TWI311510B - Simplification of ball attach method using super-saturated fine crystal flux - Google Patents
Simplification of ball attach method using super-saturated fine crystal flux Download PDFInfo
- Publication number
- TWI311510B TWI311510B TW092119561A TW92119561A TWI311510B TW I311510 B TWI311510 B TW I311510B TW 092119561 A TW092119561 A TW 092119561A TW 92119561 A TW92119561 A TW 92119561A TW I311510 B TWI311510 B TW I311510B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- acid
- flux
- liquid medium
- temperature
- supersaturated
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/362—Selection of compositions of fluxes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3612—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
- B23K35/3618—Carboxylic acids or salts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
- B23K1/0016—Brazing of electronic components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
- B23K2101/40—Semiconductor devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
1311510 玖、發明說明: 【先前申請案交互引用】 本專利申請案已於2〇〇2年7月3〇曰 中社妥缺· 千7月30日在吴國提出申請,專利 申印木號· i〇/2〇8,330 〇 【發明所屬之技術領域】 對^明=耗於焊劑組合物,更特U之,係關於 基材或母板很有用之焊劑組合物。 【光則技術】 在焊接電子元件、電路、雙 處焊料—杂“ 。#及其潁似物時,各種焊劑 該等連拉Η Λ ▲ 斤接知作《效旎及品質,並提高 上之令屬ST %,j ”又计成與被焊接表面 上《金屬乳化物及雜質起反應或將其溶解 以防止其被氧化。 卫復1涿表面 特另·Μ、物之焊接操作(如晶圓級晶片 :朽::球形接著操作)中使用焊劑,對 施万法都有报离十才久弁只 位置具有極小公声笳 ,裝置要求焊點 嗜美材上、⑮ 果在回流過程中焊料從 P 土材上疋原始預定位置發生 之電路擒連,從而導致缺陷產品。成相鄰坪點 一”該焊劑本身。如果該焊劑之侵 從而造成二=;? 了 _劑表面發生遷移, 模板向一表面@ ^ 精由利用模版或 表面選擇性地應用焊劑加以處理。 可以藉由限佘.今私王_上,模版 由限疋錢焊劑之區域來使焊㈣移心最小,從 86676 1311510 而限定焊料之遷移區域。 圖1-3圖示說明了利用模版塗敷焊劑之方法。如圖1所示, 在此工藝中一模版11應用於一晶圓基材13。該模版帶有複 數個開口 15用於接納焊劑。該等開口間留有一定間隔,以 導引該焊劑置於隆突底部金屬層14之上。而該隆突底部金 屬層沈積於焊點16之上。然後,利用一刮板19將該焊劑17塗 敷到該模版之上。如圖2所示,塗敷該焊劑17之後,移除該 模版11,如此該焊劑僅塗敷於該開口相鄰區域。如圖3所示, 將該焊球21置於該焊劑! 7之上並回流。 以上所述該採用模版之工藝不甚理想,因為使用模版必 然使製造工蟄複雜,另外,模版與基材之間稍有不對正就 會造成焊劑之塗敷不當,從而導致產品缺陷。然而由於所 涉及之尺寸’控制對正非常困難。並且,隸正確利用模 版可足以確保焊劑僅塗敷於晶圓基材所要求之區域,但並 不能確保在隨後置放料及回流過程中烊财、從該等區域 移動’因此抵消了原來採用模版所帶來之益處。 囚此孩技㈣要-種焊劑,以及—種料劑施加於共 之万法’其可用於晶圓級晶片尺寸封裝(肌 _ 作以及其料轉著操作,並且在實施巾以 = , 移減至取小。本文中所描述之組合物及方,、本 足這些以及其他需要。 万法 【發明内容】 乎人构 廢n 巧坪接操作(如球接著)預備 屬表面之万法。本方法 代、備 、通&日R ®級晶片尺寸操作 86676 1311510 如可以用於球接著前處理隆突底部金屬層。根據該方法, 用一種包含複酸超飽和溶液之焊劑對該金屬表面加以處 理。該溶液包含一種羧酸混合物較佳,該溶液包含一種己 二酸、鄰羥苯甲酸以及對羥苯曱酸混合物更佳。另外,該 焊劑包含一種聚烷二醇(例如聚乙二醇)較佳,包含一種聚烷 二醇(例如聚乙二醇)及聚烷二醇烷基醚(例如聚丙二醇單丁 基醚)混合物更佳。在許多具體實施例中,本焊劑具有足夠 侵蝕性,可以在球接著操作中應用於晶圓基材,形成大體 上均一或連續之層(也就是說,該層覆蓋焊點及其間隙),而 不發生橋連,從而避免了使用模版之需求。 