KR20110103876A - Method of forming wiring board having solder bump, and solder ball mounting mask - Google Patents
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Abstract
(과제) 본 발명의 목적은 더블 볼 등의 발생을 방지하여 소망하는 위치에 솔더 범프를 정확하게 형성 가능하게 함으로써 제조수율을 향상시킬 수 있는 솔더 범프를 가지는 배선기판의 제조방법을 제공하는 것이다.
(해결수단) 배선기판은 기판 준비 공정, 볼 탑재 공정 및 리플로 공정을 거쳐서 제조된다. 기판 준비 공정에서는 기판 주면(13) 상의 범프형성영역(R1) 내에 패드(21)가 배치된 기판(11)을 준비한다. 볼 탑재 공정에서는 기판(11)의 가장자리부(12)와의 접촉을 회피하는 오목부(59)가 형성된 솔더 볼 탑재용 마스크(51)를 사용하며, 솔더 볼 탑재용 마스크(51)를 기판 주면(13)측에 배치한 상태에서 관통구멍부(54)를 통해서 패드(21) 상에 솔더 볼(61)을 탑재시킨다. 리플로 공정에서는 솔더 볼(61)을 가열 용융시켜서 솔더 범프(62)를 형성한다.DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a wiring board having solder bumps which can improve the production yield by preventing the occurrence of double balls or the like and accurately forming solder bumps at a desired position.
(Solution means) The wiring board is manufactured through a substrate preparation step, a ball mounting step, and a reflow step. In the substrate preparation step, the substrate 11 having the pads 21 arranged in the bump forming region R1 on the substrate main surface 13 is prepared. In the ball mounting step, a solder ball mounting mask 51 having a recess 59 formed therein to avoid contact with the edge portion 12 of the substrate 11 is used, and the solder ball mounting mask 51 is used as a substrate main surface ( The solder ball 61 is mounted on the pad 21 through the through hole 54 in the state where it is arranged on the 13) side. In the reflow step, the solder balls 61 are heated and melted to form solder bumps 62.
Description
본 발명은 솔더 볼을 탑재함에 의해서 솔더 범프를 형성하는 배선기판의 제조방법 및 솔더 볼의 탑재에 사용되는 솔더 볼 탑재용 마스크에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for manufacturing a wiring board for forming solder bumps by mounting solder balls, and to a solder ball mounting mask used for mounting solder balls.
종래에는 IC칩을 탑재하여 이루어지는 배선기판(이른바 반도체 패키지)이 잘 알려져 있다. IC칩의 바닥면에는 통상 다수의 단자가 형성되어 있으며, 이들 단자와의 전기적 접속을 도모하기 위한 구조로서, 배선기판의 주면(主面) 상에는 솔더 범프를 가지는 패드(이른바 C4패드 : Controlled Collapsed Chip Connection 패드)가 다수 형성되어 있다. 또한, 상기 배선기판에 솔더 범프를 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 패드 상에 탑재한 솔더 볼을 가열 용융시켜서 솔더 범프를 형성하는 것이 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 이하, 솔더 범프의 형성방법의 구체적인 예를 도 10에 의거하여 간단하게 설명한다.Conventionally, a wiring board (so-called semiconductor package) formed by mounting an IC chip is well known. The bottom surface of the IC chip is usually formed with a plurality of terminals, and is a structure for electrical connection with these terminals, and has a pad having solder bumps on the main surface of the wiring board (so-called C4 pad: Controlled Collapsed Chip). Many connection pads) are formed. Moreover, as a method of forming a solder bump in the said wiring board, it is proposed to heat-melt the solder ball mounted on the pad, for example, and to form a solder bump (for example, refer patent document 1). Hereinafter, the specific example of the formation method of a solder bump is briefly demonstrated based on FIG.
우선 기판 주면(101) 상의 범프형성영역(R0) 내에 형성된 복수의 패드(102)에 대해서 플럭스를 인쇄 도포한다. 이어서, 복수의 개구부(103)를 가지는 솔더 볼 탑재용 마스크(104)를 기판 주면(101) 상에 배치하고, 이 상태에서 각 개구부(103)를 통해서 복수의 패드(102) 상에 솔더 볼(105)을 공급하고 또한 탑재시킨다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 이어서, 리플로에 의해서 솔더 볼(105)을 가열 용융시킴으로써 솔더 범프가 형성된다.
First, flux is applied to the plurality of
그런데, 기판(100)의 가장자리부(106)가 마스크 이면(107)측으로 말려 올라가는 경우가 있다. 이 경우, 솔더 볼 탑재용 마스크(104)의 일부가 상기 가장자리부(106)에 의해서 떠밀려서 들뜨게 되기 때문에, 솔더 볼 탑재용 마스크(104)와 기판(100)의 사이에 간극이 생기게 된다. 그 결과, 1개의 개구부(103) 내에 2개의 솔더 볼(105)이 삽입된 상태가 되어 솔더 볼(105)의 위치가 패드(102) 상에서 어긋나게 되는 등의 사태(이른바 더블 볼)가 발생하기 쉬워지게 된다. 따라서, 소망하는 위치에 솔더 범프를 정확하게 형성할 수 없게 되기 때문에, 불량품 발생률이 커지게 되어 제조수율이 저하된다는 문제가 있다.By the way, the
또한, 최근에는 전자부품의 소형화의 추세에 따라서 솔더 볼(105)도 소경화(小經化)되는 경향이 있는데, 이 경우 복수의 솔더 볼(105)이 개구부(103) 내에 삽입되기 쉬워지게 된다. 따라서, 더블 볼 등의 발생에 기인하는 솔더 볼(105)의 위치 어긋남이라는 문제가 한층 더 심각하게 될 가능성이 있다. Also, in recent years, the
본 발명은 상기한 과제에 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 더블 볼 등의 발생을 방지하여 소망하는 위치에 솔더 범프를 정확하게 형성 가능하게 함으로써 제조수율을 향상시킬 수 있는 솔더 범프를 가지는 배선기판의 제조방법을 제공하는 것에 있다. 또, 다른 목적은 솔더 범프의 형성에 최적한 솔더 볼 탑재용 마스크를 제공하는 것에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to manufacture a wiring board having solder bumps which can improve the manufacturing yield by preventing the occurrence of double balls or the like and accurately forming solder bumps at desired positions. To provide a method. Moreover, another object is to provide the solder ball mounting mask which is suitable for formation of a solder bump.
상기 과제를 해결하기 위한 수단(제 1 수단)으로서는, 기판 주면(主面) 상의 범프형성영역 내에 복수의 패드가 배치된 기판을 준비하는 기판 준비 공정과; 마스크 표면 및 마스크 이면을 가지며, 상기 복수의 패드에 대응하는 위치에 상기 마스크 표면 및 상기 마스크 이면을 관통하는 관통구멍부가 형성되고, 상기 관통구멍부의 외측 영역이고 또한 상기 마스크 이면측에 있어서 상기 범프형성영역의 외측 영역에 대응하는 위치에 상기 기판 주면에 접촉하여 상기 기판을 누르는 누름부가 형성되고, 상기 누름부의 외측 영역이고 또한 상기 마스크 이면측에 있어서 상기 기판의 가장자리부에 대응하는 위치에 상기 가장자리부와의 접촉을 회피하는 오목부가 형성된 솔더 볼 탑재용 마스크를 사용하며, 상기 솔더 볼 탑재용 마스크를 상기 기판 주면측에 배치한 상태에서 상기 관통구멍부를 통해서 상기 복수의 패드 상에 솔더 볼을 공급하고 또한 탑재시키는 볼 탑재 공정과; 탑재된 상기 솔더 볼을 가열 용융시켜서 솔더 범프를 형성하는 리플로 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 가지는 배선기판의 제조방법이 있다. Means for solving the above problems (first means) include: a substrate preparation step of preparing a substrate on which a plurality of pads are arranged in a bump forming region on a substrate main surface; A through hole portion having a mask surface and a mask back surface and penetrating the mask surface and the mask back surface is formed at a position corresponding to the plurality of pads, and is an outer region of the through hole portion and the bump formation on the mask back surface side. A pressing portion for pressing the substrate in contact with the main surface of the substrate is formed at a position corresponding to the outer region of the region, and is an outer region of the pressing portion, and the edge portion at a position corresponding to an edge portion of the substrate on the mask back surface side. Using a solder ball mounting mask having a recessed portion to avoid contact with the solder ball, and supplying solder balls onto the plurality of pads through the through-holes with the solder ball mounting mask disposed on the main surface side of the substrate; A ball mounting step for mounting; And a reflow step of forming a solder bump by heating and melting the mounted solder ball.
