JPH11112133A - Method for planarizing solder bump - Google Patents

Method for planarizing solder bump

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JPH11112133A
JPH11112133A JP9286184A JP28618497A JPH11112133A JP H11112133 A JPH11112133 A JP H11112133A JP 9286184 A JP9286184 A JP 9286184A JP 28618497 A JP28618497 A JP 28618497A JP H11112133 A JPH11112133 A JP H11112133A
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JP
Japan
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solder
wiring board
printed wiring
solder bump
bump
Prior art date
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Pending
Application number
JP9286184A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Uchiyama
一男 内山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Avionics Co Ltd
Original Assignee
Nippon Avionics Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP9286184A priority Critical patent/JPH11112133A/en
Publication of JPH11112133A publication Critical patent/JPH11112133A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods
    • 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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent occurrence of positional shift by pressing a flat metallic retaining block exhibiting low solder wettability is pressed against a bump forming a pad of a printed wiring board and then heating the block at a temperature lower than the melting point of solder thereby keeping a constant spacing to a wiring board while deforming the bump plastically. SOLUTION: A pad 14 is formed on a printed wiring board 10 having upper surface being held on a flat holding block 12 at a grid position which is matched with the arrangement of the area array terminal of a bare chip or a flip-chip to be mounted. A solder bump 16 is formed on each pad 14. A retaining block 18 made of a metal having low solder wettability, e.g. a Cr-Cu alloy or titanium, has a coefficient of linear expansion approximate to that of the printed wiring board 10. A dam-like edge 20 flush with the flat surface of the flattened solder bump 16 is formed on the circumference of the retaining block 18. The retaining block 18 is set on the printed wiring board 10 and abutted against the top of the solder bump 16 which is then hot pressed.

Description

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

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】この発明は、プリント配線板
のパッドに形成したはんだバンプの高さを一定に揃える
ためにはんだバンプの平坦化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 flattening a solder bump formed on a pad of a printed wiring board so as to make the height uniform.

【0002】[0002]

【従来の技術】チップそのものをプリント配線板に実装
するベアチップ、このベアチップにはんだバンプを形成
したフリップチップ(FC)、封止ケースにボール状の
端子を格子状に配列したボールグリッドアレイ(BG
A)、あるいはこれより小さくしてチップサイズと同等
ないしこれより僅かに大きくしたチップサイズパッケー
ジ(CSP)などが公知である。
2. Description of the Related Art A bare chip in which the chip itself is mounted on a printed wiring board, a flip chip (FC) in which solder bumps are formed on the bare chip, and a ball grid array (BG) in which ball-shaped terminals are arranged in a lattice in a sealing case.
A) or a chip size package (CSP) smaller than or equal to or slightly larger than the chip size is known.

【0003】これらのパッケージ(PKG)では通常面
状に配列した端子、すなわちエリアアレイ端子を持つ。
例えばプリント配線板のパッド上にクリームはんだやは
んだボールを供給し、リフロー加熱によって各パッドに
所定寸法のはんだバンプを形成している。この時パッド
上のはんだはリフロー加熱により溶融し、表面張力によ
って半球状になる。このように形成した半球状のはんだ
バンプには、ベアチップ、FC、BGA、CSPなどの
エリアアレイ端子が載せられてリフロー加熱によりはん
だ付けされる。
[0003] These packages (PKG) usually have terminals arranged in a plane, ie, area array terminals.
For example, cream solder or solder balls are supplied onto pads of a printed wiring board, and solder bumps of a predetermined size are formed on each pad by reflow heating. At this time, the solder on the pad is melted by reflow heating and becomes hemispherical due to surface tension. On the hemispherical solder bumps thus formed, an area array terminal such as a bare chip, FC, BGA, or CSP is placed and soldered by reflow heating.

