JPH11214443A - 半田バンプ形成方法 - Google Patents

半田バンプ形成方法

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JPH11214443A
JPH11214443A JP10011091A JP1109198A JPH11214443A JP H11214443 A JPH11214443 A JP H11214443A JP 10011091 A JP10011091 A JP 10011091A JP 1109198 A JP1109198 A JP 1109198A JP H11214443 A JPH11214443 A JP H11214443A
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JP
Japan
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solder
substrate
electrode
hole
solder bump
Prior art date
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Pending
Application number
JP10011091A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Sakami
省二 酒見
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/111Pads for surface mounting, e.g. lay-out
    • H05K1/112Pads for surface mounting, e.g. lay-out directly combined with via connections
    • 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
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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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

(57)【要約】 【課題】 基板の電極形成面の反対側に接合信頼性の高
い半田バンプを形成することができる半田バンプ形成方
法を提供することを目的とする。 【解決手段】 基板11の電極形成面の反対面上に基板
11の貫通孔12を介して電極14と導通する半田バン
プ18’を形成する半田バンプ形成方法において、貫通
孔12の内面に半田濡れ性の良い銅膜16を形成する。
この後貫通孔12内にクリーム半田17を供給し、その
上に半田ボール18を搭載する。次いで基板11を加熱
することにより半田ボール18を溶融させて電極11と
半田ボール18を貫通孔12を介して導通させる。これ
により、半田が電極14だけでなく貫通孔12の内面と
固着し、強度に優れた接合信頼性の高い半田バンプを形
成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品や基板の
電極上に半田バンプを形成する半田バンプ形成方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品の実装方法として、半田バンプ
を用いる方法が知られている。この方法は電子部品の電
極上に予め半田の突出電極である半田バンプを形成し、
この半田バンプを基板などの電極に半田付けするもので
ある。半田バンプを形成する方法として、従来より半田
ボールを電子部品などの電極上に搭載する方法が用いら
れる。
【0003】ところでCSP(chip size p
ackage)などでは、電極が形成される面と半田バ
ンプが形成される面が基板の同一面でない場合がある。
すなわちパッケージを構成するテープ状の基板の片側の
面に電極が形成され、この電極が形成された面の反対側
に半田ボールが搭載される。そしてこの半田ボールを溶
融させ、電極位置に設けられた基板の貫通孔や凹部を介
して溶融半田を電極に導通させて半田バンプが形成され
る。
【0004】以下、従来の半田バンプ形成方法について
図面を参照して説明する。図5(a)、(b)は従来の
テープ状の基板の部分断面図である。図5(a)におい
て、テープ状の基板1の下面には電極2が形成されてい
る。基板1の電極2の位置には貫通孔3が設けられてお
り、貫通孔3内にはクリーム半田4が充填されている。
クリーム半田4上には、半田ボール5が搭載されてい
る。
【0005】この後基板1をリフローに送り加熱するこ
とによりクリーム半田4および半田ボール5は溶融し、
図5(b)に示すように電極2と導通して半田バンプ
5’を形成する。ところが、半田の溶融時には溶融半田
は電極2の上面のみを濡らし、樹脂材質の基板1に設け
られた貫通孔3の内表面は濡らさない。このため、溶融
半田が固化して形成された半田バンプ5’は、電極2の
上面とのみ接合され、貫通孔3の内面とは接合されない
ため、固化後の半田バンプ5’はこの部分がくびれ、貫
通孔3の内面との間に隙間を有する形状となる。
【0006】このため、このくびれの部分は強度上のネ
ックとなるとともに、クリーム半田中のフラックス分が