따라서, 제 1 수단에 의하면, 기판의 가장자리부와의 접촉을 회피하는 오목부가 형성된 솔더 볼 탑재용 마스크를 사용하기 때문에, 가장자리부가 마스크 이면측으로 말려 올라가 있다 하더라도, 가장자리부는 마스크 이면에 접촉하지 않고 오목부 내에 수용되게 된다. 그 결과, 가장자리부에 의해서 떠밀리는 것에 기인한 솔더 볼 탑재용 마스크의 들뜸이 방지되기 때문에, 솔더 볼 탑재용 마스크와 기판의 사이에 간극이 생기기 어렵게 된다. 따라서, 더블 볼 등의 발생에 기인하는 솔더 볼의 위치 어긋남이 발생하기 어렵게 되어 소망하는 위치에 솔더 범프를 정확하게 형성할 수 있게 되기 때문에, 불량품 발생률이 낮게 억제되어 제조되는 배선기판의 제조수율이 높아지게 된다.Therefore, according to the first means, since the solder ball mounting mask having the recessed portion that avoids contact with the edge portion of the substrate is used, even if the edge portion is rolled up toward the mask back side, the edge portion does not contact the back side of the mask without being recessed. It will be accommodated in the department. As a result, lifting of the mask for mounting a solder ball due to being pushed by the edge part is prevented, and it becomes difficult to produce a gap between the mask for mounting a solder ball and a board | substrate. Therefore, the position shift of the solder balls due to the occurrence of the double balls is less likely to occur, and the solder bumps can be accurately formed at a desired position. Therefore, the incidence of defective products is suppressed low and the production yield of the wiring board to be manufactured is increased. do.
이하, 상기 제 1 수단에 관한 솔더 범프를 가지는 배선기판의 제조방법에 대해서 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the wiring board which has the solder bump which concerns on the said 1st means is demonstrated.
기판 준비 공정에서는 기판 주면 상의 범프형성영역 내에 복수의 패드가 배치된 기판을 준비한다. 기판 재료는 특별히 한정되지 않고 임의적인 것이지만, 예를 들면 수지기판 등이 최적합하다. 최적합한 수지기판으로서는 EP수지(에폭시 수지), PI수지(폴리이미드 수지), BT수지(비스말레이드-트리아진 수지), PPE수지(폴리페닐렌에테르 수지) 등으로 이루어지는 기판을 들 수 있다. 그 외, 이들 수지와 유리섬유(유리 직포나 유리 부직포)의 복합재료로 이루어지는 기판을 사용하여도 좋다. 그 구체적인 예로서는 유리-BT 복합기판, 고Tg유리-에폭시 복합기판(FR-4, FR-5 등) 등의 고내열성 적층판 등이 있다. 또, 이들 수지와 폴리아미드 섬유 등과 같은 유기섬유의 복합재료로 이루어지는 기판을 사용하여도 좋다. 혹은 연속 다공질 PTFE 등의 삼차원 망상 불소계 수지 기재에 에폭시 수지 등의 열경화성 수지를 함침시킨 수지-수지 복합재료로 이루어지는 기판 등을 사용하여도 좋다. 다른 기판 재료로서는 예를 들면 각종의 세라믹 등을 선택할 수도 있다. 또한, 이러한 기판의 구조로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 코어 기판의 편면 또는 양면에 빌드업층을 가지는 빌드업 다층 배선기판이 최적합하다.In the substrate preparation step, a substrate in which a plurality of pads are arranged in a bump forming region on a substrate main surface is prepared. Although the board | substrate material is not specifically limited and arbitrary, For example, a resin substrate etc. are optimal. As a suitable resin substrate, the board | substrate which consists of EP resin (epoxy resin), PI resin (polyimide resin), BT resin (bismaleade-triazine resin), PPE resin (polyphenylene ether resin), etc. are mentioned. In addition, you may use the board | substrate which consists of a composite material of these resin and glass fiber (glass woven fabric or glass nonwoven fabric). Specific examples thereof include high heat-resistant laminates such as glass-BT composite substrates and high Tg glass-epoxy composite substrates (FR-4, FR-5, etc.). Moreover, you may use the board | substrate which consists of composite materials of these resins and organic fiber, such as a polyamide fiber. Alternatively, a substrate made of a resin-resin composite material impregnated with a three-dimensional network fluorine resin base material such as continuous porous PTFE and a thermosetting resin such as epoxy resin may be used. As another substrate material, various ceramics etc. can also be selected, for example. The structure of the substrate is not particularly limited. For example, a buildup multilayer wiring board having a buildup layer on one or both surfaces of the core substrate is optimal.
기판 주면 상의 범프형성영역의 위치 및 개수는 특별히 한정되지 않고 임의적인 것이지만, 예를 들면 이른바 멀티플 패터닝 기판(MULTIPLE-PATTERNING BOARD)인 경우에는 배선기판의 패턴수에 상당하는 개수만큼 범프형성영역이 존재하고 있다. 범프형성영역은 기판에 있어서의 일측 주면에만 존재하고 있어도 되지만, 타측 주면에도 존재하고 있어도 된다.The position and number of bump forming regions on the main surface of the substrate are not particularly limited and arbitrary. For example, in the case of a so-called multiple patterning board, there are bump forming regions corresponding to the number of patterns of the wiring board. Doing. The bump forming region may exist only on one main surface of the substrate, but may also exist on the other main surface.
범프형성영역 내에 배치되는 복수의 패드에 대해서는 그 용도가 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 IC칩을 플립칩 접속하기 위한 패드(이른바 C4 패드)인 것이 좋다. 즉, 플립칩 접속을 위한 패드 상에는 크기가 작은 IC칩의 단자와의 전기적 접속을 도모하기 위해서 작은 솔더 범프를 형성할 필요가 있으며, 따라서 작은 직경의 솔더 볼이 사용되는 경우가 많기 때문이다.Although the use is not limited about the some pad arrange | positioned in a bump formation area, For example, it is good that it is a pad for flip chip connection of an IC chip (so-called C4 pad). That is, on the pad for flip chip connection, it is necessary to form a small solder bump in order to achieve electrical connection with the terminal of a small IC chip, and therefore, solder balls of small diameter are often used.