【0004】[0004]

【従来技術の問題点】この場合、パッド上に形成される
はんだバンプが半球状になるため、パッケージ側の端子
が位置ずれし易いという問題がある。例えばFCやBG
AやCSPなどでは通常はんだボールを用いた半球状の
端子を有するから、この半球状の端子がプリント配線板
側の半球状のはんだバンプに載せられることになり、位
置ずれし易くなるものである。またベアチップのボンデ
ィングパッドには金属膜が露出しているが、このパッド
も僅かに高くなっているから、プリント配線板側の半球
状のはんだバンプに載るとパッドの縁がはんだバンプの
球面に当たる位置に位置ずれし易い。
In this case, since the solder bumps formed on the pads are hemispherical, there is a problem that the terminals on the package side are easily displaced. For example, FC or BG
Since A and CSP usually have hemispherical terminals using solder balls, these hemispherical terminals are mounted on hemispherical solder bumps on the printed wiring board side, which tends to cause misalignment. . Although the metal film is exposed on the bare chip bonding pad, this pad is also slightly higher, so when it is placed on the hemispherical solder bump on the printed wiring board side, the edge of the pad hits the spherical surface of the solder bump Position easily.

【0005】一方特開平8−17959号には、はんだ
ぬれしにくい金属板に形成した止まり穴にはんだボール
を保持し、この上に配線板を重ねてはんだ溶融温度まで
加熱し、はんだボールを配線板のパッドに接合させるは
んだバンプの形成方法が示されている。ここにはまた、
金属板に形成した止まり穴の底を平面とし、この平面に
よってはんだバンプの先端面の平面度を高めることが示
されている。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-17959 discloses that a solder ball is held in a blind hole formed in a metal plate which is not easily wetted by solder, and a wiring board is stacked thereon and heated to a solder melting temperature, and the solder ball is wired. A method for forming a solder bump to be bonded to a pad of a board is shown. Here also
It has been shown that the bottom of the blind hole formed in the metal plate is a flat surface, and the flatness of the tip surface of the solder bump is enhanced by this flat surface.

【0006】図7はこの方法によるはんだボールの形成
方法を説明する図、図8はこのはんだボールを配線板に
接合する方法を説明する図である。これらの図で符号1
は金属板であり、はんだにぬれにくい金属、例えばチタ
ンやステンレスで作られている。この金属板1の上面に
は配線板2のパッドの格子位置に適合させて多数の止ま
り穴3が形成されている。
FIG. 7 is a view for explaining a method of forming a solder ball by this method, and FIG. 8 is a view for explaining a method of joining the solder ball to a wiring board. In these figures, reference numeral 1
Is a metal plate, which is made of a metal which is not easily wetted by solder, for example, titanium or stainless steel. A large number of blind holes 3 are formed on the upper surface of the metal plate 1 so as to match the grid positions of the pads of the wiring board 2.

【0007】これらの止まり穴3にクリームはんだをス
クリーン印刷などによって一定量供給して加熱し、クリ
ームはんだを溶融させてその表面張力によりボール状と
し、凝固させることによりはんだボール4を形成するも
のである(図7)。そしてこの金属板1の上に適宜の厚
さのスペーサ5を挟んで配線板2を重ね、はんだボール
4が溶融した時に配線板2が移動しない程度の重り6を
乗せて加熱しはんだボール4を溶融させる(図8)。す
ると溶融したはんだは表面張力によって配線板2のパッ
ド7に吸引されてはんだバンプ8が形成されるものであ
る。
A predetermined amount of cream solder is supplied to these blind holes 3 by screen printing or the like and heated, so that the cream solder is melted, formed into a ball shape by its surface tension, and solidified to form a solder ball 4. (FIG. 7). Then, the wiring board 2 is stacked on the metal plate 1 with a spacer 5 having an appropriate thickness interposed therebetween, and the solder ball 4 is heated by placing a weight 6 such that the wiring board 2 does not move when the solder ball 4 is melted. Melt (FIG. 8). Then, the molten solder is sucked into the pads 7 of the wiring board 2 by the surface tension, and the solder bumps 8 are formed.

【0008】しかしこの方法で用いるクリームはんだ
は、一般に溶融(リフロー)するとその容積が減少する
から、ここに形成されるはんだボール4の体積は止まり
穴3の容積よりも小さくなる。このためこの方法ではん
だバンプ8を形成すると、はんだボール4の容積、止ま
り穴3の容積や形状あるいはパッド7の寸法などの影響
もあるが、一般には溶融はんだの表面張力により溶融は
んだはパッド7側に吸引され、はんだバンプ8の先端は
金属板(1)の止まり穴3の底から離れてしまう。この
ためこの方法では一般にはんだバンプ8の先端を均一な
高さに平面化させることが困難である。
However, since the volume of the cream solder used in this method generally decreases when it is melted (reflowed), the volume of the solder ball 4 formed here becomes smaller than the volume of the blind hole 3. For this reason, when the solder bump 8 is formed by this method, the volume of the solder ball 4, the volume and shape of the blind hole 3, the size of the pad 7, and the like are affected. The tip of the solder bump 8 is separated from the bottom of the blind hole 3 of the metal plate (1). Therefore, in this method, it is generally difficult to flatten the tip of the solder bump 8 to a uniform height.

