ａの除去方
法は、ロール式粘着テープクリーナーをレジスト皮膜１
４の表面と接触させて回動させることにより、粘着性を
有する材料により吸着して除去する方法により行った。

【００７０】（実施例２）クリームハンダの固化物１６
ａの除去方法として、＃３２０のバフ研磨材を使用し、
回転ロール方式でレジスト皮膜１４の表面を機械的に研
磨して除去する方法により行ったこと以外は、実施例１
と同様にして、電極端子１２上にハンダバンプ１８が形
成された配線回路基板１０を得た。

【００７１】（実施例３）クリームハンダの固化物１６
ａの除去方法として、配線回路基板１０を４０℃に加温
した２４％ＮａＯＨ溶液中に１０分間浸漬することによ
り、レジスト皮膜１４を剥離して除去する方法により行
ったこと以外は、実施例１と同様にして、電極端子１２
上にハンダバンプ１８が形成された配線回路基板１０を
得た。

【００７２】（実施例４）クリームハンダの固化物１６
ａの除去方法として、高周波出力／発振周波数が、８０
Ｗ／３０ＫＨｚの超音波が印加された水に配線回路基板
１０を浸漬することにより、超音波が印加された液体に
配線回路基板１０を浸漬して除去する方法により行った
こと以外は、実施例１と同様にして、電極端子１２上に
ハンダバンプ１８が形成された配線回路基板１０を得
た。

【００７３】（実施例５）水に代えて、クリームハンダ
１６に含有するハンダ合金と同一組成のハンダ合金を溶
融させた溶融ハンダに、窒素雰囲気下で配線回路基板１
０を浸漬したこと以外は、実施例４と同様にして、電極
端子１２上にハンダバンプ１８が形成された配線回路基
板１０を得た。

【００７４】（実施例６）クリームハンダの固化物１６
ａの除去方法として、クリームハンダ１６を溶融・固化
する前に、レジスト皮膜１４の表面に剥離可能な接着剤
層を形成した後、クリームハンダ１６を溶融・固化し、
次いで、接着剤層を剥離して除去する方法により行った
こと以外は、実施例１と同様にして、電極端子１２上に
ハンダバンプ１８が形成された配線回路基板１０を得
た。

【００７５】なお、接着剤層として、予めタッキング性
を有するシート状に成形された材料［信越化学工業株式
会社製：商品名ＴＣ−１００ＴＫＣ］を用いて、レジス
ト皮膜１４の表面を覆った状態で、窒素雰囲気中にて２
２０℃、保持時間１分の加熱処理を行って、レジスト皮
膜１４と密着させた。

【００７６】（実施例７）セラミック系基板を使用し、
銅の上にニッケルを被覆し、さらにその上に金を被覆し
ている電極端子（寸法６０μｍ×１０ｍｍ：数３００
個）を有する配線回路基板（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を準
備し、図７に示す工程を順次施した。

【００７７】先ず、底面に電極端子１２が露出するレジ
スト開口部１５を有するレジスト皮膜１４を、配線回路
基板１０の表面に形成した（工程［ア］）。なお、レジ
スト開口部１５は一つの電極端子１２に対して２箇所と
し、計６００箇所形成した。

【００７８】このレジスト皮膜１４は、感光性を有する
ハンダレジスト（永久レジスト）材を用いて、写真法に
よりパターン形成を行った後、１５０℃６０分の加熱乾
燥処理することにより形成した。形成したレジスト開口
部１５の大きさは８０μｍ角であり、レジスト開口部１
５の底面には電極端子１２と、配線回路基板１０の絶縁
部が露出していた。

【００７９】次いで、配線回路基板１０の表面にクリー
ムハンダ１６を塗布して、レジスト開口部１５内にクリ
ームハンダ１６を充填した（工程［イ］）。

【００８０】クリームハンダ１６としては、Ｓｎ−Ａｇ
系のクリームハンダ（株式会社日本スペリア社製：商品
名Ｓｎ９６ＲＡ−３ＳＦＭＱ）を使用した。また、クリ
ームハンダ１６の塗布は、マスクレスで、配線回路基板
１０上に直接スキージで印刷して行った。なお塗布後、
クリームハンダ１６は、レジスト開口部１５内に充填さ
れると共に、レジスト皮膜１４の表面の一部に付着して
いた。なお、マスクを用いないで塗布を行ったので、位
置合わせ等の必要もなく、塗布は極めて簡単容易であ
り、特別な技術や設備は必要としなかった。

【００８１】次いで、レジスト皮膜１４の表面に付着し
たクリームハンダ１６を除去した。なお、クリームハン
ダ１６の除去方法は、ロール式粘着テープクリーナーを
レジスト皮膜１４の表面と接触させて回動させることに
より、粘着性を有する材料により吸着して除去する方法
により行った。

【００８２】次いで、塗布したクリームハンダ１６を、
赤外線リフロー炉により、空気中で、トップ温度２３０
℃／キープ時間１分の条件で加熱して溶融した後、放冷
して固化し、電極端子１２上にハンダバンプ１８が形成
された配線回路基板１０を得た。