이어서, 볼 탑재 공정에서는 솔더 볼 탑재용 마스크를 사용하여 솔더 볼을 탑재한다. 여기서 사용하는 솔더 볼 탑재용 마스크는 마스크 표면 및 마스크 이면을 가지며, 복수의 패드에 대응하는 위치에 마스크 표면 및 마스크 이면을 관통하는 관통구멍부가 형성되고, 관통구멍부의 외측 영역이고 또한 마스크 이면측에 있어서 범프형성영역의 외측 영역에 대응하는 위치에 기판 주면에 접촉하여 기판을 누르는 누름부가 형성되고, 누름부의 외측 영역이고 또한 마스크 이면측에 있어서 기판의 가장자리부에 대응하는 위치에 가장자리부와의 접촉을 회피하는 오목부가 형성된 구조를 가지고 있다.Next, in a ball mounting process, a solder ball is mounted using the solder ball mounting mask. The solder ball mounting mask used herein has a mask surface and a mask back surface, and a through hole portion penetrating the mask surface and the mask back surface is formed at a position corresponding to a plurality of pads, and is an outer region of the through hole portion and on the mask back surface side. A pressing portion for contacting the substrate main surface and pressing the substrate at a position corresponding to the outer region of the bump forming region is formed, the outer portion of the pressing portion and a contact with the edge portion at a position corresponding to the edge portion of the substrate on the mask back surface side. It has the structure in which the recessed part which avoids is formed.
이러한 솔더 볼 탑재용 마스크는 금속, 수지, 세라믹 등의 임의의 재료를 사용하여 제작하는 것이 가능하나, 예를 들면 스테인리스, 구리, 알루미늄, 니켈 등의 금속 재료를 사용하여 제작하는 것이 바람직하다. 그 이유는 다음과 같다. 즉, 솔더 볼 탑재용 마스크에 있어서 관통구멍부를 형성한 개소는 다른 개소에 비해서 낮은 강도로 되어 있다. 한편, 솔더 볼 탑재용 마스크는 탑재할 솔더 볼의 직경에 비해서 너무 두껍게 하면 취급성 등의 저하를 초래하기 때문에, 어느 정도 얇게 평판형상으로 형성할 필요가 있다. 이러한 점에서, 금속 재료를 선택한 경우에는 솔더 볼 탑재용 마스크를 얇게 형성하였을 때에도 소정의 강도를 부여할 수 있기 때문이다.Such a solder ball mounting mask can be produced using any material such as metal, resin, ceramic, etc., but is preferably produced using metal materials such as stainless steel, copper, aluminum and nickel. The reason for this is as follows. That is, in the solder ball mounting mask, the portion where the through-hole portion is formed has a lower strength than other portions. On the other hand, if the solder ball mounting mask is too thick compared to the diameter of the solder ball to be mounted, it causes deterioration in handling and the like. This is because, when a metal material is selected, a predetermined strength can be given even when the mask for solder ball mounting is formed thin.
솔더 볼 탑재용 마스크의 마스크판 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탑재할 솔더 볼의 직경보다도 약간 큰 마스크판 두께를 가지는 것이 바람직하며, 구체적으로는 탑재할 솔더 볼의 직경보다도 5㎛ 이상 20㎛ 이하만큼 큰 마스크판 두께를 가지는 판재인 것이 바람직하다. 만일 5㎛ 미만이면, 재료에 따라서는 솔더 볼 탑재용 마스크에 충분한 기계적 강도를 부여할 수 없을 우려가 있다. 한편 20㎛ 이상이면, 솔더 볼의 위치결정 정밀도가 저하될 우려가 있다.The mask plate thickness of the solder ball mounting mask is not particularly limited, but it is preferable to have a mask plate thickness slightly larger than the diameter of the solder ball to be mounted, and specifically 5 µm or more and 20 µm or less than the diameter of the solder ball to be mounted. It is preferable that it is a board | plate material which has a mask plate thickness as large as it is. If it is less than 5 micrometers, there exists a possibility that sufficient mechanical strength may not be provided to a solder ball mounting mask depending on a material. On the other hand, if it is 20 micrometers or more, there exists a possibility that the positioning precision of a solder ball may fall.
또한, 관통구멍부는 마스크 표면에서 개구되는 마스크 표면측 개구부와 마스크 이면에서 개구되는 마스크 이면측 개구부에 의해서 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 마스크 이면측 개구부의 점유영역이 범프형성영역보다도 큰 경우에, 범프형성영역 전체에 플럭스를 공급하고, 볼 탑재 공정에서 솔더 볼 탑재용 마스크를 배치하였다 하더라도 플럭스가 마스크 이면에 대해서 접촉, 부착되지 않게 된다. 따라서, 솔더 볼 탑재용 마스크에 의한 솔더 볼의 들러붙음이나 위치 어긋남이 발생하기 어렵게 되어 소망하는 위치에 솔더 범프를 정확하게 형성할 수 있다.The through-hole portion is preferably constituted by a mask surface side opening that is opened at the mask surface and a mask back side opening that is opened at the mask back surface. In this case, when the occupied area of the mask backside opening is larger than the bump forming area, the flux is supplied to the entire bump forming area, and the flux is in contact with the back of the mask even if the solder ball mounting mask is arranged in the ball mounting process. It will not be attached. Therefore, sticking and position shift of a solder ball by a solder ball mounting mask hardly arise, and a solder bump can be correctly formed in a desired position.
또한, 관통구멍부는 마스크 표면측 개구부를 복수개 가지고 있으며, 복수의 마스크 표면측 개구부는 마스크 이면측 개구부의 내측 저면에서 개구되는 것이 바람직하다. 이 경우, 각각의 마스크 표면측 개구부 내에 솔더 볼이 1개씩 삽입되도록 설정할 수 있기 때문에, 마스크 이면측 개구부의 점유영역을 마스크 표면측 개구부의 점유영역보다도 크게 하였다 하더라도 소정의 위치에 솔더 볼을 확실하게 탑재할 수 있다. 따라서, 소망하는 위치에 솔더 범프를 정확하게 형성할 수 있기 때문에, 불량품 발생률이 낮아지게 되어 제조수율이 향상된다. 여기서, 각 마스크 표면측 개구부의 형성방법으로서는 마스크 형성재료에 따라서 에칭, 드릴가공, 펀칭가공, 레이저가공 등의 종래의 공지수법을 임의로 채용할 수 있다. 상기 마스크 표면측 개구부의 내경은 탑재할 솔더 볼의 직경보다도 크게 되도록 형성되며, 예를 들면 탑재할 솔더 볼의 직경보다도 5㎛ 이상 100㎛ 이하만큼 크게 형성되는 것이 바람직하다. 만일 5㎛ 미만이면, 마스크 표면측 개구부를 통해서 솔더 볼을 확실하게 통과시키는 것이 곤란하게 될 우려가 있다. 한편, 100㎛ 이상이면, 마스크 표면측 개구부를 통해서 솔더 볼을 확실하게 통과시킬 수 있지만 소정의 위치에 솔더 볼을 탑재하기 어렵게 될 우려가 있다. 또한, 범프형성영역 내에 있는 복수의 패드가 파인 피치인 경우에 적용하기 어렵게 된다.Moreover, it is preferable that the through-hole part has a some mask surface side opening part, and the some mask surface side opening part is opened in the inner bottom face of the mask back side opening part. In this case, it is possible to set one solder ball to be inserted into each of the mask surface side openings. Therefore, even if the occupation area of the mask back side opening is made larger than the occupation area of the mask surface side opening, the solder ball is reliably positioned. It can be mounted. Therefore, since solder bumps can be formed correctly in a desired position, the inferior product incidence rate will become low and manufacture yield will improve. Here, as the method for forming the mask surface side openings, conventionally known methods such as etching, drilling, punching, and laser processing can be arbitrarily adopted depending on the mask forming material. The inner diameter of the mask surface side opening is formed to be larger than the diameter of the solder ball to be mounted, and is preferably formed to be 5 µm or more and 100 µm or less than the diameter of the solder ball to be mounted. If it is less than 5 µm, it may be difficult to reliably pass the solder ball through the mask surface side opening. On the other hand, if it is 100 micrometers or more, a solder ball can reliably pass through a mask surface side opening part, but there exists a possibility that a solder ball may become difficult to mount in a predetermined position. In addition, it is difficult to apply when a plurality of pads in the bump forming region have a fine pitch.