【0009】[0009]

【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、プリント配線板のパッドに形成したはんだ
バンプの頂部を平坦化してパッケージ側の端子とはんだ
バンプとの間の位置ずれを発生しにくくし、両者を高精
度に位置決めして半導体パッケージを実装できるように
するはんだバンプの平坦化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 flattenes the tops of solder bumps formed on pads of a printed wiring board to reduce the displacement between the terminals on the package side and the solder bumps. It is an object of the present invention to provide a method of flattening a solder bump, which hardly occurs, and positions both of them with high precision so that a semiconductor package can be mounted.

【0010】[0010]

【発明の構成】本発明によればこの目的は、プリント配
線板のパッドに形成するはんだバンプの頂部を平坦にす
るためのはんだバンプの平坦化方法において、はんだに
ぬれにくい金属製の平坦な押えブロックを前記はんだバ
ンプに押圧し、半田溶融温度未満の温度に加熱してはん
だバンプを塑性変形させつつプリント配線板との間隔を
一定にすることを特徴とするはんだバンプの平坦化方
法、により達成される。
According to the present invention, there is provided a method of flattening a solder bump for flattening a top portion of a solder bump formed on a pad of a printed wiring board. Pressing the block against the solder bumps, heating the solder bumps to a temperature lower than the solder melting temperature and plastically deforming the solder bumps, thereby making the distance between the solder bumps and the printed wiring board constant, achieved by a solder bump flattening method. Is done.

【0011】すなわち公知の方法で形成したはんだバン
プにはんだにぬれにくい平坦な金属板を押圧してはんだ
が溶融しない温度で加熱し、はんだバンプの頂部を塑性
変形させることにより平坦化するものである。ここには
んだが通常の共晶半田で約183℃の溶融点を持つ場合
には、約150℃に加熱し、かつはんだバンプ数が合計
で約1500個の場合に対して約30kgの力で押圧し
て約20秒間保持するのがよい。ここに約150℃に加
熱するのは、はんだの硬度を下げて塑性変形し易くする
ためである。
That is, a flat metal plate which is hardly wetted by solder is pressed against a solder bump formed by a known method, heated at a temperature at which the solder does not melt, and the top of the solder bump is plastically deformed so as to be flattened. . Here, when the solder is a normal eutectic solder and has a melting point of about 183 ° C., heat to about 150 ° C. and press with a force of about 30 kg against the case where the number of solder bumps is about 1500 in total. For about 20 seconds. The reason for heating to about 150 ° C. is to lower the hardness of the solder and facilitate plastic deformation.

【0012】また押えブロックとプリント配線板を保持
する保持ブロックとの一方は、押圧方向が垂直になるよ
うに保持し、他方は押圧方向に対する傾きが変動自在に
保持しておくことにより、両ブロックの平行度を高く
し、はんだバンプの平坦精度を向上させることができ
る。
One of the holding block and the holding block for holding the printed wiring board is held so that the pressing direction is vertical, and the other is held so that the inclination with respect to the pressing direction can be changed. And the flatness of the solder bumps can be improved.

【0013】[0013]

【実施態様】図1は本発明の一実施態様におけるはんだ
バンプの塑性変形前を示し、図2は同じく塑性変形後を
示す。図3はこの方法で作られたプリント配線板を示す
図である。
FIG. 1 shows a solder bump according to an embodiment of the present invention before plastic deformation, and FIG. 2 shows a solder bump after plastic deformation. FIG. 3 is a diagram showing a printed wiring board made by this method.

