KR20170008718A - 솔더 범프의 형성 방법 및 솔더볼 고정용 솔더 페이스트 - Google Patents

솔더 범프의 형성 방법 및 솔더볼 고정용 솔더 페이스트 Download PDF

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츠카사 야소시마
쇼 나카가와
마사유키 이시카와
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미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
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Abstract

이 솔더 범프의 형성 방법은, 기판의 전극 상에 솔더 페이스트를 도포함과 함께, 상기 솔더 페이스트 상에 솔더볼을 탑재하여 임시 고정시키는 공정과, 이어서, 상기 솔더 페이스트 및 상기 솔더볼을 리플로 처리하는 공정을 갖는다. 이 솔더볼 고정용 솔더 페이스트는, 솔더 분말과 플럭스를 함유하고, 솔더 분말의 평균 입경이 0.1 ㎛ ∼ 10 ㎛ 이고, 플럭스의 혼합량이 75 체적％ ∼ 93 체적％ 이다.

Description

솔더 범프의 형성 방법 및 솔더볼 고정용 솔더 페이스트{METHOD FOR FORMING SOLDER BUMP, AND SOLDER PASTE FOR FIXING SOLDER BALL}
본 발명은, 반도체 디바이스를 플립 칩 실장 등에 의해 기판에 접속하기 위하여, 솔더볼을 사용하여 솔더 범프를 형성하는 방법에 관한 것이다.
본원은, 2014년 5월 20일에, 일본에 출원된 일본 특허출원 2014-104345호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
최근, 네트워크 정보사회의 급속한 진전에 수반하여, 반도체 디바이스의 고기능화·소형화에 대응한 고밀도의 칩의 실장 방법으로서, 플립 칩 실장이 보급되어 있다. 이 플립 칩 실장에 있어서, 반도체 디바이스를 접속하기 위하여 웨이퍼나 인터포저에 형성되는 솔더 범프를, 솔더볼을 사용하여 형성하는 방법이 있다. 솔더볼은 소구상의 솔더이고, 웨이퍼나 인터포저의 전극 상에 탑재하여 사용된다.
일반적으로, 웨이퍼와 인터포저 사이의 범프는 이너 범프로 칭해지고, 인터포저는, 이너 범프를 개재하여 웨이퍼에 실장된다 (플립 칩 실장). 한편, 인터포저와 마더보드 기판 사이의 범프는 아우터 범프로 칭해진다. 이 아우터 범프는, 이너 범프보다 큰 솔더볼을 사용하여 형성되고, 인터포저는, 아우터 범프에 의해 마더보드 기판에 접합된다.
이너 범프로서 웨이퍼나 인터포저에 솔더볼을 탑재할 때에는, 먼저, 솔더볼을 임시 고정시키기 위한 플럭스를 전극 상에 인쇄하고, 그 후, 솔더볼을 탑재한다. 그리고, 질소 분위기 중의 리플로노에서 솔더볼은 용융되어 범프가 된다. 그러나, 플럭스가 리플로 처리시에 연화되어 유동하기 때문에, 탑재한 솔더볼도 유동한다. 이로써, 전극 상으로부터 솔더볼이 굴러떨어져 범프가 형성되지 않을 우려가 있었다. 또, 특히 협 (狹) 피치 (간격이 좁은 피치) 에서는, 이웃끼리의 볼이 용융되어 결합할 우려가 있고, 솔더 범프의 높이 편차의 원인이 되는 경우가 있었다.
특허문헌 1 에는, 전극 표면의 산화 방지 및 솔더볼의 젖음성 향상 등을 위하여, 전극 상에 프리코트용은 솔더 페이스트를 인쇄 등으로 발라 리플로 처리함으로써, 전극 상에 얇고 균일하고 평활성이 우수한 프리코트를 형성하고, 그 프리코트 상에 솔더볼을 탑재하여 리플로 처리하는 것이 개시되어 있다.