또, 오목부는 누름부의 외측 영역이고 또한 마스크 이면측에 있어서 기판의 가장자리부에 대응하는 위치에서 개구된다. 또한, 상기 오목부는 상기 가장자리부를 따라서 형성된 홈부인 것이 바람직하다. 이와 같이 한 경우, 마스크 이면에 있어서 오목부가 개구되는 면적을 작게 할 수 있기 때문에, 오목부를 형성하였을 때의 솔더 볼 탑재용 마스크의 강도 저하를 최소한으로 억제할 수 있다.The recessed portion is an outer region of the pressing portion and is opened at a position corresponding to the edge portion of the substrate on the mask back side. In addition, the recess is preferably a groove portion formed along the edge portion. In this case, since the area in which the recess is opened on the back surface of the mask can be made small, the decrease in strength of the solder ball mounting mask when the recess is formed can be minimized.
솔더 볼 탑재용 마스크에 마스크 이면측 개구부 및 오목부를 형성하는 방법은 마스크 재료에 따라서 적절하게 선택하는 것이 가능하다. 예를 들면 금속 재료를 선택한 경우, 상기 마스크 이면측 개구부 및 상기 오목부는 하프 에칭에 의해서 동시에 형성되어 서로 같은 깊이로 되어 있는 것이 생산성 및 코스트성의 관점에서 최적하다. 또한, 하프 에칭 이외에도 절삭가공이나 프레스가공 등의 방법을 채용하는 것도 가능하다.The method of forming a mask back side opening part and a recessed part in the solder ball mounting mask can be suitably selected according to a mask material. For example, when a metal material is selected, it is optimal from the viewpoint of productivity and costability that the mask back side opening portion and the concave portion are simultaneously formed by half etching and have the same depth. In addition to half etching, a method such as cutting or pressing may also be employed.
또한, 솔더 볼 탑재용 마스크의 최적한 제조방법으로서는, 예를 들면 스테인리스판을 선택함과 아울러, 상기 스테인리스판에 있어서 마스크 이면측이 되는 면을 하프 에칭하여 마스크 이면측 개구부 및 오목부를 동시에 형성한 후, 마스크 이면측 개구부가 있는 개소의 소정 위치에 대해서 레이저 펀칭을 실시하여 복수의 마스크 표면측 개구부를 형성하는 것을 들 수 있다. 이 제조방법의 이점은 마스크 이면측 개구부를 형성한 후의 두께가 얇은 개소에 대해서 펀칭을 실시하고 있기 때문에, 펀칭시의 가공 부하이 적고, 코스트성 및 생산성을 향상시킬 수 있다. 다른 이점은 펀칭을 먼저 실시한 후에 마스크 이면측 개구부를 형성하는 경우에 비해서 형상이 좋은 복수의 마스크 표면측 개구부를 높은 정밀도로 형성할 수 있다.In addition, as an optimal manufacturing method of a solder ball mounting mask, a stainless steel plate is selected, for example, and the surface used as the mask back surface side is half-etched in the said stainless steel plate, and the opening part and the recessed part of a mask back surface side are formed simultaneously. Thereafter, laser punching is performed at a predetermined position where the mask back side opening part is provided to form a plurality of mask surface side opening parts. The advantage of this manufacturing method is that punching is performed on the location where the thickness is thin after forming the mask back side opening, so that the processing load during punching is small, and the cost and productivity can be improved. Another advantage is that a plurality of mask surface side openings having a good shape can be formed with high precision as compared with the case where the mask back side openings are formed after punching is performed first.
볼 탑재 공정에서 사용되는 솔더 볼의 크기는 특별히 한정되는 것이 아니고 형성할 솔더 범프의 용도에 따라서 적절하게 설정 가능하지만, 예를 들면 직경이 200㎛ 이하의 마이크로 볼을 사용하는 것이 좋다. 마이크로 볼을 사용한 경우, 이른바 C4 패드의 파인화에 대응하여 작은 솔더 범프를 비교적 용이하게 형성할 수 있기 때문이다. 또, 미소(微小)하고 경량인 솔더 볼을 사용한 경우 이른바 더블 볼의 발생이라는 본원 특유의 문제가 발생하기 쉬우며, 따라서 상기 수단을 채용하는 의의가 크기 때문이다.The size of the solder balls used in the ball mounting step is not particularly limited and can be appropriately set according to the use of the solder bumps to be formed. For example, micro balls having a diameter of 200 μm or less are preferably used. It is because a small solder bump can be formed relatively easily corresponding to the so-called C4 pad pinning when a micro ball is used. In addition, when a microscopic and lightweight solder ball is used, a problem peculiar to the present invention of the occurrence of so-called double ball is likely to occur, and therefore the significance of employing the above means is great.
솔더 볼에 사용되는 솔더 재료로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 주석 납 공정 솔더(Sn/37Pb : 융점 183℃)가 사용된다. 주석 납 공정 솔더 이외의 Sn/Pb계 솔더, 예를 들면 Sn/36Pb/2Ag라는 조성의 솔더(융점 190℃) 등을 사용하여도 좋다. 또, 상기한 바와 같은 납 함유 솔더 이외에도 Sn-Ag계 솔더, Sn-Ag-Cu계 솔더, Sn-Ag-Bi계 솔더, Sn-Ag-Bi-Cu계 솔더, Sn-Zn계 솔더, Sn-Zn-Bi계 솔더 등의 납 프리 솔더를 선택하는 것도 가능하다.Although it does not specifically limit as a solder material used for a solder ball, For example, a tin lead process solder (Sn / 37Pb: melting | fusing point 183 degreeC) is used. Sn / Pb-based solder other than tin lead eutectic solder, for example, a solder (melting point 190 ° C.) having a composition of Sn / 36Pb / 2Ag may be used. In addition to the above-described lead-containing solder, Sn-Ag solder, Sn-Ag-Cu solder, Sn-Ag-Bi solder, Sn-Ag-Bi-Cu solder, Sn-Zn solder, and Sn- It is also possible to select lead-free solder such as Zn-Bi solder.
그리고, 상기 솔더 볼 탑재용 마스크를 사용함과 아울러, 상기 솔더 볼 탑재용 마스크를 기판 주면 측에 배치한 상태에서 관통구멍부(복수의 마스크 표면측 개구부)를 통해서 복수의 패드 상에 솔더 볼을 공급하고 또한 탑재시킨다.And while using the said solder ball mounting mask, a solder ball is supplied to several pads through a through-hole part (plural mask surface side openings) in the state which arrange | positioned the said solder ball mounting mask to the board | substrate main surface side. And also mounted.
이어서, 리플로 공정에서는 각 패드 상에 탑재된 솔더 볼을 소정 온도로 가열하여 용융시킴으로써 소정 형상의 솔더 범프를 형성한다. 이상의 프로세스를 거쳐서 솔더 범프를 가지는 배선기판이 제조된다.Subsequently, in a reflow process, the solder ball mounted on each pad is heated and melt | dissolved to predetermined temperature, and the solder bump of a predetermined shape is formed. Through the above process, a wiring board having solder bumps is manufactured.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단(제 2 수단)으로서는, 마스크 표면 및 마스크 이면을 가지며, 상기 마스크 표면 및 상기 마스크 이면을 관통하는 관통구멍부가 형성되고, 기판의 기판 주면측에 배치한 상태에서 상기 복수의 관통구멍부를 통해서 상기 기판 주면 상에 솔더 볼을 공급하고 또한 탑재시키는 솔더 볼 탑재용 마스크로서, 상기 관통구멍부의 외측 영역에 있어서의 상기 마스크 이면측에 상기 기판 주면에 접촉하여 상기 기판을 누르는 누름부가 형성되고, 상기 누름부의 외측 영역에 있어서의 상기 마스크 이면측에 상기 기판의 가장자리부와의 접촉을 회피하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 솔더 볼 탑재용 마스크가 있다.As another means (second means) for solving the above problems, a mask having a mask surface and a mask back surface is formed, and a through hole portion penetrating the mask surface and the mask back surface is formed and is disposed on the substrate main surface side of the substrate. A solder ball mounting mask which supplies and mounts solder balls onto the main surface of the substrate through a plurality of through holes, wherein the substrate is pressed against the main surface of the mask in the outer region of the through hole to press the substrate. There is a mask for mounting a solder ball, wherein a pressing portion is formed, and a recess is formed on the mask back side in the outer region of the pressing portion to avoid contact with an edge portion of the substrate.