【0014】図1、2で符号10はプリント配線板であ
り、上面が平坦な保持ブロック12に載せられ保持され
ている。このプリント配線板10には、実装するベアチ
ップ、FC、BGA、CSPなどのエリヤアレイ端子の
配置に一致する格子位置にパッド14が形成され、各パ
ッド14にははんだバンプ16が形成されている。この
はんだバンプ16は公知のクリームはんだを用いる方法
やはんだボールを用いる方法で形成できる。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 10 denotes a printed wiring board, which is mounted on and held by a holding block 12 having a flat upper surface. On the printed wiring board 10, pads 14 are formed at lattice positions corresponding to the arrangement of the area array terminals such as bare chips, FC, BGA, and CSP to be mounted, and solder bumps 16 are formed on each pad 14. The solder bumps 16 can be formed by a known method using cream solder or a method using solder balls.

【0015】例えばクリームはんだを用いる方法では、
所定の厚さのメタルマスクを重ねてその上からクリーム
はんだをへらですり込むスクイーズ法を用いて、各パッ
ド14に所定量のクリームはんだを供給し、加熱(リフ
ロー)してこのクリームはんだを溶融させ、その表面張
力を利用して略半球状のはんだバンプ16を形成するこ
とができる。またはんだボールを用いる方法では、一定
寸法のはんだボールを各パッド14に供給し、加熱(リ
フロー)して同様にはんだバンプ16を形成することが
できる。
For example, in the method using cream solder,
A predetermined amount of cream solder is supplied to each pad 14 by using a squeeze method in which a metal mask having a predetermined thickness is stacked and the cream solder is spathered from above, and the cream solder is melted by heating (reflow). A substantially hemispherical solder bump 16 can be formed by utilizing the surface tension. In the method using a solder ball, a solder ball having a certain size is supplied to each pad 14 and heated (reflowed) to form a solder bump 16 in the same manner.

【0016】18は押えブロックであり、はんだにぬれ
にくい金属、例えばクロム−銅(Cr−Cu)合金、チ
タン、ステンレスなどで作られている。なおこの押さえ
ブロック18はプリント配線板10の基板と線膨張係数
ができるだけ近い金属が適するから、特にCr−Cu合
金が好適である。この押えブロック18の周縁には土手
状の縁部20が形成されている。この縁部20の高さは
平坦化した後のはんだバンプ16の平坦面16Aの高さ
に一致させておく。
Reference numeral 18 denotes a holding block, which is made of a metal which is not easily wetted by solder, for example, a chromium-copper (Cr-Cu) alloy, titanium, stainless steel or the like. It is to be noted that a metal having a coefficient of linear expansion as close as possible to the substrate of the printed wiring board 10 is suitable for the holding block 18, and therefore a Cr-Cu alloy is particularly preferable. A bank-shaped edge 20 is formed on the periphery of the holding block 18. The height of the edge portion 20 is made equal to the height of the flat surface 16A of the solder bump 16 after flattening.

【0017】この押えブロック18をプリント配線板1
0の上に重ねると、押えブロック18ははんだバンプ1
6の頂部に当たって停止する(図1の仮想線位置18A
参照)。この状態で押えブロック18をプリント配線板
10に対して垂直に押圧する。そして全体を約150℃
に加熱する。この時の押圧力Fは全てのはんだバンプ1
6を約150℃に加熱した状態で同時に塑性変形させる
のに十分な大きさとすることが必要であり、複数のCS
Pを同時処理するなど場合で合計約1500個のはんだ
バンプを持つ時には約30kgの押圧力Fとするのがよ
い。この場合バンプ1個当たりの押圧力は約200gで
ある。
The holding block 18 is connected to the printed wiring board 1.
0, the holding block 18 is connected to the solder bump 1
6 and stops (the virtual line position 18A in FIG. 1).
reference). In this state, the holding block 18 is pressed vertically against the printed wiring board 10. And about 150 ° C
Heat to The pressing force F at this time is
6 must be large enough to be simultaneously plastically deformed while being heated to about 150 ° C.
When a total of about 1500 solder bumps are to be obtained, for example, when P is simultaneously processed, the pressing force F is preferably about 30 kg. In this case, the pressing force per bump is about 200 g.