이것에 의하면, 프리코트가 전극에 대해 높은 젖음성을 발휘하므로, 솔더볼의 리플로 처리시에는, 프리코트의 솔더과 솔더볼의 솔더이 서로 용융되어, 전극 상에 솔더 범프를 바람직하게 형성할 수 있다. 또, 평활하고 균일한 프리코트가 형성되므로, 리플로 처리시의 솔더볼의 유동도 저감시킬 수 있는 것으로 상정된다.
특허문헌 1 에 기재된 프리코트 처리의 수법은, 종래부터 주로 아우터 범프의 형성법으로서 알려져 있다. 물론, 이너 범프의 형성법으로도 사용되는 기술이기는 하다. 단, 솔더볼을 사용한, 보다 간편하고, 보다 확실한 이너 범프 및 아우터 범프의 형성 방법이 요구되고 있었다.
일본 공개특허공보 2012-179624호
본 발명은, 이와 같은 배경 하, 플럭스를 인쇄하여 볼을 탑재·고착시키는 수법이나 특허문헌 1 에 기재된 프리코트 처리를 실시하여 볼을 탑재·접합하는 방법 대신에, 보다 간편하고 또한 확실하게 솔더볼을 임시 고정시킬 수 있고, 수율 및 높이 정밀도를 향상시킨 솔더 범프 (이너 범프 또는 아우터 범프) 를 형성하는 방법, 및 솔더볼을 고정시키기 위한 솔더 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관련된 솔더 범프의 형성 방법은, 기판의 전극 상에 솔더 페이스트를 도포함과 함께, 상기 솔더 페이스트 상에, 솔더볼을 탑재하여 임시 고정시키는 공정과, 이어서, 상기 솔더 페이스트 및 상기 솔더볼을 리플로 처리하는 공정을 갖는다.
즉, 솔더 페이스트의 점착력에 의해, 솔더볼을 전극 상에 임시 고정시킨다. 또, 솔더 페이스트가 솔더 분말을 함유하는 경우, 리플로 처리시에는, 종래 기술의 플럭스만으로 솔더볼을 임시 고정시키는 경우와 달리, 이 솔더 분말이 솔더볼과 함께 용융되어 일체화된다. 이 때문에, 솔더볼이 굴러떨어지는 경우는 없다. 또한, 기판으로는, 상기 서술한 웨이퍼, 인터포저 중 어느 것도 포함한다.
본 발명의 일 양태에 관련된 솔더 범프의 형성 방법에 있어서, 상기 솔더 페이스트는, 솔더 분말을 함유하고, 상기 솔더 분말의 평균 입경이 0.1 ㎛ ∼ 10 ㎛ 여도 된다.
솔더 분말의 평균 입경이 지나치게 크면, 전극 상의 도포 두께 (솔더 페이스트의 도막의 두께) 에 높이 편차가 발생할 우려가 있고, 그 솔더 페이스트 상에 탑재한 솔더볼에 경사가 발생하기 쉽다. 또, 솔더 분말의 평균 입경이 크면 보이드도 발생하기 쉬워진다. 한편, 솔더 분말의 평균 입경이 지나치게 작으면, 솔더 분말의 제조가 곤란해짐과 함께, 리플로 처리시에 잘 용융되지 않게 된다. 이와 같은 관점에서, 솔더 분말의 평균 입경은 0.1 ㎛ ∼ 10 ㎛ 가 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 솔더 범프의 형성 방법에 있어서, 상기 솔더 페이스트는 플럭스를 함유하고, 상기 솔더 페이스트 중의 상기 플럭스의 혼합량은 75 체적％ ∼ 93 체적％ 여도 된다.