另一方面,本文揭示一種為球接著操作而在晶圓上預備 隆突底部金屬層之方法,包括用一種焊劑處理隆突底部金 屬層之步驟,該焊劑包含一至少一種在液體介質(含有聚烷 二醇)中處理過之羧酸超飽和溶液。 另一方面,本文揭示一種為球接著操作預備一隆突底部 金屬層之方法,包括用一種焊劑處理該隆突底部金屬層, 該焊劑包含一種在含有聚乙二醇及聚丙二醇單烷基醚液體 介質中處理過之有機酸混合物。該有機酸混合物包括己二 酸、鄰羥苯甲酸及對羥苯甲酸。 另一方面,本文揭示一種含有叛酸超飽和溶液之烊劑。 該溶液包含一種叛酸混合物為佳,該溶液為一種己二酸、 鄰羥苯甲酸以及對羥苯曱酸混合物更佳。該焊劑包含一種 聚烷二醇(如聚乙二醇)為佳,包含一種聚烷二醇(如聚乙二 醇)及聚烧二醇燒基醚(例如聚丙二醇單丁基醚)混合物更 86676 1311510 佳。 另一方面,本文揭示一種製備〜種焊劑之方法。根據該 方法,提供一種組合物,其包含〜種在一液體介質中處= 過之酸混合物,其中:該液體介質溫度為Τι;該酸混合物 包含至少一種選自由己二酸、鄰羥笨甲酸以及對羥苯甲酸 組成之群的酸;組合物中至少一種酸含量超過該酸於I溫 度下在該液體介質中之溶解度。然後將該組合物加熱到Ζ 度乃,在此溫度下,所有酸全部溶解於該液體介質中,隨 後,將組合物充分冷卻,生成至少—種酸達到超飽和狀$ 〇容液。孩液體介質中包含聚乙二醇及聚丙二醇較佳,並 且孩聚丙二醇為聚丙二醇醚較佳,為聚丙二醇單烷基醚更 佳。該酸混合物包含至少兩種選自由己二酸、鄰羥=曱酸 及對羥苯甲酸組成之群中之酸為佳’ @包含己二酸、鄰羥 笨甲酸及對羥苯甲酸更佳。 Λ 以下為本發明更加詳細之描述。 【實施方式】 本案申請人目前驚奇發現可以從特定超飽和羧酸溶液製 備侵蚀性極強之焊劑。由㈣等焊劑侵錄非常強,所以 可以快速除去所塗敷金屬表面之殘 =淨::表面,一流過程之:::附:= :表二:此’回流過程中之烊料遷移被降至最低。並且, 模::而Γ被降至最低’因此在悍劑塗敷時不必再使用 -連續劑可以在該晶圓或其他類似基材… …應地,本文所描述之使用超飽和焊劑大幅糾 86676 1311510 間化並促進了晶圓級.丑彡姑#^ 用),降低太士、生,y接者操作(以及其他形式之焊料應 σ 、、 万/所耗時間及費用,並且消除一般導致產 品缺陷n以下進―步詳述本焊劑之可能組份。 Α.定義 、=所用術語Π超飽和”係指具有高於溶質平衡溶解度之 /谷貝辰度的溶液。術語"平衡溶解度”係指溶質在溶液中之 溶解速度與析出速度相等時之濃度。 Β.有機酸 諸多酸可以用於本文所描述該焊劑之各種實施例中。所 採用之酸’無論單獨使用還是與其他酸聯合使用,—般都 犯夠有效除去位於將連接烊點之金屬表面上的金屬氧化物 及殘餘物’以產生用於焊接之清潔、無氧化物表面。根據 特定之應用,還可以選用使焊劑具有足夠揮發性之酸,使 得在施用或回流後幾乎不留下殘渣或完全不留殘渣,或生 成可水洗殘渣或是對所塗敷基材或裝置惰性或無害(如非腐 蝕性)之殘渣。 本文所描述該焊劑各種實施例中採用之酸以有機酸為 佳,羧酸更佳。適當的羧酸可以係單羧酸、二元羧酸或多 元羧酸。此類羧酸之特定例子包括蟻酸、乙酸、丙酸、松 脂酸、戊酸、己酸、苯乙酸、苯甲酸、胺基苯甲酸、琥珀 酸、戊二酸、己二酸、草酸、丙二酸、庚二酸、辛二酸、 壬二酸、癸二酸、棒樣酸、酒石酸、油奴、硬脂酸、亞油 酸、扁桃酸、甘油酸、乙醇酸、庚酸、發酸、壬酸、月桂 酸、肉豆蔻酸 '棕櫚酸、花生酸、二十二酸、丙烯酸 '甲 86676 -10 - 1311510 基丙錦酸、富馬酸、馬來酸、乙醯丙酸、12-經基硬脂酸、 苯曱酸、茴香酸、鄰胺基本甲奴、養甲§父、庚二酸(pimellic acid)、 十二烷二酸、二十烷二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、茶 一甲奴、—·本基戚奴、.一本甲坑二幾酸、偏苯二酸、 私均二奴、苯均四酸及丁;fe -1,2,3,4-四幾酸。本文描述部分 焊劑實施例中也可以使用各種脂肪酸,其中部分已在上面 提及。 本文描述該焊劑各種實施例中也可以使用各種非叛酸。 例如:在特定應用中也可以使用對甲苯磺酸、5_磺基水楊酸、 4-績基献酸及對胺基橫胺酸。 本文描述之焊劑也可以使用基於上述兩種或兩種以上酸 之各種混合物。這些混合物中,以己二酸、鄰羥苯甲酸(水 楊酸)及對羥苯甲酸之混合物尤其為佳。最佳混合物係自約 略等重量份數之此三種酸形成。藉由適當選擇組成酸及/或 液體介質’可得㈣點低料合物之部分或全部組份的混 合物,從而利於在焊料回流時去除焊劑。
必要時,鸟可以藉由選擇混合物組份以避免昇華,昇華 會導致酸凝結在與焊點相鄰之表面區域。昇華也可以藉由 其他方式加以’如使用合適溶劑介質或載體。 由於本又描述谭劑中所使用之酸以超飽和溶液形式為 佳,^這些溶液在任意給定時間都會含有從溶液中析出 :疋數量晶體物質。如果該浑劑係用於球形接著操作, ::適當控制該晶體物質之析出,使得最大晶體物質平均 尺寸小於烊料凸塊間距。 86676 -11 - J311510 通常使其最大晶體平均尺寸小於100微米,小於約5〇微米較 徒,小於約40微米更佳,小於約30微米最佳。可以藉由以 卞途徑控制晶體尺寸:選擇焊劑組份或其比例;控制焊劑 冷卻曲線;添加表面活性劑及其他添加劑;焊劑冷卻時加 以機械攪拌;過濾已冷卻焊劑;或其他合適方式。例如, 該超飽和焊劑可越經一多孔膜而施加於該基材上,該多孔 膜可以濾掉該焊劑中超過特定直徑之顆粒。 C.溶劑及液體介質 許多溶劑體系及液體介質可以用於本文描述之焊劑中。 在些實她例中,可以採用單一物質作為焊劑溶劑或液體 ’丨貝。