【0018】この加熱かつ加圧条件下で約20秒間保持
すると、はんだバンプ16は塑性変形して頂部がつぶ
れ、押えブロック18の縁部20がプリント配線板10
に当接する(図2)。このため各はんだバンプ16の頂
部は、押えブロック18の平坦な下面によって一定高さ
の平坦面16Aとなる(図3)。なおこの平坦面16A
の高さは、前記した縁部20の高さに依存する。例えば
パッド14の厚さが50μmでその上のはんだバンプ1
6の厚さを50μmにする場合には、この縁部20の高
さを100μmに設定すればよい。
When the solder bumps 16 are held for about 20 seconds under the conditions of heating and pressing, the solder bumps 16 are plastically deformed, the tops are crushed, and the edges 20 of the holding blocks 18 are
(FIG. 2). Therefore, the top of each solder bump 16 becomes a flat surface 16A having a constant height by the flat lower surface of the holding block 18 (FIG. 3). This flat surface 16A
Depends on the height of the edge 20 described above. For example, when the thickness of the pad 14 is 50 μm and the solder bump 1
When the thickness of the edge 6 is set to 50 μm, the height of the edge 20 may be set to 100 μm.

【0019】ここで押えブロック18による押圧時に、
はんだバンプ16を約150℃に加熱することによる効
果を説明する。一般に凝固しているはんだは、温度が高
くなるほど変形し易くなる。この変形し易さの基準とし
てせん断強度を用いる。次に示す表ははんだ温度の変化
(20℃→100℃)に対するせん断強度(単位MP
a)を、はんだ合金系の種類ごとに示すものである。こ
の表からも解るように、温度が20℃から100℃に変
化すると、はんだのせん断強度は著しく減少する。この
ため押圧ブロック18による押圧により、はんだバンプ
16の頂部は容易に変形し、平坦化することが可能にな
る。
At the time of pressing by the presser block 18,
The effect of heating the solder bump 16 to about 150 ° C. will be described. Generally, the solidified solder is more likely to be deformed as the temperature increases. The shear strength is used as a criterion for the ease of deformation. The table below shows the shear strength (unit: MP) for changes in solder temperature (20 ° C → 100 ° C).
a) is shown for each type of solder alloy. As can be seen from this table, when the temperature changes from 20 ° C. to 100 ° C., the shear strength of the solder decreases significantly. Therefore, the top of the solder bump 16 is easily deformed and flattened by the pressing by the pressing block 18.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】なお押えブロック18を押圧する際には、
押圧力Fをプリント配線板10および保持ブロック12
に対して垂直に加えることが必要である。しかし実際に
は、条件の僅かなばらつきにより全てのはんだバンプ1
6の塑性変形は同時並行的に進行せず、僅かに変化す
る。このため押えブロック18がプリント配線板10に
対して垂直でなく傾くことがある。
When the pressing block 18 is pressed,
The pressing force F is applied to the printed wiring board 10 and the holding block 12.
Need to be added perpendicular to the However, in practice, all the solder bumps 1
The plastic deformation of No. 6 does not proceed simultaneously and changes slightly. For this reason, the holding block 18 may not be perpendicular to the printed wiring board 10 but may be inclined.

【0022】図4はこの押えブロック18が傾く状態を
示し、図5はこの場合のはんだバンプ16Bの形状を示
す。押えブロック18ははんだバンプ16の頂部に当接
した状態(図4の実線位置)からはんだバンプ16の変
形開始により仮想線18Bで示すように傾く、この状態
で押えブロック18を持ち上げてはんだバンプ16から
離隔させると、はんだブロック16の頂面16Bは図5
に示すように傾く。
FIG. 4 shows a state in which the holding block 18 is inclined, and FIG. 5 shows a shape of the solder bump 16B in this case. The holding block 18 is inclined from the state in which it is in contact with the top of the solder bump 16 (the position indicated by the solid line in FIG. 4) as indicated by the imaginary line 18B due to the start of the deformation of the solder bump 16. In this state, the holding block 18 is lifted and the solder bump 16 is lifted. 5A, the top surface 16B of the solder block 16
Tilt as shown.