따라서, 제 2 수단에 의하면, 솔더 볼 탑재용 마스크에 기판의 가장자리부와의 접촉을 회피하는 오목부가 형성되어 있기 때문에, 기판의 가장자리부가 마스크 이면측으로 말려 올라간 경우에, 솔더 볼 탑재용 마스크를 기판 주면측에 배치하였다 하더라도, 가장자리부는 마스크 이면에 접촉하지 않고 오목부 내에 수용되게 된다. 그 결과, 가장자리부에 의해서 떠밀리는 것에 기인한 솔더 볼 탑재용 마스크의 들뜸이 방지되기 때문에, 솔더 볼 탑재용 마스크와 기판의 사이에 간극이 생기기 어렵게 된다. 따라서, 더블 볼 등의 발생에 기인하는 솔더 볼의 위치 어긋남이 발생하기 어렵게 되기 때문에, 솔더 범프의 형성에 최적한 솔더 볼 탑재용 마스크가 된다.
Therefore, according to the second means, since the recess for avoiding contact with the edge of the substrate is formed in the mask for solder ball mounting, when the edge of the substrate is rolled up to the mask back side, the mask for solder ball mounting is used as the substrate. Even if arranged on the main surface side, the edge portion is accommodated in the concave portion without contacting the mask back surface. As a result, lifting of the mask for mounting a solder ball due to being pushed by the edge part is prevented, and it becomes difficult to produce a gap between the mask for mounting a solder ball and a board | substrate. Therefore, since the shift | offset | difference of the solder ball resulting from generation | occurrence | production of a double ball etc. hardly occurs, it becomes a mask for mounting a solder ball which is optimal for formation of a solder bump.
도 1은 본 실시형태의 솔더 범프를 가지는 배선기판의 개략도
도 2는 배선기판의 제조방법을 설명하기 위한 요부 단면도
도 3은 배선기판의 제조방법을 설명하기 위한 요부 단면도
도 4는 배선기판의 제조방법을 설명하기 위한 요부 확대 단면도
도 5는 배선기판의 제조방법을 설명하기 위한 요부 평면도
도 6은 배선기판의 제조방법을 설명하기 위한 요부 확대 단면도
도 7은 배선기판의 제조방법을 설명하기 위한 요부 단면도
도 8은 다른 실시형태에 있어서의 배선기판의 제조방법을 설명하기 위한 요부 확대 단면도
도 9는 다른 실시형태에 있어서의 배선기판의 제조방법을 설명하기 위한 요부 확대 단면도
도 10은 종래 기술의 문제점을 나타내는 요부 확대 단면도1 is a schematic view of a wiring board having solder bumps of this embodiment
2 is a sectional view of principal parts for explaining a method for manufacturing a wiring board.
3 is a sectional view of principal parts for explaining a method for manufacturing a wiring board.
4 is an enlarged cross-sectional view showing main parts for explaining a method of manufacturing a wiring board;
5 is a plan view of principal parts for explaining a method of manufacturing a wiring board;
6 is an enlarged cross-sectional view of main parts for explaining a method of manufacturing a wiring board;
7 is a sectional view of principal parts for explaining a method for manufacturing a wiring board.
8 is an enlarged cross-sectional view of a main portion for explaining a method for manufacturing a wiring board in another embodiment;
9 is an enlarged cross-sectional view of a main portion for explaining a method for manufacturing a wiring board in another embodiment;
10 is an enlarged cross-sectional view of a main portion showing a problem of the prior art;
이하, 본 발명을 구체화한 일 실시형태의 배선기판의 제조방법을 도 1∼도 7에 의거하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the manufacturing method of the wiring board of one Embodiment which embodied this invention is demonstrated in detail based on FIG.
도 1에 나타낸 바와 같이 본 실시형태의 배선기판(10)은 양면에 빌드업 층(15,16)을 구비하는 양면 빌드업 다층 배선기판이다. 배선기판(10)을 구성하는 코어 기판(17)은 평면에서 보았을 때 대략 직사각형상의 판형상 부재이며, 그 복수 개소에는 도시하지 않은 스루홀 도체가 형성되어 있다. 이들 스루홀 도체는 코어 기판(17)의 상면측의 빌드업 층(15)의 도체와 코어 기판(17)의 하면측의 빌드업 층(16)의 도체를 전기적으로 접속하고 있다.As shown in FIG. 1, the
빌드업 층(15)의 표면{제 1 기판 주면(13)} 상에는 대략 직사각형상(평면에서 보았을 때)의 범프형성영역(R1)이 설정되며, 이 범프형성영역(R1) 내에는 높이 80㎛∼100㎛ 정도의 솔더 범프(62)가 복수 배치되어 있다. 이들 솔더 범프(62)는 IC칩(71)의 단자와의 플립칩 접속에 사용되는 이른바 C4용 범프이다. 한편, 빌드업 층(16)의 표면{제 2 기판 주면(14)} 상에도 범프형성영역(도시생략)이 설정되며, 이 범프형성영역 내에는 높이 400㎛∼600㎛ 정도의 솔더 범프(63)가 복수 형성되어 있다. 이들 솔더 범프(63)는 도시하지 않은 마더보드 측의 단자와의 전기적 접속에 사용되는 이른바 BGA 범프이다.On the surface of the build-up layer 15 (the first substrate main surface 13), a bump forming region R1 having a substantially rectangular shape (viewed from the plane) is set, and within this bump forming region R1, the height is 80 占 퐉. Plural solder bumps 62 having a thickness of ˜100 μm are arranged. These solder bumps 62 are so-called C4 bumps used for flip chip connection with the terminals of the
본 실시형태의 빌드업 층(15,16)은 모두 같은 구조를 가지는 것이기 때문에, 여기서는 상면측의 빌드업 층(15)에 대해서만 상세하게 설명한다. 도 7에 나타낸 바와 같이 빌드업 층(15)은 층간 절연층(31,32)과 구리도금 도체층(43,44)을 교호로 적층하여 이루어진다. 층간 절연층(31,32)은 각각의 두께가 약 30㎛이고, 예를 들면 연속 다공질 PTFE에 에폭시수지를 함침시킨 수지-수지 복합재료로 이루어진다. 또, 제 2 층이 되는 층간 절연층(32)의 표면에는 복수의 패드(21)가 어레이 형상으로 배치되어 있다. 또한, 층간 절연층(32)의 표면은 솔더 레지스트(33)에 의해서 거의 전체적으로 덮여져 있다. 상기 솔더 레지스트(33)에는 각 패드(21)를 노출시키는 개구부(22)가 형성되어 있다. 또한, 층간 절연층(31,32)에 있어서의 소정 개소에는 각각 구리도금으로 이루어지는 필드 비아 도체(41,42)가 형성되어 있다. 필드 비아 도체(41,42)는 패드(21) 및 구리도금 도체층(43,44)을 서로 전기적으로 접속하고 있다.Since the buildup layers 15 and 16 of this embodiment have the same structure, only the