另外一些實施例中,1以採用混合物作為焊劑溶劑 或履随介質。在其他一些實施例+,溶劑體系或液體介質 可以包含防止焊劑中之酸揮發的載體(如聚乙二醇”以及作 為’卜劑通用溶劑及/或載體之主要組份(如聚丙二醇單丁基 醚)鄉逆通用落劑以既可以溶解焊劑中活性組份又可以溶解 ^為佳’當該通用溶劑不可能將所有活性焊劑組份 二It解(此不完全溶解之—實例可包括—超飽和溶液)。在 3她例中,孩溶劑體系或液體介質也可以包含在焊接 枓!流工藝初期即可被去除之低沸點組份,以及-直 二:焊接及焊劑回流工藝後期之高沸點組份。 .本文撝述之焊劑所採用之溶劑體系及液體介質中 <有用組份可包括醢u me τ 丁醇、第二丁括知(如甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、正 醇 丁基醇)’或高沸點脂族或環脂族醇(如四氫糠 田醇力員遂可包括其他可揮發脂族或環脂族醇,特別 86676 •12- 1311510 是該焊劑組份至少可部分溶解於其中之醇類。 在本文描述之焊劑所用溶曲 #用夕-』把糸及/夜肢介質中,特別可 Γι (括乙二醇類),包括帶有酿或鍵鏈之多元醇, 在—些貫施例中,並可、』# 元/ 體及/或通用溶劑。這類多 凡知包括支鏈或直鏈亞烴其夕- I ^ 基夕騎,例如乙缔、㈣、丁 … 丙Λ、異丁缔以及異戊烯多元醇及聚乙埽醇。 W 括多7L醇酉旨、多兀醇醚及多元醇㈣旨,例如二甘 醇丁醚乙酸酯、三(丙二醇 基醚乙鉍如、乙二醇苯基醚醋 聚乙缔基異丁基趟及二甘醇乙醚乙酸酷。 匕本=描述焊劑中所使用溶劑體系及液體介質也可以使用 脂肪酸二元酯。例如,纟適的脂肪酸二元酉旨包括己二酸二 甲酯、戊二酸二甲酯、琥珀酸二曱酯及其組合。 本文描述焊劑中所使用溶劑體系及液體介質也可以使用 聚乙烯烷基瞇。其中烷基團包含1-5個碳原子(如聚乙埽基異 丁基醚)尤其為佳。 本文描述焊劑中所使用溶劑體系及液體介質也可以包括 低滞點脂族羧酸酯’如琥轴酸二甲基酯,或琥珀酸二烷酯、 戊二酸二烷酯及己二酸二烷基酯混合物。 本文描述烊劑中所使用溶劑體系及液體介質也可以包括 脂族、%狀或環脂族酮類,包括氮雜環脂酮(例如Ν_雜環)、 環戊嗣、環己酮、Ν_甲基_2_咯烷酮、丙酮及甲基乙基酮。 另外’本文描述焊劑中所使用溶劑體系及液體介質也可 以包括芳香族烴或脂族烴。在一定情況下,添加一種蛵可 以提南基材電學性質,並且在允許使用非極性溶劑(例如三 86676 -13- 1311510 氯乙烷及全氯乙烯)情況下,可以更容易地去除裝置上之焊 劑。可能使用的烴包括雙二曱苯基乙烷(u_雙(鄰二曱笨基) 乙烷)、天然油脂(如鯊烷或鯊烯)、礦物油及芳香族烴(例如 甲苯及二甲苯)。 在以上所描述各種可能之組份中,本文描述焊劑中所使 用溶劑體系及液體介質以基於聚乙二醇及聚烷二醇醚(例如 聚丙二醇醚)混合物為佳。通常該聚乙二醇平均分子量為約 200克/莫耳至約4〇〇〇克/莫耳之間,介於約7〇〇克/莫耳至約ο㈨ 克/莫耳範圍較佳,介於約700克/莫耳至約1〇〇〇克/莫耳範固 更佳。聚乙二醇平均分子量為約9⑻克/莫耳為最佳。聚丙二 醇醚以聚丙二醇單烷基醚為佳,以聚丙二醇單丁基醚為Z 佳。 、在本文描述採用基於聚乙二醇與聚丙二醇醚之混合物的 洛劑體系及液體介質之焊劑中,基於焊劑總重量,通常聚 乙二醇含量介於約5%至約5〇%之間,以约·至約觀較佳, 約15%至約25%更佳。基於焊劑總重量,$乙二醇在混合物 中最佳重量百分比約為17%。基於焊劑總重量,通常聚丙二 醇鍵含量介於約10%至约80%之間,以约2〇%至約6〇%較佳^ 约35%至約5〇%更佳。基於烊劑總重量,聚丙二醇醚在混合 物中最佳重量百分比約為44%。 D.表面活性劑 本又描述該焊劑組合物之部分實施例中, 合物中包含-種或多種表面活性劑。此類表面活二= 離子物質為佳)包括苯氧基聚乙氧基乙醇、全氟燒基醇、乙 86676 •14- 1311510 二醇脂肪酸脂(例如甘油單月桂酸酯及二硬脂酸乙二醇酯)、 烷基芳基聚醚醇、第三炔屬二醇、乙氧化聚環氧丙烷、烷 氧基化苯酚(例如烷氧基化雙酚)、(一、二或三)烷基或芳基 膦酸酯、酮基脂肪酸或酮酸(例如乙醯丙酸)、多元羧酸及上 述混合物。 E·抗腐姓劑及錯合劑 在本文描述之該焊劑組合物之部分實施例中,較佳係包 含一種或多種抗腐蝕劑,以防止/減少所焊接之金屬的氧 化。可作為抗腐蝕劑物質之實例包括苯並咪唑、苯並三唑 以及味。 在—些實施例中使用錯合劑(如乙胺或其他單胺)或鉗合劑 (如乙二胺四乙酸)也有益處。 ρ·流變促進劑 本文撝述之该焊劑組合物也可包括一種或多種流變促進 ^以獲得特定焊劑實施操作所需之合適粘著性能、黏度 5 ^ ρ丨生此°该等試劑可包括聚乙晞峨ρ各燒酮、澱粉、幾 =基纖維素膠(如阿拉伯膠)、黃蓍膠及漢生膠、.聚丙烯酸、 丙烯醯胺、乙基纖維素、聚(乙晞_丙烯酸)以及聚丁缔等 材料。 〒 G’ k敷烊劑及焊料之方法 本、 b 商又插述烊劑組合物可以藉由各種技術塗敷到金屬表 '言二技術包括發泡、波浸塗敷焊劑(wave公⑴^哗)、嘴、 氓壓、浸潰以及網印(上面曾提及:最後一種方法— 般並非必要,彳θ 1 仁如果需要仍可以採用)。焊料也可以藉由諸 8^676 -15- 1311510 多技術施加到覆有焊劑之表面 dispensing)以及波峰焊接。 這些技術包括下落布料(drop Η.實施例 所有焊劑組份百分比均 以下實施例中,除非特別指明 係基於焊劑總重之組份重量百分比 實施例1 本貝她例Μ述根據本發明揭示之超飽和焊劑的製備。 合相等份數之己二酸(熔點153。(:,滞點2651 )、水楊酸(鄰 殘冬甲酸)(溶點贼,滞點211。