플럭스의 양이 지나치게 많으면, 종래 기술의 플럭스만으로 솔더볼을 임시 고정시키는 경우와 동일한 상태가 되어, 솔더볼이 굴러떨어지기 쉬워진다. 플럭스의 양이 지나치게 적으면, 상대적으로 솔더 분말의 양이 많아지는 점에서, 솔더 페이스트의 도막의 두께에 높이 편차가 발생할 우려가 있다. 이와 같은 관점에서, 솔더 페이스트 중의 플럭스량은 75 체적％ ∼ 93 체적％ 가 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 솔더볼 고정용 솔더 페이스트는, 솔더 분말과 플럭스를 함유하고, 상기 솔더 분말의 평균 입경이 0.1 ㎛ ∼ 10 ㎛ 이고, 상기 플럭스의 혼합량이 75 체적％ ∼ 93 체적％ 이다.
이와 같은 솔더 분말과 플럭스를 함유한 솔더 페이스트를 사용함으로써, 솔더볼을 간편하고 확실하게 임시 고정시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 솔더 페이스트를 도포하여 솔더볼을 탑재한다는 간편한 방법으로, 솔더볼을 임시 고정시킬 수 있고, 솔더볼의 굴러떨어짐을 방지하여 확실하게 솔더 범프 (이너 범프, 아우터 범프) 를 형성할 수 있고, 수율, 높이 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태 방법을 적용하여 범프 전극을 형성하는 공정을 순서대로 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. 여기서는, 이너 범프용 인터포저에 형성하는 경우 (인터포저 중, 이너 범프가 형성되는 지점에 솔더 범프를 형성하는 경우) 를 기재한다. 여기서는 기재하지 않지만, 이너 범프용 웨이퍼측에 형성하는 경우 (웨이퍼 중, 이너 범프가 형성되는 지점에 솔더 범프를 형성하는 경우), 아우터 범프용인 경우 (인터포저와 마더보드 기판 중, 아우터 범프가 형성되는 지점에 솔더 범프를 형성하는 경우) 에도 큰 차이는 없고, 어느 것에도 본 실시형태를 적용할 수 있다.
도 1(d) 가 본 실시형태의 방법을 적용하여 형성된 범프 전극 (10) 을 나타내고 있고, 기판 (1) 의 전극 패드 (2) 상에 솔더 범프 (3) 가 형성되어 있다. 플립 칩 실장에서는 다수의 솔더 범프가 형성되지만, 도 1 에는, 솔더 범프 (3) 를 1 개만 기재하였다.
기판 (1) 은, 반도체 패키지용 유기 기판과, 이 유기 기판의 표면에 형성된 회로층, 절연층 등을 구비한다. 기판 (1) 의 표면에 전극 패드 (2) 가 노출되어 있다. 전극 패드 (2) 에는, Sn 또는 Au/Ni/Cu 등의 메탈라이즈층을 사용할 수도 있지만, Cu 또는 산화 방지막을 코트시킨 Cu 를 사용하는 것이 바람직하다.
또, 솔더 범프 (3) 가 되는 솔더볼이나 솔더볼 고정용 솔더 페이스트의 재료로는, Sn-Ag 합금, Pb-Sn 합금, Sn-Bi 합금, Sn-Zn 합금, Sn-Sb 합금, Sn-Cu 합금, Sn-Ag-Cu 합금 등과 같이, Sn 과 첨가 성분으로 이루어지는 Sn 계 합금이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 후술하는 실시예에 기재된 조성을 갖는 합금을 들 수 있다.
다음으로, 이와 같이 구성된 범프 전극 (10) 을 기판 (1) 상에 제조하는 방법 (범프의 형성 방법) 에 대해 도 1 에 나타내는 공정 순으로 설명한다.
(레지스트층 형성 공정)
미리, 기판 (1) 상에 레지스트층 (11) 을 형성하고, 이 레지스트층 (11) 에 노광, 현상 처리를 실시함으로써, 레지스트층 (11) 중, 각 전극 패드 (2) 에 상당하는 위치에 개구부 (12) 를 형성한다 (도 1(a)). 이로써, 개구부 (12) 를 통하여 각 전극 패드 (2) 의 상면이 노출된 상태로 한다. 이 레지스트층 (11) 의 두께는, 예를 들어 15 ㎛ ∼ 20 ㎛ 로 되고, 개구부 (12) 의 내경은, 얻어지는 솔더 범프 (3) 의 외경에 대응하여 설정된다.