이어서, 솔더 범프(62,63)를 가지는 배선기판(10)의 제조방법에 대해서 설명한다.Next, the manufacturing method of the
우선, 기판 준비 공정에서는 제 1 기판 주면(13) 상의 범프형성영역(R1) 내에 복수의 패드(21)가 배치된 기판(11)을 준비한다(도 2 참조). 또한, 이 단계에서는 솔더 레지스트(33)의 각 개구부(22)에서 각 패드(21)가 노출된 상태로 되어 있다.First, in the substrate preparation process, the board |
이어서, 플럭스 공급 공정에서는 기판(11)을 도시하지 않은 종래 주지의 인쇄장치에 세트하고, 메시 마스크를 이용한 인쇄를 실시함으로써 제 1 기판 주면(13)측에 플럭스(F1)를 얇고 균일하게 도포한다(도 3 참조). 이 때, 범프형성영역(R1)보다도 더 큰 영역인 플럭스 공급영역(R2) 전체에 플럭스(F1)를 도포하도록 한다.Subsequently, in the flux supply process, the
이어서, 볼 탑재 공정에서는 솔더 볼 탑재용 마스크(51)를 사용하여 솔더 볼(61)을 탑재한다(도 4 참조). 본 실시형태에서는 솔더 볼(61)로서 직경이 약 100㎛인 마이크로 볼을 사용하였다. 또, 솔더 볼 탑재용 마스크(51)는 마스크 표면(52) 및 마스크 이면(53)을 가지는 스테인리스판으로 이루어진다. 또한, 솔더 볼 탑재용 마스크(51)는 탑재할 솔더 볼(61)의 직경보다도 10㎛ 정도 큰 마스크판 두께(110㎛)를 가지는 판재이다. 또, 마스크 표면(52) 및 마스크 이면(53)은 돌출부분을 가지지 않는 평탄면으로 되어 있다. 그리고, 솔더 볼 탑재용 마스크(51)에 있어서 각 패드(21)에 대응하는 위치에는 마스크 표면(52) 및 마스크 이면(53)을 관통하는 관통구멍부(54)가 형성되어 있다. 상기 관통구멍부(54)는 마스크 표면(52)에서 개구되는 복수의 마스크 표면측 개구부(55)와 마스크 이면(53)에서 개구되는 1개의 마스크 이면측 개구부(56)에 의해서 구성되어 있다. 각 마스크 표면측 개구부(55)는 마스크 표면(52)에서 개구되어 있을 뿐만 아니라 마스크 이면측 개구부(56)의 내측 저면(57)에서도 개구되어 있으며, 범프형성영역(R1)보다도 훨씬 작은 점유영역(R3)을 가지는 원형상(평면에서 보았을 때)의 관통구멍이다(도 4, 도 5 참조). 각 마스크 표면측 개구부(55)는 탑재할 솔더 볼(61)의 직경보다도 수십 ㎛ 정도 큰 내경(130㎛∼170㎛ 정도)을 가지고 있다. 또, 각 마스크 표면측 개구부(55)는 마스크판 두께의 50%의 깊이(55㎛)로 설정되어 있다. 한편, 마스크 이면측 개구부(56)는 마스크 이면(53)측에 있어서 범프형성영역(R1)에 대응하는 위치에 형성되며, 플럭스 공급영역(R2)보다도 약간 넓은 점유영역(R4)을 가지는 직사각형상(평면에서 보았을 때)의 관통구멍이다(도 4, 도 5 참조). 따라서, 마스크 이면측 개구부(56)의 점유영역(R4)은 각 마스크 표면측 개구부(55)의 점유영역(R3)보다도 크게 되어 있다. 또, 마스크 이면측 개구부(56)는 마스크판 두께의 50%의 깊이(55㎛)로 설정되어 있다.Next, in the ball mounting process, the
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 관통구멍부(54)의 외측 영역에 있어서의 마스크 이면(53)측에 있어서 범프형성영역(R1){및 플럭스 공급영역(R2)}의 외측 영역에 대응하는 위치에는 누름부(58)가 형성되어 있다. 누름부(58)는 마스크판 두께와 같은 두께로 설정되어 있으며, 제 1 기판 주면(13)에 접촉하여 기판(11)을 누르는 기능을 가지고 있다. 그리고, 누름부(58)의 외측 영역에 있어서의 마스크 이면(53)측에 있어서 기판(11)의 가장자리부(12)에 대응하는 위치에는 상기 가장자리부(12)와의 접촉을 회피하는 홈부(오목부)(59)가 형성되어 있다. 홈부(59)는 가장자리부(12)를 따라서 형성되어 있으며, 전체적으로 직사각형 환형상을 이루고 있다(도 4, 도 5 참조). 홈부(59)는 상기 가장자리부(12)가 마스크 이면(53)측으로 말려 올라간 부분{도 4, 도 6에 나타내는 가장자리부(12)}을 수용할 수 있도록 되어 있다. 또한, 홈부(59)의 폭은 가장자리부(12)의 폭보다도 약간 크며, 본 실시형태에서는 200㎛ 정도로 설정되어 있다. 또, 홈부(59)는 스테인리스판에 있어서 마스크 이면(53)이 되는 면을 하프 에칭함에 의해서 마스크 이면측 개구부(6)와 동시에 형성되도록 되어 있다. 따라서, 마스크 이면측 개구부(56) 및 홈부(59)는 서로 같은 깊이로 되어 있다.As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the area | region corresponding to the outer side of bump formation area | region R1 (and flux supply area | region R2) in the mask back
또한, 본 실시형태의 솔더 볼 탑재용 마스크(51)는 마스크 이면측 개구부(56) 및 홈부(59)를 동시에 형성한 후, 마스크 이면측 개구부(56)의 내측 저면(57)에 레이저 펀칭을 실시하여 복수의 마스크 표면측 개구부(55)를 형성하는 순서로 제조된 것이다. 이 제조방법에 의하면, 마스크 이면측 개구부(56)를 형성한 후의 두께가 얇은 개소에 대해서 마스크 표면측 개구부(55)용의 펀칭을 실시하고 있기 때문에, 펀칭시의 가공 부하가 적고, 코스트성 및 생산성을 향상시킬 수 있다. 또, 펀칭을 먼저 실시한 후에 마스크 이면측 개구부(56)를 형성하는 경우에 비해서 형상이 좋은 마스크 표면측 개구부(55)를 높은 정밀도로 형성할 수 있다. 또한, 기계적인 가공이 아닌 광학적인 가공을 선택함으로써 미세한 구멍을 효율좋게 다수개 형성할 수 있다.In the solder
그리고, 볼 탑재 공정에서는 마스크 이면측 개구부(56)를 플럭스 공급영역(R2)에 대향시킴과 아울러 홈부(59)를 기판(11)의 가장자리부(12)에 대향시킨 상태에서, 솔더 볼 탑재용 마스크(51)의 마스크 이면(53)을 제 1 기판 주면(13)측에 있는 솔더 레지스트(33)의 표면에 밀착시켜서 배치한다(도 4 참조). 이 때, 마스크 이면측 개구부(56)의 내측 저면(57)과 솔더 레지스트(33)의 표면의 사이에 공극이 생기기 때문에, 플럭스(F1)가 마스크 이면(53)에 접촉, 부착되는 것과 같은 사태가 회피된다. 또, 홈부(59) 내로 가장자리부(12)에 생긴 말려 올라간 부분이 수용되기 때문에, 솔더 볼 탑재용 마스크(51)가 가장자리부(12)에 의해서 떠밀려서 들뜨게 되는 것 같은 사태가 회피된다. 이어서, 솔더 볼 탑재용 마스크(51)의 마스크 표면(52)측으로 직경이 약 100㎛인 솔더 볼(61)을 다수 공급한다. 그 결과, 솔더 볼(61)이 마스크 표면측 개구부(55) 내로 떨어져서 마스크 표면측 개구부(55)의 직하에 있는 패드(21) 상에 놓여지며, 플럭스(F1)의 접착력에 의해서 패드(21)에 임시 고정된다(도 6 참조). 즉, 볼 탑재 공정을 실시함으로써, 복수의 솔더 볼(61)이 관통구멍부(54)를 통해서 복수의 패드(21) 상에 공급, 탑재된다.In the ball mounting step, the solder back
이어서, 리플로 공정에서는 기판(11)을 종래 주지의 리플로 노(爐) 내에 세트하고, 각 패드(21) 상에 탑재된 각 솔더 볼(61)을 소정 온도로 가열하여 용융시킨다. 그 결과, 도 7에 나타내는 형상의 솔더 범프(62)가 형성된다. 또한, 상세한 설명은 생략하였으나 제 2 기판 주면(14)측에 대한 솔더 범프(63)의 형성도 이에 준거하여 실시한다. 이상의 프로세스를 거쳐서 솔더 범프(62,63)를 가지는 배선기판(10)이 제조된다.Subsequently, in a reflow process, the board |
따라서, 본 실시형태에 의하면 이하의 효과를 얻을 수 있다. Therefore, according to this embodiment, the following effects can be acquired.