〇以及對經苯甲酸(溶點训 一C):。接下來’將聚乙二醇(平均分子量為克/莫耳)及聚丙 醇單丁基醚加入到該酸混合物中,所得溶液於緩慢攪拌 下加…到180 C。一旦溶液變清即停止加熱。攪拌速度緩慢 增至1¾速以避免起泡。 冷卻時,混合物中析出均質結晶相。當該溶液冷卻至約50 °C時,測量晶體,其平均最大直徑小於約50微米。該溶液 冷卻至室溫後,觀察到晶體繼續生長了數小時,由此表明 溶液在冷卻後部分時間裏仍處於超飽和狀態。 實施例2-3 以下貫施例闡述根據本發明揭示所製備之焊劑的使用。 實施例1之超飽和焊劑之功效可藉由將其在仍處於超飽和 狀態時應用於晶圓級晶片尺寸封裝球接著操作來檢驗。實 驗採用兩分離晶圓’每個晶圓上有一晶粒,每個晶粒上有 —8x8輸入/輸出陣列,因此需要設置64個焊料隆突,每個隆 突約為0.5毫米。母個晶粒為邊長為5¾米之正方形。 86676 •16- 1311510 每次試驗中,採用絲網印刷將焊劑壓印到晶圓表面。實 私例2中,在知接操作别,於晶圓表面沈積一 2密耳厚之上 述焊劑層。實例3中,在焊接操作前,於晶圓表面沈積一3 密耳厚之上述焊劑層。 圖4-5 π出了該焊劑之施加方法,並且沒有採用模版。根 據該方法,用一刮板35將該坪劑31塗敷到一晶圓基材”之 上。該晶圓包含複數個焊點36,每一焊點都置於一隆突底 邵金屬層34。該焊劑以一相對平整塗層覆在整個晶圓表面。 然後’採用一手動落球工具將組成為Sn62Pb36Ag2之焊球37置 於該焊劑頂部。該工具基本為一帶孔洞圖案之篩網,該焊 球通過孔洞落在該晶圓之表面之上。 放置芫焊球後,將焊球在約22〇它至約25〇t>c溫度範圍内回 流,並且統計有缺陷晶粒之數量。對於此實例,回流後只 要一焊料凸塊存在缺陷則該晶粒即作為廢品。因此,只有糾 個焊料隆突全部合格之晶粒才作為無缺陷產品。 實施例2中,晶粒合格率為83%,而實施例3中,晶粒合格 率為72%。考慮到沒有對結果進行優化,並且所採用方法及 裝備相對粗糙’與商用球接著操作所採用方法及設備相比 更易出錯’因此該合格率已相當#。特別而言,不合格晶 粒中所存在之多數缺陷係由操作者失誤造成,如在施加浑 劑或放置焊球時所發生之失誤;這些失誤在自動化商業規 模生產中一般不會發生。 比對實例1 重複實施例2操作,但此次採用-種市售焊劑(TAC 014, 86676 -17- 1311510 可以從銦公司(Indium Corporati〇n)購得),替代實施例丨之焊劑。 回流後,發生了嚴重的橋連現象,、结果晶粒合格率為。 實施例2-3及比對實例1說明了即使在沒有使用模版情況 下,本文所描述之超飽和焊劑组合物在晶圓級晶片尺寸封 裝採用耗著操作中之有效性。這些實施例還證明了這些 焊劑相對於已有焊劑之優越性。如上所言,沒有對這些: 果或所涉及之各種工藝參數(如印製速度及刮板壓力)進行優 =’並且上述所用設備雖然適合小規模試驗,但遠沒有通 常:於大規模球接著生產之設備複雜(後-設備一般包括一 套咿有自動對正、-自動(並且已優化)焊劑印製機以及一非 接觸置球裝置之自動化系,统)。然而,即使如此,該結果也 表:了本文描述之烊劑優於市售烊劑。而且由於實施例2_3 產品存在缺陷類型多數歸因於操作者失誤,因此預計該等 實例中描述之烊劑用於更精密工藝(例如具有更好置球=置 及更少=義汗之工藝)時可使晶粒合格率接近娜。 、本又提供一種焊劑及一種向基材塗敷焊劑之方法,其可 ^用^晶圓、級晶片尺寸封裝(肌蝴以及其他焊接工藝之 二:耆操作,而且其應用不需要使用模版,並且可以將 蛉枓遷移減至最小。 訂 上為本發明之說明性描㉛,而非限制性描述。因此應 而不脫實施例進行各種增添、替代以及修改, 來解釋本菸日;月!"圍。相應地’應根據附加申請專利範圍 4知明〈範圍。 S6676 -18- 1311510 【圖式簡單說明】 圖1-3為向一晶圓基材施加焊劑之先前技術示意圖;及 圖4-5是根據本發明向一晶圓基材施加焊劑方法之示意 圖。 【圖式代表符號說明】 11 模版 13 基材 14 隆突底部金屬層 15 開口 16 焊點 17 焊劑 19 刮板 21 焊球 31 33 34 35 36 37 焊劑 基材 隆突底部金屬層 刮板 焊點 焊球 86676 -19-
Claims (1)
131!約Q9561號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(98年3月)拾、申請專利範圍:— 步 P?年》月,p修A)正本卜1 種製備供焊接操作心文対其包;以下 提供一金屬表面;及 使用焊劑處理該金屬表面,該焊劑包含: U)羧酸超飽和溶液;及 (b)聚烧二醇。 2. 根據申睛專利範圍第1之方法,其中該缓酸係為己二酸。 3. 根據巾請專利範圍第1項之方法,其中軸酸係為經基笨 曱酸。 4.根據中凊專利範圍第㈣之方法,其中該焊劑含有包含己 一酸、鄰羥苯甲酸及對羥苯甲酸之羧酸混合物。 5. 根據申請專利範圍第1項之方法,其中該焊劑尚包含聚烷 一醇早從基喊。 6. 根據中請專利範圍第5項之方法,其中該聚燒二醇係為聚 乙二醇,且其中該聚烷二醇單烷基醚係為聚丙二醇單丁基 鍵。 7. 根據中請專利範圍第w之方法,其中該緩酸係至少部分 結晶,且其中於該焊劑之該羧酸晶體具有直徑小於約50 微米之晶體尺寸。 8. 根據申請專利範圍第丨項之方法,其中該超飽和溶液包含 聚烧二醇,且由以下步驟所產生: 將該:谷液加熱至溫度T f,在此溫度下,該幾酸全部溶解 86676-980325.doc 1311510 於該聚烧二醇中;及 將該溶液冷卻至溫度τ2,在此溫度下,該羧酸於該聚烷 一醇中達到超飽和之狀態。 