【0023】図6はこのような不都合を解消するための
方法を説明する図である。この図では前記図1〜5にお
ける押えブロック18と保持ブロック12とを上下反対
にし、さらにプリント配線板30を保持する上のブロッ
ク32の上面をボールジョイント34を介して押圧する
ようにした。まず下側に位置する下ブロック36は電気
ヒータにより加熱される加熱台38と、この上に密着さ
れ保持されたCr−Cu合金製のブロック40と、この
ブロック40の上を覆うインバー製の表板42とで形成
される。ここにインバーの表板42を用いたのは、プリ
ント配線板30の基板と線膨張率が極めて近いからであ
る。この下ブロック36の上面の周縁にはスペーサ44
が取付けられている。
FIG. 6 is a diagram for explaining a method for solving such a problem. In this figure, the holding block 18 and the holding block 12 in FIGS. 1 to 5 are turned upside down, and the upper surface of the upper block 32 holding the printed wiring board 30 is pressed via the ball joint 34. First, a lower block 36 located on the lower side is provided with a heating table 38 heated by an electric heater, a block 40 made of a Cr-Cu alloy adhered and held thereon, and a table made of Invar which covers the block 40. The plate 42 is formed. The reason why the invar front plate 42 is used is that the coefficient of linear expansion is extremely close to that of the substrate of the printed wiring board 30. A spacer 44 is provided on the periphery of the upper surface of the lower block 36.
Is installed.

【0024】プリント配線板30を保持する上のブロッ
ク32はCr−Cu製であり、その上面の中央には半球
状の凹部46が形成され、ここには押えロッド48の下
端に設けた球50が上方から係入している。これら凹部
46と球50とで前記のボールジョイント34が形成さ
れる。
The upper block 32 for holding the printed wiring board 30 is made of Cr-Cu, and has a hemispherical concave portion 46 formed in the center of the upper surface thereof. Is engaged from above. The recess 46 and the ball 50 form the ball joint 34 described above.

【0025】従ってプリント配線板30をそのはんだバ
ンプ52を下向きにして下のブロック36に重ね、さら
に上のブロック32を重ねる。そして下のブロック36
の加熱台38を加熱し表板42を約150℃に保ったま
ま押えロッド48を垂直に押下する。するとはんだバン
プ52は塑性変形する。
Accordingly, the printed wiring board 30 is placed on the lower block 36 with the solder bumps 52 facing down, and the upper block 32 is further placed thereon. And the lower block 36
The heating rod 38 is heated to keep the front plate 42 at about 150 ° C., and the holding rod 48 is pressed down vertically. Then, the solder bump 52 is plastically deformed.

【0026】この時全てのはんだバンプ52が均一に塑
性変形せず変形にばらつきが生じると、プリント配線板
30および上のブロック32が僅かに傾く。しかしプリ
ント配線板30の一部はスペーサ44に当たるから、押
えロッド48が垂直に押下し続ければ上のブロック32
の傾きはプリント配線板30の全周が均一にスペーサ4
4に当たるように自然に修正される。このため全てのは
んだバンプ52の頂部には高さが均一な平坦面52A
(図6の(D))が形成される。
At this time, if all the solder bumps 52 are not uniformly plastically deformed and the deformation is varied, the printed wiring board 30 and the upper block 32 are slightly inclined. However, since a part of the printed wiring board 30 hits the spacer 44, if the holding rod 48 keeps pushing down vertically, the upper block 32
The inclination of the spacer 4 is uniform over the entire circumference of the printed
It is naturally corrected to hit 4. Therefore, a flat surface 52A having a uniform height is provided on the tops of all the solder bumps 52.
((D) of FIG. 6) is formed.

【0027】[0027]

【発明の効果】請求項1の発明は以上のように、はんだ
バンプに押えブロックを押圧し、はんだ溶融温度未満の
温度に加熱しつつはんだバンプを塑性変形させその頂部
を平坦化させるから、はんだバンプを溶融させてその頂
部を平面化させる場合のように溶融したはんだがプリン
ト配線板のパッドに表面張力によって吸引されてはんだ
バンプの高さが不揃いになることがない。このため全て
のはんだバンプの頂部を均一な高さで平坦化でき、半導
体パッケージのエリヤアレイ端子に位置ずれを発生させ
ることなく、高精度な位置決めを行いつつはんだ接合す
ることが可能になる。
According to the first aspect of the present invention, as described above, the pressing block is pressed against the solder bump, and the solder bump is plastically deformed while being heated to a temperature lower than the solder melting temperature to flatten the top of the solder bump. As in the case where the bump is melted to flatten the top, the melted solder is not sucked by the surface tension of the pad of the printed wiring board due to the surface tension, and the height of the solder bump is not uneven. For this reason, the tops of all the solder bumps can be flattened at a uniform height, and the solder bonding can be performed while performing high-precision positioning without causing displacement of the area array terminals of the semiconductor package.