(솔더 페이스트 도포 공정)
다음으로, 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 두께 10 ㎛ ∼ 30 ㎛ 의 스텐실 마스크 (13) 로 레지스트층 (11) 의 상면을 덮는다. 또한, 스텐실 마스크 (13) 에는, 레지스트층 (11) 의 개구부 (12) 에 상당하고, 또한 솔더 페이스트 (14) 를 충전하는 부분에 개구부가 형성되어 있다. 스텐실 마스크 (13) 로 레지스트층 (11) 을 덮은 상태에서, 스크린 인쇄에 의해 기판 (1) 의 레지스트층 (11) 의 상방으로부터 솔더 페이스트 (14) 를 도포하여, 레지스트층 (11) 의 개구부 (12) 내에 솔더 페이스트 (14) 를 충전한다.
이 솔더 페이스트 (본 실시형태의 솔더볼 고정용 솔더 페이스트) (14) 는, 솔더 분말과 플럭스를 함유하고, 점착성을 갖는다.
솔더 분말은, 아토마이즈법 등에 의해 제조되고, 그 재료는, 상기 서술한 합금 중에서 선택할 수 있지만, 후술하는 솔더볼 (15) 과 동일한 재료에 의해 구성된다. 솔더 분말의 평균 입경은 0.1 ㎛ ∼ 10 ㎛ 이고, 바람직하게는 2 ㎛ ∼ 6 ㎛ 이다.
또, 플럭스는, 로진 등의 수지 성분, 활성제, 틱소제, 및 용제를 함유하고 있고, 할로겐 프리 타입, 활성 (RA) 타입, 약활성 (RMA) 타입, 수용성 타입 등의 플럭스를 사용할 수 있다.
플럭스 중의 수지 성분으로는, 검 로진, 우드 로진, 톨유 로진, 불균화 로진, 중합 로진, 수소 첨가 로진 및 이들의 유도체 등의 로진류, 그리고 이들의 변성물인 로진계 변성 수지 등을 들 수 있다.
활성제로는, 유기산, 비해리성의 할로겐 함유 화합물, 해리형의 할로겐 함유 화합물, 아민류, 이미다졸류 등을 들 수 있다.
유기산으로는, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 투베르쿨로스테아르산, 아라키드산, 베헨산, 리그노세르산, 글리콜산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜린산, 수베르산, 아젤라인산, 세바크산, 푸마르산, 말레산, 타르타르산, 디글리콜산, 다이머산, 레불린산, 락트산, 아크릴산, 벤조산, 살리실산, 아니스산, 시트르산, 피콜린산 등을 들 수 있다.
비해리성 할로겐 함유 화합물로는, 2,3-디브로모프로파놀, 2,3-디브로모부탄디올, 1,4-디브로모-2-부탄올, 트리브로모네오펜틸알코올 등의 브롬화알코올 ; 1,3-디클로로-2-프로판올, 1,4-디클로로-2-부탄올 등의 염소화알코올 ; 3-플루오로카테콜 등의 불소화알코올 ; 그 밖의 이들과 유사한 화합물을 들 수 있다.
해리형 할로겐 함유 화합물로는, 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, n-프로필아민, 디-n-프로필아민, 트리-n-프로필아민, 이소프로필아민, 디이소프로필아민, 부틸아민, 디부틸아민, 트리부틸아민, 시클로헥실아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 비교적 탄소수가 작은 아민의 염화수소산염 및 브롬화수소산염 ; 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-메틸-4-메틸이미다졸, 2-메틸-4-에틸이미다졸, 2-에틸-4-에틸이미다졸, 2-프로필이미다졸, 2-프로필-4-프로필이미다졸 등의 이미다졸의 염화수소산염 및 브롬화수소산염 등을 들 수 있다.