9·根據申請專利範圍第8項之方法,其中丁2為室溫。 1〇_根據申請專利範圍第i項之方法,其中該超飽和溶液係由 以下步驟所產生: 將該幾酸加入聚燒二醇; 將該聚烧二醇加熱至溫度Τι,在此溫度下,該羧酸全部 溶解於該聚烷二醇中;及 將該聚烧二醇冷卻至溫度T2,在此溫度下,該羧酸在該 聚烷二醇中達到超飽和之狀態’藉此形成超飽和溶液,其 中該超飽和溶液在用於處理金屬表面之前係經冷卻超過 一小時0 11. 一種製備供球形接著操作使用之晶圓的方法,其包含以下 步驟: 提供一具有一第一表面之晶圓,該第一表面上具有有複 數個配置於其上之焊點,該複數個焊點上各配置一隆突底 部金屬層;及 在該晶圓之該第一表面配置一焊劑連續層,該焊劑包含 一種含有羧酸及聚烷二醇之超飽和溶液。 12. —種製備焊劑之方法,其包含以下步驟: 提供一種包含於液體介質中之酸混合物之組合物,其中 該液體介質溫度為丁丨,其中該酸混合物包含至少一種選自 由己二酸、鄰超笨甲酸以及對經苯甲酸組成之群之酸,並 86676-980325.doc 1311510 且其中該至少一種酸於該組合物中之含量係超過該酸於 T!溫度下在該液體介質中的溶解度; 將該組合物加熱到一溫度τ2,在該溫度下所有酸全部溶 解到該液體介質中;及 將該組合物充分冷卻’生成至少一種酸達到超飽和狀態 之溶液。 13·根據申請專利範圍第12項之方法,其中該液體介質包含一 聚乙二醇及一聚丙二酵。 14.根據申請專利範圍第13項之方法,其中該聚丙二醇為一聚 丙二醇醚。 15·根據申請專利範圍第14項之方法,其中該聚丙二醇為聚 丙二醇單院基醚。 16·根據申請專利範圍第12項之方法,其中該酸混合物包含 至少二種選自由己二酸、鄰羥苯甲酸及對羥苯曱酸所組 成之群的酸。 17. 根據申請專利範圍第12項之方法,其中該酸混合物包含 己二酸、鄰經苯曱酸及對經苯甲酸。 18. —種為球接著操作而在晶圓上預備隆突底部金屬層之方 法,其包含以下步驟: 使用一種焊劑處理隆突底部金屬層,該焊劑包含在液體 介質中之羧酸超飽和溶液,該液體介質包含聚烷二醇。 19. 根據申請專利範圍第丨8項之方法,其中該溶液包含羧酸 此合物’且其中該混合物中之至少一種酸係選自由己二 酸、鄰經苯甲酸及對羥苯甲酸所組成之群。 86676-980325.doc 1311510 20,才艮 ψ 士 _ μ專利範圍第18項之方法,其中該處理隆突底部 金屬居夕止 之步驟包含於晶圓表面施用作為基本連續塗層之 焊劑的步驟。 根據申晴專利範圍第1 8項之方法,其中該超飽和溶液進 步包含液體介質,且由以下步驟所產生: 將該溶液加熱至溫度T1,在此溫度下,該羧酸全部溶解 於該液體介質中;及 將該溶液冷卻至溫度丁2,在此溫度下,該羧酸在該液體 介質中達到超飽和之狀態。 22·根據申請專利範圍第21項之方法,其中丁2為室溫。 23. —種為球接著操作而預備隆突底部金屬層之方法,其包 含使用一種焊劑處理隆突底部金屬層之步驟,該焊劑包 含在液體介質中之己二酸、鄰羥苯甲酸及對羥苯甲酸, 該液體介質包含聚乙二醇及聚丙二醇單烷基醚。 24. 根據申請專利範圍第23項之方法,其中該聚丙二醇單燒 基醚為聚丙二醇單丁基醚。 25. 根據申請專利範圍第23項之方法,其中該焊劑為飽和。 26. —種焊劑’其包含羧酸,該羧酸係選自由己二酸、乙酸、 丙酸、松脂酸、戊酸、己酸、苯乙酸、苯甲酸、胺基笨 甲酸、甘油酸、扁桃酸、乙醇酸、庚酸、丙烯酸、曱基 丙烯酸、乙醯丙酸、羥基苯甲酸及脂肪酸所組成之群。 27·根據申請專利範圍第26項之焊劑,其中該羧酸為己二酸。 28.根據申請專利範圍第26項之焊劑,其中該綾酸為經基苯 甲酸。 86676-980325.doc l3U5l〇 29·根據申請專利範圍第26項之焊劑,其中該焊劑包含己— 醆、鄰羥苯甲酸及對羥苯甲酸之混合物。 3〇·根據申請專利範圍第26項之焊劑’其中該焊劑包含聚院 二醇。 Λ 3l.根據申請專利範圍第30項之焊劑,其中該焊劑進一步包 含聚烷二醇單烷基醚。 32·根據申請專利範圍第31項之焊劑’其中該聚烷二醇係為 聚乙二醇,且其中該聚烷二醇單烷基醚係為聚内二 烷基醚。 一醉 33.根據申請專利範圍第26項之焊劑,其中該叛酸係至少部 分結晶,且其中該羧酸晶體具有直徑小於約邓微米之晶 體尺寸。 3Β 34· ~~種製備焊劑之方法,其包含以下步驟: 產生一種包含於液體介質中之酸混合物之超飽和溶 液,其中該混合物包含至少一選自由己二酸、鄰經苯甲酸 及對羥苯甲酸所組成之群的酸。 35.根據申請專利範圍第34項之方法,其中該超飽和溶液係 由以下步驟所產生: 將於此合物中之各種酸加入液體介質; 將Λ液體;|質加熱至溫度A,在此溫度下,所有酸全部 溶解於該液體介質中;及 將該液體介質冷卻至溫度τ2,在此溫度下,至少一種酸 在該液體介質中達到超飽和之狀態。 據申4專利範圍第35項之方法,其中該超飽和溶液係 86676-980325.doc 1311510 由以下步驟所產生: 將該液體介質加熱至温度η,在此溫度下,所有酸全部 溶解於該液體介質中,藉此得到經加熱之液體介質; 將於混合物中之各種酸加入該經加熱之液體介質;及 將該液體介質冷卻至溫度I,在此溫度下,至少一種酸 在該液體介質中達到超飽和之狀態。 86676-980325.doc
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/208,330 US7108755B2 (en) | 2002-07-30 | 2002-07-30 | Simplification of ball attach method using super-saturated fine crystal flux |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW200413124A TW200413124A (en) | 2004-08-01 |