【００８３】（実施例８）レジスト開口部１５の大きさ
が８０μｍ角であること、及び、クリームハンダ１６の
除去方法として、＃３２０のバフ研磨材を使用し、回転
ロール方式でレジスト皮膜１４の表面を機械的に研磨し
て除去する方法により行ったこと以外は、実施例７と同
様にして、電極端子１２上にハンダバンプ１８が形成さ
れた配線回路基板１０を得た。

【００８４】（実施例９）クリームハンダ１６の固化物
の除去方法として、配線回路基板１０を４０℃に加温し
た２４％ＮａＯＨ溶液中に１０分間浸漬することによ
り、レジスト皮膜１４を剥離して除去する方法により行
ったこと以外は、実施例１と同様にして、電極端子１２
上にハンダバンプ１８が形成された配線回路基板１０を
得た。

【００８５】（実施例１０）実施例１で用いたものと同
様の配線回路基板１０を準備し、図１１に示す工程を順
次施した。先ず、底面に電極端子１２が露出するレジス
ト開口部１５を有するレジスト皮膜１４を、配線回路基
板１０の表面に形成した（工程［ア］）。なお、レジス
ト開口部１５は一つの電極端子１２に対して２箇所と
し、計６００箇所形成した。なお、レジスト皮膜１４及
びレジスト開口部１５は、実施例１と同様の材料を用い
て同様の方法により、同様の大きさのものを形成した。

【００８６】次いで、配線回路基板１０の表面にクリー
ムハンダ１６を塗布して、レジスト開口部１５内にクリ
ームハンダ１６を充填した（工程［イ］）。なお、クリ
ームハンダ１６は、実施例１と同様の材料を用いて同様
の方法で塗布した。なお塗布後、クリームハンダ１６
は、レジスト開口部１５内に充填されると共に、レジス
ト皮膜１４の表面の一部に付着していた。

【００８７】次いで、クリームハンダ１６が溶融する温
度に加熱した溶融ハンダ３２に配線回路基板１０を浸漬
した後、その溶融ハンダ３２から引き出すことにより、
塗布したクリームハンダ１６の溶融・固化と、レジスト
皮膜１４の表面に付着したクリームハンダ１６の除去
（工程［ウ］）をほぼ同時に進行させて、電極端子１２
上にハンダバンプ１８が形成された配線回路基板１０を
得た。

【００８８】なお、溶融ハンダ３２としては、クリーム
ハンダ１６に含有するハンダ合金と同一組成のハンダ合
金を窒素雰囲気下にて溶融させた液に、実施例４と同様
の超音波振動を与えたものを用いた。

【００８９】（比較例１）レジスト皮膜１４の表面に付
着したクリームハンダの固化物１６ａの除去を行わない
こと以外は、実施例１と同様にして、電極端子１２上に
ハンダバンプ１８が形成された配線回路基板１０を得
た。

【００９０】（評価、結果）各実施例及び比較例１で得
られたハンダバンプの寸法（縦、横、高さ）と、クリー
ムハンダの固化物の残存状態を評価した。ハンダバンプ
の寸法は、形成したハンダバンプを４０個ランダムにサ
ンプリングして金属顕微鏡を用いて測定し、平均値とば
らつきを求めた。なお、寸法のうち高さは、金属顕微鏡
による焦点深度により測定した。また、クリームハンダ
の固化物の残存状態は、配線回路基板の表面に残存して
いるクリームハンダの固化物の有無を、１０倍の拡大鏡
を用いて目視検査し、多数残存している場合を×とし、
わずかに残存している場合を○とし、残存していない場
合を◎とした。

【００９１】その結果は表１に示したように、各実施例
は比較例１と比べて、配線回路基板の表面に残存してい
るクリームハンダの固化物が少ないことが確認された。
また、各実施例は、形成しようとしたハンダバンプが５
０μｍ又は８０μｍと微細であったが、高精度な寸法で
形成できることが確認された。

【００９２】また、レジスト皮膜の表面を機械的に研磨
して、レジスト皮膜の表面に付着したクリームハンダ又
はその固化物を除去した実施例２及び実施例８、並び
に、溶融ハンダに浸漬した実施例５及び実施例１０は、
ハンダバンプの高さの均一性が特に優れていることが確
認された。

【００９３】

【表１】

【００９４】

【発明の効果】本発明に係るハンダバンプ形成方法によ
ると、配線回路基板表面の絶縁部に、余分なクリームハ
ンダの固化物が残存しにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るハンダバンプ形成方法の、第一の
実施の形態の工程を説明する断面図である。