틱소제로는, 포화 지방산 아미드, 포화 지방산 비스아미드류 ; 디벤질리덴소르비톨류 ; 경화 피마자유 등을 들 수 있다.
용제로는, 헥실디글리콜, (2-에틸헥실)디글리콜, 페닐글리콜, 부틸카르비톨, 옥탄디올, α테르피네올, β테르피네올, 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르, 트리멜리트산트리스(2-에틸헥실), 세바크산비스(2-에틸헥실) 등을 들 수 있다.
플럭스 중의 수지 성분의 함유량은, 30 질량％ ∼ 50 질량％ 이고, 바람직하게는 40 질량％ ∼ 50 질량％ 이다.
플럭스 중의 활성제의 함유량은 0.1 질량％ ∼ 5 질량％ 이고, 바람직하게는 0.5 질량％ ∼ 3 질량％ 이다.
플럭스 중의 틱소제의 함유량은 0 질량％ ∼ 10 질량％ 이고, 바람직하게는 3 질량％ ∼ 8 질량％ 이다.
플럭스 중의 용제의 함유량은 30 질량％ ∼ 65 질량％ 이고, 바람직하게는 40 질량％ ∼ 60 질량％ 이다.
솔더 분말과 플럭스의 혼합 비율은, 플럭스의 혼합량 (혼합 비율) 이 75 체적％ ∼ 93 체적％ 가 되도록 설정된다. 플럭스의 혼합량은, 바람직하게는 75 체적％ ∼ 89 체적％ 이다.
요컨대, 이 솔더 페이스트 (14) 는, 통상적인 솔더 범프 형성용 솔더 페이스트에 사용되고 있는 솔더 분말과는 달리, 평균 입경이 작으며, 또, 플럭스의 혼합 비율 (혼합량) 도 크다.
개구부 (12) 내를 메우도록 솔더 페이스트 (14) 를 도포하고, 이어서 스텐실 마스크 (13) 를 제거하면, 스텐실 마스크 (13) 의 두께만큼, 레지스트층 (11) 의 개구부 (12) 로부터 상방으로 약간 돌출된 상태를 갖도록, 솔더 페이스트 (14) 가 도포된다. 이 솔더 페이스트 (14) 의 도포량으로는, 도포 두께가 5 ㎛ ∼ 30 ㎛ 가 되는 양이 바람직하다. 여기서, 솔더 페이스트 (14) 의 도포 두께란, 레지스트층 (11) 의 상면으로부터 돌출된 부분의 두께이고, 도포 두께는 바람직하게는 5 ∼ 20 ㎛ 이다.
(솔더볼 탑재 공정)
솔더 페이스트 (14) 가 건조되기 전에, 솔더 페이스트 (14) 상에, 솔더볼 탑재기 (도시 생략) 를 사용하여, 솔더볼 (15) 을 탑재한다 (도 1(c)). 상기 서술한 바와 같이, 기판 (1) 상의 레지스트층 (11) 에는 복수의 개구부 (12) 가 형성되어 있고, 각 개구부 (12) 에 솔더볼 (15) 이 탑재된다.
이 솔더볼 (15) 로는, 범프간의 피치 (거리) 에 따라 다르기도 하지만, 예를 들어, 볼 직경이 70 ㎛ ∼ 90 ㎛ 인 솔더볼을 사용한다.
이 솔더볼 (15) 을 솔더 페이스트 (14) 상에 탑재하면, 그 중량에 의해, 도 1(c) 에 나타내는 바와 같이 솔더볼 (15) 의 일부가 솔더 페이스트 (14) 내에 가라앉은 상태가 된다. 솔더 페이스트 (14) 는, 점착성을 갖고 있기 때문에, 솔더볼 (15) 의 하면에 솔더 페이스트 (14) 가 점착된다. 이로써, 솔더 페이스트 (14) 상에 솔더볼 (15) 이 임시 고정된다. 또한, 솔더 페이스트 (14) 는, 통상적으로 건조 고화되지 않아, 상기 서술한 바와 같이, 솔더 페이스트 (14) 의 점착성에 의해 솔더볼 (15) 은 임시 고정된다.