TWI311510B true TWI311510B (en) | 2009-07-01 |
Family
ID=31186799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW092119561A TWI311510B (en) | 2002-07-30 | 2003-07-17 | Simplification of ball attach method using super-saturated fine crystal flux |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7108755B2 (zh) |
JP (1) | JP4515258B2 (zh) |
KR (1) | KR100985004B1 (zh) |
CN (1) | CN100574965C (zh) |
AU (1) | AU2003248740A1 (zh) |
MY (1) | MY137055A (zh) |
TW (1) | TWI311510B (zh) |
WO (1) | WO2004011190A1 (zh) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6796482B2 (en) | 2002-10-31 | 2004-09-28 | Freescale Semiconductor, Inc. | Phase separated system for fluxing |
DE102005053553A1 (de) * | 2005-11-08 | 2007-05-16 | Heraeus Gmbh W C | Lotpasten mit harzfreien Flussmittel |
US20070284412A1 (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Prakash Anna M | Solder flux composition |
US7780801B2 (en) | 2006-07-26 | 2010-08-24 | International Business Machines Corporation | Flux composition and process for use thereof |
US7794531B2 (en) * | 2007-01-08 | 2010-09-14 | Enthone Inc. | Organic solderability preservative comprising high boiling temperature alcohol |
CN102896440B (zh) * | 2011-07-26 | 2016-05-18 | 刘丽 | 助焊剂组合物和包含该助焊剂组合物的无铅焊膏 |
JP5821797B2 (ja) * | 2012-07-26 | 2015-11-24 | Tdk株式会社 | 電子部品の製造方法及び電子部品の製造装置 |
RU2528553C2 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-09-20 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Способ преобразования матрично расположенных шариковых выводов микросхем из бессвинцового припоя в оловянно-свинцовые околоэвтектического состава и припойная паста для его реализации |
CN105171274A (zh) * | 2015-09-15 | 2015-12-23 | 铜陵新鑫焊材有限公司 | 一种铜焊条钎剂的配方 |
JP6310027B2 (ja) * | 2015-09-30 | 2018-04-11 | 株式会社タムラ製作所 | はんだ付け用フラックス組成物、太陽電池モジュールの製造方法および電子基板の製造方法 |
NL2016513B1 (en) | 2016-03-30 | 2017-10-17 | Univ Delft Tech | All-aromatic high-performance block-copolymers. |
CN109475439B (zh) | 2016-08-12 | 2021-08-27 | 宝洁公司 | 用于装配吸收制品的方法和设备 |
US10780515B2 (en) * | 2018-04-26 | 2020-09-22 | Raytheon Technologies Corporation | Auto-adaptive braze dispensing systems and methods |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2898255A (en) * | 1958-06-30 | 1959-08-04 | Ibm | Soldering flux composition |