(1) 본 실시형태의 제조방법에서는 기판(11)의 가장자리부(12)와의 접촉을 회피하는 홈부(59)가 형성된 솔더 볼 탑재용 마스크(51)를 사용하기 때문에, 가장자리부(12)가 마스크 이면(53)측으로 말려 올라가 있다 하더라도, 가장자리부(12)는 마스크 이면(53)에 접촉하지 않고 홈부(59) 내에 수용되게 된다. 그 결과, 가장자리부(12)에 의해서 떠밀리는 것에 기인한 솔더 볼 탑재용 마스크(51)의 들뜸이 방지되기 때문에, 솔더 볼 탑재용 마스크(51)와 기판(11)의 사이에 간극이 생기기 어렵게 된다. 따라서, 더블 볼(도 10 참조) 등의 발생에 기인하는 솔더 볼(61)의 위치 어긋남이 발생하기 어렵게 되어 소망하는 위치에 솔더 범프(62,63)를 정확하게 형성할 수 있다. 그러므로, 불량품 발생률이 낮게 억제되어 제조되는 배선기판(10)의 제조수율이 높아지게 된다.(1) Since the manufacturing method of this embodiment uses the solder
(2) 본 실시형태에서는 관통구멍부(54)가 마스크 표면측 개구부(55)와 마스크 이면측 개구부(56)에 의해서 구성되고, 마스크 이면측 개구부(56)의 점유영역(R4)이 플럭스 공급영역(R2)보다도 크게 형성되어 있다. 따라서, 플럭스 공급영역(R2)에 플럭스(F1)를 공급하고, 볼 탑재 공정에서 솔더 볼 탑재용 마스크(51)를 배치하였다 하더라도 플럭스(F1)가 마스크 이면(53)에 대해서 접촉, 부착되지 않게 된다. 그러므로, 솔더 볼 탑재용 마스크(51)에 의한 솔더 볼(61)의 들러붙음이나 위치 어긋남이 발생하기 어렵게 되어 소망하는 위치에 솔더 범프(62)를 정확하게 형성할 수 있다.(2) In this embodiment, the through-
또한, 본 실시형태를 이하에 나타낸 바와 같이 변경하여도 좋다.In addition, you may change this embodiment as shown below.
◎ 상기 실시형태의 솔더 볼 탑재용 마스크(51)에서는 관통구멍부(54)가 복수의 마스크 표면측 개구부(55)와 1개의 마스크 이면측 개구부(56)에 의해서 구성되어 있었다. 그러나, 1개의 마스크 표면측 개구부(55)와 1개의 마스크 이면측 개구부(56)에 의해서 구성되는 개구부를 복수개 형성하되, 각각의 마스크 이면측 개구부(56)의 점유 면적을 각각의 마스크 표면측 개구부(55)의 점유 면적보다도 크게 하여도 좋다. 또, 마스크 이면측 개구부(56)를 생략하고, 각 마스크 표면측 개구부(55)를 마스크 표면(52) 및 마스크 이면(53)의 양방에서 개구시키도록 하여도 좋다.In the solder
◎ 상기 실시형태에서는 솔더 볼 탑재용 마스크(51)의 마스크 이면측 개구부(56) 및 홈부(59)를 하프 에칭에 의해서 형성하였으나, 이것을 절삭가공 등에 의해서 형성하여도 좋다. 또, 상기 실시형태에서는 솔더 볼 탑재용 마스크(51)에 있어서의 복수의 마스크 표면측 개구부(55)를 레이저 펀칭에 의해서 형성하였으나, 이것들을 드릴가공 등에 의해서 형성하여도 좋다.In the above embodiment, the mask back
◎ 상기 실시형태에서는 솔더 볼 탑재용 마스크(51)를 금속 재료에 의해서 형성하였으나, 예를 들면 수지 재료에 의해서 형성하여도 좋다. 이 경우, 금형 성형시에 마스크 표면측 개구부(55), 마스크 이면측 개구부(56) 및 홈부(59)를 동시에 형성하도록 하여도 좋다.In the above embodiment, the solder
◎ 상기 실시형태에서는 탑재할 솔더 볼(61)로서 직경이 약 100㎛인 마이크로 볼을 사용하였으나, 예를 들면 직경이 300㎛∼500㎛ 정도의 비교적 큰 솔더 볼을 사용할 수도 있다.In the above embodiment, a microball having a diameter of about 100 µm was used as the
◎ 상기 실시형태에서는 배선기판(10)이 구비하는 복수의 패드(21)가 IC칩(71)을 플립칩 접속하기 위한 패드로 되어 있었으나, IC칩(71) 이외의 전자부품이나 다른 배선기판을 플립칩 접속하기 위한 패드로 되어 있어도 좋다.In the above embodiment, the plurality of
◎ 상기 실시형태의 솔더 볼 탑재용 마스크(51)에서는 마스크 이면(53)에 있어서 가장자리부(12)에 대응하는 위치에 홈부(59)가 형성되어 있었다. 그러나, 도 8에 나타내는 솔더 볼 탑재용 마스크(81)와 같이 마스크 이면(83)에 있어서 가장자리부(12)에 대응하는 위치에 가장자리부(12)에 생긴 마스크 이면(83)측으로 말려 올라간 부분을 유지하는 유지부(89)를 연질 재료에 의해서 형성하여도 좋다. 이와 같이 한 경우, 유지부(89)가 가장자리부(12)에 의해 떠밀려서 변형됨으로써 오목부가 생기기 때문에, 가장자리부(12)에 의해서 떠밀리는 것에 기인한 솔더 볼 탑재용 마스크(81)의 들뜸이 방지된다.In the solder
◎ 상기 실시형태의 제조방법에서는 마스크 이면(53)에 있어서 가장자리부(12)에 대응하는 위치에 홈부(59)를 형성한 솔더 볼 탑재용 마스크(51)가 사용되었다. 그러나, 도 9에 나타낸 바와 같이 가장자리부(12)에 대응하는 위치를 만곡시킴에 의해서 가장자리부(12)와의 접촉을 회피하는 오목부(99)를 형성한 솔더 볼 탑재용 마스크(91)를 사용하여도 좋다. 이 경우, 오목부(99)의 형성에 수반하여 마스크 표면(92)측으로 돌출되는 돌조(93)가 생기기 때문에, 솔더 볼(61)의 솔더 볼 탑재용 마스크(91) 밖으로의 탈락이 돌조(93)에 의해서 방지된다.In the manufacturing method of the said embodiment, the solder
이어서, 상술한 실시형태에 의해서 파악되는 기술적 사상을 이하에 열거한다.Next, the technical idea grasped | ascertained by embodiment mentioned above is enumerated below.