【0028】この場合に加熱温度は共晶はんだの場合は
約150℃が好ましく、この時約1500個のはんだバ
ンプを有する配線板に対しては約30kgで押圧し、こ
の状態に約20秒維持するのがよい(請求項2)。また
押えブロックおよび保持ブロックの一方を固定し、他方
を傾きを許容するように保持すれば、各はんだバンプが
同時でなく時間的ずれをもって塑性変形を行う場合に両
ブロックが一時的に非平行になることが可能になり、全
てのはんだバンプの高さを均一にしつつ頂部を平坦化す
るのに適する(請求項3)。
In this case, the heating temperature is preferably about 150 ° C. in the case of eutectic solder. At this time, the wiring board having about 1500 solder bumps is pressed at about 30 kg, and this state is maintained for about 20 seconds. (Claim 2). Also, if one of the holding block and holding block is fixed and the other is held so as to allow the inclination, both blocks may be temporarily non-parallel if each solder bump undergoes plastic deformation not at the same time but with a time lag. It is suitable for flattening the top while making the height of all solder bumps uniform (claim 3).

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

【図1】本発明の実施態様におけるはんだバンプの塑性
変形前の状態を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a state before plastic deformation of a solder bump according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じく塑性変形後の状態を示す図FIG. 2 is a view showing a state after plastic deformation.

【図3】この方法で処理されたプリント配線板を示す図FIG. 3 is a view showing a printed wiring board processed by this method;

【図4】不均一な塑性変形の原因を説明する図FIG. 4 is a view for explaining the cause of uneven plastic deformation.

【図5】平滑化が不良なプリント配線板を示す図FIG. 5 is a view showing a printed wiring board having poor smoothing.

【図6】本発明による他の実施態様を示す図FIG. 6 shows another embodiment according to the present invention.

【図7】従来のはんだボール形成方法を説明する図FIG. 7 is a view for explaining a conventional solder ball forming method.

【図8】このはんだボールを配線板に接合する方法を説
明する図
FIG. 8 is a view for explaining a method of joining the solder balls to a wiring board;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、30 プリント配線板 12 保持ブロック 14 パッド 16、52 はんだバンプ 16A、52A 平滑面 18 押えブロック 32 保持ブロックとしての上のブロック 34 ボールジョイント 36 押えブロックとしての下のブロック 10, 30 Printed wiring board 12 Holding block 14 Pad 16, 52 Solder bump 16A, 52A Smooth surface 18 Holding block 32 Upper block as holding block 34 Ball joint 36 Lower block as holding block

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プリント配線板のパッドに形成するはん
だバンプの頂部を平坦にするためのはんだバンプの平坦
化方法において、 はんだにぬれにくい金属製の平坦な押えブロックを前記
はんだバンプに押圧し、半田溶融温度未満の温度に加熱
してはんだバンプを塑性変形させつつプリント配線板と
の間隔を一定にすることを特徴とするはんだバンプの平
坦化方法。
1. A method of flattening a solder bump for flattening a top portion of a solder bump formed on a pad of a printed wiring board, comprising: pressing a flat metal holding block, which is hardly wetted by solder, to the solder bump; A method for flattening a solder bump, wherein the solder bump is plastically deformed by heating the solder bump to a temperature lower than a solder melting temperature to make a distance between the solder bump and a printed wiring board constant.
【請求項2】 はんだは約183℃の溶融点を持ち、前
記押えブロックは約1500個のはんだバンプを有する
プリント配線板に対して約30kgで押圧し約150℃
に約20秒間加熱してはんだバンプを塑性変形させる請
求項1のはんだバンプの平坦化方法。
2. The solder has a melting point of about 183 ° C., and the holding block is pressed at about 30 kg against a printed wiring board having about 1500 solder bumps, and is pressed at about 150 ° C.
2. The method according to claim 1, wherein the solder bump is plastically deformed by heating for about 20 seconds.
【請求項3】 押えブロックとプリント配線板を保持す
る保持ブロックとの一方は押圧方向が垂直になるように
保持され、他方は押圧方向に対する傾きが変動自在に保
持されている請求項1または2のはんだバンプの平坦化
方法。
3. One of the holding block and the holding block for holding the printed wiring board is held so that the pressing direction is vertical, and the other is held so that the inclination with respect to the pressing direction can be changed. Solder bump flattening method.
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