GB1550648A (en) | 1976-06-11 | 1979-08-15 | Multicore Solders Ltd | Soft soldering |
US4218248A (en) * | 1978-04-21 | 1980-08-19 | Scm Corporation | Process for the manufacture of metal joining paste |
US4342607A (en) | 1981-01-05 | 1982-08-03 | Western Electric Company, Inc. | Solder flux |
US5639515A (en) | 1987-11-10 | 1997-06-17 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Method for post-treatment of plated steel sheet for soldering |
JP2646394B2 (ja) * | 1989-06-15 | 1997-08-27 | 千住金属工業株式会社 | 水溶性はんだ付け用フラックス |
CN1017324B (zh) * | 1989-05-09 | 1992-07-08 | 化学工业部晨光化工研究院一分院 | 一种印制线路板软钎焊用钎剂 |
US5011711A (en) | 1989-07-18 | 1991-04-30 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Method for post-treatment of electroplated steel sheets for soldering |
US5004509A (en) | 1990-05-04 | 1991-04-02 | Delco Electronics Corporation | Low residue soldering flux |
US5009724A (en) | 1990-07-02 | 1991-04-23 | At&T Bell Laboratories | Soldering flux and method of its use in fabricating and assembling circuit boards |
US5150832A (en) | 1991-06-28 | 1992-09-29 | At&T Bell Laboratories | Solder paste |
JP3221707B2 (ja) * | 1991-12-03 | 2001-10-22 | 株式会社アサヒ化学研究所 | フラックス組成物 |
US5334260B1 (en) | 1993-02-05 | 1995-10-24 | Litton Systems Inc | No-clean, low-residue, volatile organic conpound free soldering flux and method of use |
US5417771A (en) | 1994-02-16 | 1995-05-23 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | Soldering flux |
US5571340A (en) * | 1994-09-09 | 1996-11-05 | Fry's Metals, Inc. | Rosin-free, low VOC, no-clean soldering flux and method using the same |
US5958151A (en) * | 1996-07-22 | 1999-09-28 | Ford Global Technologies, Inc. | Fluxing media for non-VOC, no-clean soldering |
US6180696B1 (en) * | 1997-02-19 | 2001-01-30 | Georgia Tech Research Corporation | No-flow underfill of epoxy resin, anhydride, fluxing agent and surfactant |
US6059894A (en) * | 1998-04-08 | 2000-05-09 | Hewlett-Packard Company | High temperature flip chip joining flux that obviates the cleaning process |
WO2000001506A1 (fr) * | 1998-07-02 | 2000-01-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Poudre de soudage et procede de preparation correspondant ainsi que pate de soudage |
US6451127B1 (en) | 1999-06-01 | 2002-09-17 | Motorola, Inc. | Conductive paste and semiconductor component having conductive bumps made from the conductive paste |