この部分の隙間内に残留しやすく、実装後の耐振動・衝
撃性、耐ヒートサイクル性が低下するとともに、腐食性
のフラックスが接合部に残留することにより、接合信頼
性が低いという問題点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、基板
の電極形成面の反対側に接合信頼性の高い半田バンプを
形成することができる半田バンプ形成方法を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の半田バン
プの形成方法は、基板の電極形成面の反対面上に基板の
貫通孔を介して前記電極と導通する半田バンプを形成す
る半田バンプ形成方法であって、前記貫通孔の内面に半
田濡れ性の良い金属をコーティングする工程と、接合材
料が供給された貫通孔の上に半田ボールを搭載、または
接合材料を塗布した半田ボールを前記貫通孔の上に搭載
する工程と、前記半田ボールが搭載された基板を加熱す
ることにより半田ボールを溶融させて前記電極と半田ボ
ールを前記貫通孔を介して導通させる工程とを含む。
【0009】請求項2記載の半田バンプの形成方法は、
基板の電極形成面の反対面に形成された凹部内に前記電
極と接続電極を介して導通する半田バンプを形成する半
田バンプ形成方法であって、前記凹部の内面に半田濡れ
性の良い金属をコーティングする工程と、接合材料が供
給された前記凹部内に半田ボールを搭載、または接合材
料を塗布した半田ボールを前記凹部の上に搭載する工程
と、前記半田ボールが搭載された基板を加熱することに
より半田ボールを溶融させて前記凹部内の前記接続電極
の露呈部と半田ボールを導通させる工程とを含む。
【0010】本発明によれば、基板の貫通孔や凹部の内
面に半田濡れ性の良い金属をコーティングすることによ
り、半田が基板の電極だけでなく貫通孔や凹部の内面と
強固に固着し、強度に優れた半田バンプを形成すること
ができる。
【0011】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1(a),
(b),(c),(d),(e)、図2(a),
(b),(c)は本発明の実施の形態1の半田バンプ形
成方法の工程説明図である。図1(a),(b),
(c),(d),(e)および図2(a),(b),
(c)は半田バンプ形成方法を工程順に示すものであ
る。
【0012】図1(a)において、基板11には貫通孔
12が形成されている。貫通孔12は基板11の上面に
形成される回路電極の位置に対応して設けられ、基板1
1の下面に回路電極と導通する半田バンプを形成するた
めのものである。基板11上には図1(b)に示すよう
に、回路電極用の銅膜13が貼付けられる。この後銅膜
13は回路パターンの部分以外がエッチングにより除去
され、図1(c)に示すように所定位置に電極14が形
成される。
【0013】次に、基板11の下面には図1(d)に示
すようにレジスト15が塗布され、この後基板1には無
電解銅メッキが施される。これにより、基板11の貫通
孔12の内面には図1(e)に示すように、半田濡れ性
の良い金属である銅がコーティングされ、銅膜16が形
成される。なお、半田濡れ性の良い金属をコーティング
する方法として、無電解ニッケルメッキによるニッケル
膜上に金または銀のメッキ膜を形成する方法を用いても
よい。
【0014】この後、基板1の下面のレジスト15が剥
離され、基板11は反転されて半田ボール搭載工程へ送
られる。半田ボールの搭載に先立って、基板11上には
図2(a)に示すように接合材料としてのクリーム半田
17が印刷により供給され、これにより貫通孔12内に
はクリーム半田17が充填される。次に、図2(b)に
示すようにクリーム半田17が充填された貫通孔12上
に半田ボール18が搭載され、この後基板11はリフロ
ー炉に送られ、加熱される。これにより、クリーム半田
17および半田ボール18は溶融して融合し、図2
(c)に示すように、貫通孔12内で固化して電極14
と導通した半田バンプ18’を形成する。
【0015】このとき、貫通孔12の内面には銅膜16
が形成されているので、半田バンプ18’の基部は電極
14のみならず銅膜16を介して基板11とも強固に固
着しており、したがって強度に優れた信頼性の高い半田
バンプ18’を形成することができる。また、半田バン
プ18’と貫通孔12の内面の間に隙間が生じないの
で、クリーム半田17中のフラックス成分が接合部に残
留することがなく、接合部の腐食による実装後の信頼性
の低下を生じない。
【0016】なお、上記実施の形態1では、接合材料と
してクリーム半田17を用いているが、これ以外にもフ
ラックスや、フラックスと半田に溶ける金属または融け
て半田となる金属を混合したものなどを用いても良い。
また、貫通孔12内にクリーム半田17を供給した後に
半田ボール18を搭載する代わりに、予めクリーム半田
17を塗布した半田ボール18を貫通孔12の上に搭載
するようにしても良い。
【0017】(実施の形態2)図3(a),(b),
(c)、図4(a),(b),(c)は本発明の実施の
形態2の半田バンプ形成方法の工程説明図である。
【0018】図3(a)において、基板21には凹部2
2が形成されている。凹部22が形成された面の反対面
は回路電極面となっている。回路電極23の凹部22の
位置には、接続電極24が回路電極23と連通して形成
され、接続電極24は部分的に凹部22内で露呈されて
いる。次に、図3(b)に示すように、この基板21の