(리플로 처리 공정)
다음으로, 리플로 처리를 실시하고, 솔더 페이스트 (14) 및 솔더볼 (15) 을 가열하여 용융시킨다. 이 리플로 처리에서는, 질소 분위기, 저산소 분위기, 또는 환원 분위기 중에서 가열한다. 가열 온도 (리플로 처리 온도) 는, 솔더볼 및 솔더 페이스트에 사용되고 있는 솔더의 융점 (액상선 온도) 보다 30 ℃ ∼ 50 ℃ 높은 온도로 설정한다.
이 리플로 처리에 있어서는, 솔더 페이스트 (14) 에 함유되는 플럭스가, 솔더 페이스트 (14) 중의 솔더 분말 및 솔더볼 (15) 의 표면의 산화막이나 오염물을 제거하고, 그 후에 용융되는 솔더 분말이나 솔더볼 (15) 은 전극에 젖어, 범프를 형성한다.
이 리플로 처리에 의해, 도 1(d) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (1) 의 전극 패드 (2) 상에 솔더 범프 (3) 가 형성되고, 범프 전극 (10) 이 형성된다.
또한, 이 리플로 처리 공정에 있어서, 리플로 처리 온도 (솔더의 융점 (액상선 온도) ＋ 30 ℃ ∼ 50 ℃) 에 이르는 승온 프로파일이 2 단계 이상의 온도 프로파일이 되도록 가열해도 되고, 온도가 솔더 용융 온도에 도달할 때까지의 사이에, 솔더 용융 온도보다 낮은 온도에서 소정의 시간 유지하는 예열 처리를 수반하는 온도 프로파일을 적용해도 된다.
이와 같이 하여, 솔더 페이스트의 점착력을 이용하여 솔더볼을 임시 고정시키고 있기 때문에, 안정적으로 솔더볼을 탑재할 수 있다. 또, 리플로 처리시에도, 플럭스만으로 솔더볼을 임시 고정시키는 경우와 달리, 솔더 페이스트 중의 솔더 분말이 용융되어 솔더볼과 일체화되므로, 솔더볼이 굴러떨어지는 경우는 없다.
이 경우, 솔더 페이스트 중의 솔더 분말의 평균 입경이 0.1 ㎛ ∼ 10 ㎛ 로 작기 때문에, 솔더 페이스트를 도포했을 때의 두께 (도포 두께) 에 편차가 발생하는 경우가 적고, 보이드의 발생도 방지할 수 있다. 또, 솔더 페이스트 중의 플럭스의 혼합 비율 (혼합량) 이 크기 때문에, 마찬가지로 도포 두께에 편차가 발생하는 경우가 적다.
따라서, 리플로 처리에 의해 얻어지는 솔더 범프의 높이 편차를 작게 할 수 있어, 고밀도의 실장에 유리하다.
실시예
솔더볼 및 볼 고정용 솔더 페이스트에는, 동일한 솔더종 (솔더 합금) 을 사용하였다. 솔더 합금으로서, Sn-3.0 질량％ Ag-0.5 질량％ Cu (줄여서 SAC305 로 기재한다), Sn-0.7 질량％ Cu, 또는 Pb-63 질량％ Sn 을 사용하였다. 표 1 에 나타내는 평균 입경을 갖는 솔더 분말을 사용하고, 표 1 의 플럭스의 혼합 비율로 솔더 분말과 플럭스를 혼합하여, 솔더 페이스트를 제작하였다. 두께 20 ㎛ 의 레지스트층에 직경 75 ㎛ 의 개구부를 2000 개 형성하였다. 이들 개구부 내에 솔더 페이스트를 도포하였다. 이어서, 직경이 90 ㎛ 인 솔더볼을 탑재하였다. 이 솔더볼은, 볼 고정용 솔더 페이스트 중의 솔더 분말과 동일한 조성을 갖는다.