【図２】本発明に係るハンダバンプ形成方法の、第一の
実施の形態の工程の一部を説明する断面図である。

【図３】本発明に係るハンダバンプ形成方法の、第一の
実施の形態の変形例の、工程の一部を説明する断面図で
ある。

【図４】本発明に係るハンダバンプ形成方法の、第一の
実施の形態の変形例の、工程の一部を説明する断面図で
ある。

【図５】本発明に係るハンダバンプ形成方法の、第一の
実施の形態の変形例の、工程の一部を説明する断面図で
ある。

【図６】本発明に係るハンダバンプ形成方法の、第一の
実施の形態の他の変形例の、工程を説明する断面図であ
る。

【図７】本発明に係るハンダバンプ形成方法の、第二の
実施の形態の工程を説明する断面図である。

【図８】本発明に係るハンダバンプ形成方法の、第二の
実施の形態の工程の一部を説明する断面図である。

【図９】本発明に係るハンダバンプ形成方法の、第二の
実施の形態の変形例の、工程の一部を説明する断面図で
ある。

【図１０】本発明に係るハンダバンプ形成方法の、第二
の実施の形態の変形例の、工程の一部を説明する断面図
である。

【図１１】本発明に係るハンダバンプ形成方法の、第三
の実施の形態の工程を説明する断面図である。

【符号の説明】

１０配線回路基板１２電極端子１４レジスト皮膜１５レジスト開口部１６クリームハンダ１７クリームハンダの溶融物１８ハンダバンプ２０粘着物２２研磨材２６洗浄用の液体２７洗浄槽２８超音波振動子３０接着剤層３２溶融ハンダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配線回路基板の表面に形成された電極端
子上に、クリームハンダを塗布した後、溶融・固化して
ハンダバンプを形成するハンダバンプ形成方法であっ
て、下記の［ア］〜［ウ］の工程を備えることを特徴と
するハンダバンプ形成方法。［ア］底面に電極端子が露出するレジスト開口部を有す
るレジスト皮膜を、配線回路基板の表面に形成する工程
と、［イ］クリームハンダを塗布して、レジスト開口部
内にクリームハンダを充填する工程と、［ウ］塗布した
クリームハンダを溶融した後、固化すると共に、レジス
ト皮膜の表面に付着したクリームハンダを除去する工
程。
【請求項２】塗布したクリームハンダを溶融した後、
固化すると共に、レジスト皮膜の表面に付着したクリー
ムハンダを除去する方法が、塗布したクリームハンダを
溶融した後、固化し、次いで、レジスト皮膜の表面に付
着したクリームハンダの固化物を除去する方法であるこ
とを特徴とする請求項１記載のハンダバンプ形成方法。
【請求項３】塗布したクリームハンダを溶融した後、
固化すると共に、レジスト皮膜の表面に付着したクリー
ムハンダを除去する方法が、レジスト皮膜の表面に付着
したクリームハンダを除去した後、塗布したクリームハ
ンダを溶融・固化する方法であることを特徴とする請求
項１記載のハンダバンプ形成方法。
【請求項４】レジスト皮膜の表面に付着したクリーム
ハンダ又はその固化物を除去する方法が、粘着性を有す
る材料により吸着して除去する方法であることを特徴と
する請求項１から請求項３のいずれかに記載のハンダバ
ンプ形成方法。
【請求項５】レジスト皮膜の表面に付着したクリーム
ハンダ又はその固化物を除去する方法が、レジスト皮膜
の表面を機械的に研磨して除去する方法であることを特
徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のハン
ダバンプ形成方法。
【請求項６】レジスト皮膜の表面に付着したクリーム
ハンダ又はその固化物を除去する方法が、レジスト皮膜
を剥離して除去する方法であることを特徴とする請求項
１から請求項３のいずれかに記載のハンダバンプ形成方
法。
【請求項７】レジスト皮膜の表面に付着したクリーム
ハンダの固化物を除去する方法が、超音波が印加された
液体に配線回路基板を浸漬して除去する方法であること
を特徴とする請求項２記載のハンダバンプ形成方法。
【請求項８】超音波が印加された液体が、超音波が印
加された溶融ハンダであることを特徴とする請求項７記
載のハンダバンプ形成方法。
【請求項９】レジスト皮膜の表面に付着したクリーム
ハンダの固化物を除去する方法が、レジスト皮膜の表面
に剥離可能な接着剤層を形成した後、塗布したクリーム
ハンダを溶融・固化し、次いで、接着剤層を剥離して除
去する方法であることを特徴とする請求項２記載のハン
ダバンプ形成方法。
【請求項１０】塗布したクリームハンダを溶融した
後、固化すると共に、レジスト皮膜の表面に付着したク
リームハンダを除去する方法が、溶融ハンダに配線回路
基板を浸漬した後、その溶融ハンダから引き出すことに
より、塗布したクリームハンダの溶融・固化と、レジス
ト皮膜の表面に付着したクリームハンダの除去を、同時
に進行させる方法であることを特徴とする請求項１記載
のハンダバンプ形成方法。
【請求項１１】溶融ハンダが、クリームハンダに含有
するハンダ合金と同一組成のハンダ合金を溶融させた溶
融ハンダであることを特徴とする請求項８又は請求項１
０記載のハンダバンプ形成方法。