凹部22の形成面にレジスト25が塗布され、この後基
板21には無電解銅メッキが施される。これにより、基
板21の凹部22の内面には図3(c)に示すように半
田濡れ性の良い金属である銅がコーティングされ、銅膜
26が形成される。
【0019】この後、基板21のレジスト25が剥離さ
れ、基板21は半田ボール搭載工程へ送られる。基板2
1上には、図4(a)に示すように接合材料としてのク
リーム半田17が供給されて凹部22内にはクリーム半
田17が充填される。次に図4(b)に示すようにクリ
ーム半田17が充填された凹部22上に半田ボール18
が搭載される。この後基板21をリフローにて加熱する
ことにより、クリーム半田17と半田ボール18は溶融
して融合し、凹部22内で固化して接続電極24と導通
した半田バンプ28’を形成する。
【0020】このとき、凹部22の内面には銅膜26が
形成されているので、半田バンプ28’の基部は電極2
4のみならず銅膜26を介して基板21とも強固に固着
しており、したがって強度に優れた信頼性の高い半田バ
ンプ28’を形成することができる。また、半田バンプ
28’と凹部22の内面の間に隙間が生じないので、ク
リーム半田17中のフラックス成分が接合部に残留する
ことがなく、接合部の腐食による実装後の信頼性の低下
を生じない。
【0021】なお、上記実施の形態2では、接合材料と
してクリーム半田17を用いているが、実施の形態1と
同様にフラックスや、フラックスと半田に溶ける金属ま
たは融けて半田となる金属を混合したものなどを用いて
も良い。また、凹部22内にクリーム半田17を供給し
た後に半田ボール18を搭載する代わりに、予めクリー
ム半田17を塗布した半田ボール18を凹部22の上に
搭載するようにしても良い。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、基板の貫通孔や凹部の
内面に半田濡れ性の良い金属をコーティングすることに
より、半田が基板の電極だけでなく貫通孔や凹部の内面
と強固に固着し、強度に優れた半田バンプを形成するこ
とができる。また、半田バンプと貫通孔や凹部との間に
隙間が生じないのでクリーム半田中のフラックス成分が
接合部に残留することがなく、実装後の信頼性が高い接
合部を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の実施の形態1の半田バンプ形成
方法の工程説明図 (b)本発明の実施の形態1の半田バンプ形成方法の工
程説明図 (c)本発明の実施の形態1の半田バンプ形成方法の工
程説明図 (d)本発明の実施の形態1の半田バンプ形成方法の工
程説明図 (e)本発明の実施の形態1の半田バンプ形成方法の工
程説明図
【図2】(a)本発明の実施の形態1の半田バンプ形成
方法の工程説明図 (b)本発明の実施の形態1の半田バンプ形成方法の工
程説明図 (c)本発明の実施の形態1の半田バンプ形成方法の工
程説明図
【図3】(a)本発明の実施の形態2の半田バンプ形成
方法の工程説明図 (b)本発明の実施の形態2の半田バンプ形成方法の工
程説明図 (c)本発明の実施の形態2の半田バンプ形成方法の工
程説明図
【図4】(a)本発明の実施の形態2の半田バンプ形成
方法の工程説明図 (b)本発明の実施の形態2の半田バンプ形成方法の工
程説明図 (c)本発明の実施の形態2の半田バンプ形成方法の工
程説明図
【図5】(a)従来のテープ状の基板の部分断面図 (b)従来のテープ状の基板の部分断面図
【符号の説明】
11、21 基板 12 貫通孔 13 銅膜 14 電極 15、25 レジスト 16、26 銅膜 17 クリーム半田 18 半田ボール 18’、28’ 半田バンプ 23 回路電極 24 接続電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板の電極形成面の反対面上に基板の貫通
    孔を介して前記電極と導通する半田バンプを形成する半
    田バンプ形成方法であって、前記貫通孔の内面に半田濡
    れ性の良い金属をコーティングする工程と、接合材料が
    供給された貫通孔の上に半田ボールを搭載、または接合
    材料を塗布した半田ボールを前記貫通孔の上に搭載する
    工程と、前記半田ボールが搭載された基板を加熱するこ
    とにより半田ボールを溶融させて前記電極と半田ボール
    を前記貫通孔を介して導通させる工程とを含むことを特
    徴とする半田バンプ形成方法。
  2. 【請求項2】基板の電極形成面の反対面に形成された凹
    部内に前記電極と接続電極を介して導通する半田バンプ
    を形成する半田バンプ形成方法であって、前記凹部の内
    面に半田濡れ性の良い金属をコーティングする工程と、
    接合材料が供給された前記凹部内に半田ボールを搭載、
    または接合材料を塗布した半田ボールを前記凹部の上に
    搭載する工程と、前記半田ボールが搭載された基板を加
    熱することにより半田ボールを溶融させて前記凹部内の
    前記接続電極の露呈部と半田ボールを導通させる工程と
    を含むことを特徴とする半田バンプ形成方法。
JP10011091A 1998-01-23 1998-01-23 半田バンプ形成方法 Pending JPH11214443A (ja)

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