그리고, 질소 분위기하에서, 솔더의 융점보다 30 ℃ 높은 온도에서 60 초간의 리플로 처리 공정을 실시하였다. 이어서, 솔더볼이 굴러떨어졌는지의 여부를 확인함과 함께, 솔더 범프의 높이의 편차를 측정하였다.
솔더볼이 굴러떨어진 상태를 미싱이라고 하고, 이 미싱이 5 개 이상 발생한 시료를 D (bad) 로 평가하였다. 미싱이 1 ∼ 4 개 발생한 시료를 C (fair) 로 평가하였다. 미싱이 발생하지 않은 시료를 B (good) 로 하였다.
솔더 범프의 높이 편차는, 이하와 같이 평가하였다. 각 솔더 범프의 높이를 측정하고, 그 표준 편차 σ 를 구하였다. 3σ 의 값이 10 ㎛ 미만인 시료를 A (excellent) 로 평가하였다. 3σ 의 값이 10 ㎛ 이상 15 ㎛ 미만으로서, 솔더 범프의 높이에 약간의 편차가 관찰되는 시료를 B (good) 로 평가하였다. 3σ 의 값이 15 ㎛ 이상인 시료를 C (fair) 로 평가하였다.
이들의 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 표 1 중의 "솔더 분말의 융점" 은 솔더 분말을 구성하는 솔더 합금의 융점이다.
Figure pct00001
이 표 1 에 나타내는 바와 같이, 솔더 페이스트에 솔더볼을 탑재하여 리플로 처리함으로써, 솔더볼의 굴러떨어짐의 발생을 방지할 수 있었다. 또, 솔더 분말의 평균 입경과 플럭스 혼합량을 조정함으로써, 한층 더 솔더볼의 굴러떨어짐을 억제할 수 있고, 또한 솔더 범프의 높이의 편차도 억제할 수 있었다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요건을 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 변경을 부가하는 것이 가능하다.
산업상 이용가능성
본 실시형태의 솔더 범프의 형성 방법 및 솔더볼 고정용 솔더 페이스트에 의해, 간편한 방법으로, 솔더볼을 임시 고정시킬 수 있고, 솔더볼의 굴러떨어짐을 방지할 수 있다. 또, 솔더 범프의 높이의 편차를 억제할 수 있다. 이로써, 높은 수율로, 양호한 정밀도로 솔더 범프 (이너 범프, 아우터 범프) 를 형성할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 솔더 범프의 형성 방법 및 솔더볼 고정용 솔더 페이스트는, 플립 칩 실장의 공정에 바람직하게 적용할 수 있다.
1 : 기판
2 : 전극 패드
3 : 솔더 범프
10 : 범프 전극
11 : 레지스트층
12 : 개구부
13 : 스텐실 마스크
14 : 솔더 페이스트
15 : 솔더볼

Claims (4)

  1. 기판의 전극 상에 솔더 페이스트를 도포함과 함께, 상기 솔더 페이스트 상에 솔더볼을 탑재하여 임시 고정시키는 공정과,
    이어서, 상기 솔더 페이스트 및 상기 솔더볼을 리플로 처리하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 솔더 범프의 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 솔더 페이스트는, 솔더 분말을 함유하고, 상기 솔더 분말의 평균 입경이 0.1 ㎛ ∼ 10 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 솔더 범프의 형성 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 솔더 페이스트는, 플럭스를 함유하고, 상기 솔더 페이스트 중의 상기 플럭스의 혼합량은 75 체적％ ∼ 93 체적％ 인 것을 특징으로 하는 솔더 범프의 형성 방법.
  4. 솔더 분말과 플럭스를 함유하고, 상기 솔더 분말의 평균 입경이 0.1 ㎛ ∼ 10 ㎛ 이고, 상기 플럭스의 혼합량이 75 체적％ ∼ 93 체적％ 인 것을 특징으로 하고는 솔더볼 고정용 솔더 페이스트.
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