(1) 상기 제 1 수단에 있어서, 상기 기판 준비 공정 후 또한 상기 볼 탑재 공정 후에, 상기 범프형성영역 전체에 플럭스를 공급하는 플럭스 공급 공정을 실시하고, 상기 오목부는 상기 가장자리부에 생긴 상기 마스크 이면측으로 말려 올라간 부분을 수용함으로써 상기 가장자리부와의 접촉을 회피하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 가지는 배선기판의 제조방법.(1) The said first means WHEREIN: After the said board | substrate preparation process and after the said ball mounting process, the flux supply process which supplies a flux to the whole said bump formation area is implemented, and the said recessed part is the said mask back surface which arose in the said edge part. A method for manufacturing a wiring board having solder bumps, characterized by avoiding contact with the edge portion by accommodating a portion curled to the side.
(2) 상기 제 1 수단에 있어서, 상기 오목부는 연질 재료에 의해서 형성되며, 상기 가장자리부에 생긴 상기 마스크 이면측으로 말려 올라간 부분을 유지하는 유지부인 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 가지는 배선기판의 제조방법.
(2) The method for manufacturing a wiring board having solder bumps, characterized in that the concave portion is made of a soft material, and is a holding portion for holding a portion curled up toward the back side of the mask formed on the edge portion. .
10 - 배선기판 11 - 기판
12 - 기판의 가장자리부 13 - 기판 주면으로서의 제 1 기판 주면
21 - 패드 51,81,91 - 솔더 볼 탑재용 마스크
52,92 - 마스크 표면 53,83 - 마스크 이면
54 - 관통구멍부 55 - 마스크 표면측 개구부
56 - 마스크 이면측 개구부 57 - 마스크 이면측 개구부의 내측 저면
58 - 누름부 59 - 오목부로서의 홈부
61 - 솔더 볼 62 - 솔더 범프
99 - 오목부 R1 - 범프형성영역
R3 - 마스크 표면측 개구부의 점유영역
R4 - 마스크 이면측 개구부의 점유영역10-Wiring Board 11-Board
12-edge of substrate 13-first substrate main surface as substrate main surface
21-
52,92-
54-through hole 55-mask surface side opening
56-Mask back opening 57-Mask inner bottom
58-pressing part 59-groove part as recessed part
61-Solder Balls 62-Solder Bumps
99-recess R1-bump forming area
R3-occupied area of the mask surface side opening
R4-occupied area of the mask backside opening
Claims (8)
마스크 표면 및 마스크 이면을 가지며, 상기 복수의 패드에 대응하는 위치에 상기 마스크 표면 및 상기 마스크 이면을 관통하는 관통구멍부가 형성되고, 상기 관통구멍부의 외측 영역이고 또한 상기 마스크 이면측에 있어서 상기 범프형성영역의 외측 영역에 대응하는 위치에 상기 기판 주면에 접촉하여 상기 기판을 누르는 누름부가 형성되고, 상기 누름부의 외측 영역이고 또한 상기 마스크 이면측에 있어서 상기 기판의 가장자리부에 대응하는 위치에 상기 가장자리부와의 접촉을 회피하는 오목부가 형성된 솔더 볼 탑재용 마스크를 사용하며, 상기 솔더 볼 탑재용 마스크를 상기 기판 주면측에 배치한 상태에서 상기 관통구멍부를 통해서 상기 복수의 패드 상에 솔더 볼을 공급하고 또한 탑재시키는 볼 탑재 공정과;
탑재된 상기 솔더 볼을 가열 용융시켜서 솔더 범프를 형성하는 리플로 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 가지는 배선기판의 제조방법.
A substrate preparation step of preparing a substrate on which a plurality of pads are disposed in a bump forming region on a substrate main surface;
A through hole portion having a mask surface and a mask back surface and penetrating the mask surface and the mask back surface is formed at a position corresponding to the plurality of pads, and is an outer region of the through hole portion and the bump formation on the mask back surface side. A pressing portion for pressing the substrate in contact with the main surface of the substrate is formed at a position corresponding to the outer region of the region, and is an outer region of the pressing portion, and the edge portion at a position corresponding to an edge portion of the substrate on the mask back surface side. Using a solder ball mounting mask having a recessed portion to avoid contact with the solder ball, and supplying solder balls onto the plurality of pads through the through-holes with the solder ball mounting mask disposed on the main surface side of the substrate; A ball mounting step for mounting;
And a reflow step of heating and melting the mounted solder balls to form solder bumps.
상기 관통구멍부는 상기 마스크 표면에서 개구되는 마스크 표면측 개구부와 상기 마스크 이면에서 개구되는 마스크 이면측 개구부에 의해서 구성되는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 가지는 배선기판의 제조방법.
The method according to claim 1,
And the through hole portion is formed by a mask surface side opening opened from the mask surface and a mask back side opening opened from the mask back surface.
상기 마스크 이면측 개구부의 점유영역이 상기 마스크 표면측 개구부의 점유영역보다도 큰 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 가지는 배선기판의 제조방법.
The method according to claim 2,
The area occupied by the mask back side opening is larger than the area occupied by the mask surface side opening.
상기 관통구멍부는 상기 마스크 표면측 개구부를 복수개 가지고 있으며, 복수의 상기 마스크 표면측 개구부는 상기 마스크 이면측 개구부의 내측 저면에서 개구되는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 가지는 배선기판의 제조방법.
The method according to claim 2,
And the plurality of through hole portions have a plurality of mask surface side openings, and the plurality of mask surface side openings are opened at an inner bottom surface of the mask back side opening.
상기 마스크 이면측 개구부 및 상기 오목부는 하프 에칭에 의해서 동시에 형성되어 서로 같은 깊이로 되어 있는 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 가지는 배선기판의 제조방법.
The method according to any one of claims 2 to 4,
And the concave portion is formed at the same time by half etching and has the same depth as each other.
상기 오목부는 상기 가장자리부를 따라서 형성된 홈부인 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 가지는 배선기판의 제조방법.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The recess is a manufacturing method of a wiring board having a solder bump, characterized in that the groove formed along the edge portion.
상기 솔더 볼 탑재용 마스크는 탑재할 솔더 볼의 직경보다도 5㎛ 이상 20㎛ 이하만큼 큰 마스크판 두께를 가지는 판재인 것을 특징으로 하는 솔더 범프를 가지는 배선기판의 제조방법.
The method according to any one of claims 1 to 6,
And the solder ball mounting mask is a plate material having a mask plate thickness larger by 5 µm or more and 20 µm or less than the diameter of the solder ball to be mounted.
상기 관통구멍부의 외측 영역에 있어서의 상기 마스크 이면측에 상기 기판 주면에 접촉하여 상기 기판을 누르는 누름부가 형성되고,
상기 누름부의 외측 영역에 있어서의 상기 마스크 이면측에 상기 기판의 가장자리부와의 접촉을 회피하는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 솔더 볼 탑재용 마스크.A through-hole portion having a mask surface and a mask back surface and penetrating the mask surface and the mask back surface is formed, and solder balls are supplied onto the substrate main surface through the plurality of through-hole portions in a state of being disposed on the substrate main surface side of the substrate. As a mask for solder ball mounting to be mounted,
A pressing part for contacting the substrate main surface and pressing the substrate is formed on the mask back surface side in the outer region of the through hole portion,
A mask for mounting a solder ball, wherein a recess is provided on the mask back side in the outer region of the pressing part to avoid contact with an edge of the substrate.
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