US6217671B1 (en) * | 1999-12-14 | 2001-04-17 | International Business Machines Corporation | Composition for increasing activity of a no-clean flux |
JP2001257455A (ja) * | 2000-03-09 | 2001-09-21 | Olympus Optical Co Ltd | フラックス塗布方法 |
US6524398B2 (en) * | 2000-04-13 | 2003-02-25 | Fry's Metals, Inc. | Low-residue, low-solder-ball flux |
US6639515B2 (en) * | 2001-10-11 | 2003-10-28 | Novo Nordisk A/S | Surveillance system for adverse events during drug development studies |
JP4211270B2 (ja) * | 2002-04-08 | 2009-01-21 | 三菱マテリアル株式会社 | 金錫合金ハンダ用の極低残渣フラックスとハンダペースト |
-
2002
- 2002-07-30 US US10/208,330 patent/US7108755B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-06-27 KR KR1020047010817A patent/KR100985004B1/ko active IP Right Grant
- 2003-06-27 JP JP2004524537A patent/JP4515258B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-27 WO PCT/US2003/020342 patent/WO2004011190A1/en active Application Filing
- 2003-06-27 AU AU2003248740A patent/AU2003248740A1/en not_active Abandoned
- 2003-06-27 CN CN03801610A patent/CN100574965C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-07-17 TW TW092119561A patent/TWI311510B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-07-25 MY MYPI20032809A patent/MY137055A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4515258B2 (ja) | 2010-07-28 |
US20040020562A1 (en) | 2004-02-05 |
AU2003248740A1 (en) | 2004-02-16 |
KR100985004B1 (ko) | 2010-10-04 |
JP2005534496A (ja) | 2005-11-17 |
CN100574965C (zh) | 2009-12-30 |
WO2004011190A1 (en) | 2004-02-05 |
US7108755B2 (en) | 2006-09-19 |
MY137055A (en) | 2008-12-31 |
CN1596173A (zh) | 2005-03-16 |
TW200413124A (en) | 2004-08-01 |
KR20050021352A (ko) | 2005-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI311510B (en) | Simplification of ball attach method using super-saturated fine crystal flux | |
TWI355981B (zh) | ||
JP3791403B2 (ja) | 鉛フリーハンダ対応無洗浄用フラックスおよびこれを含有するハンダ組成物 | |
JP4776710B2 (ja) | 半田フラックス除去用洗浄剤および半田フラックスの洗浄方法 | |
TWI411489B (zh) | 助焊劑組成物、電性連接結構的形成方法、電性連接結構以及半導體裝置 | |
TW200812741A (en) | No-clean low-residue solder paste for semiconductor device applications | |
JP5916674B2 (ja) | ジェットディスペンサー用はんだ組成物 | |
JP3723549B2 (ja) | ハンダ付け用フラックス組成物、クリームハンダ組成物および電子部品 | |
US20040084510A1 (en) | Phase separated system for fluxing | |
JP6370324B2 (ja) | はんだ組成物および電子基板の製造方法 | |
JP2004202518A (ja) | はんだ付け用フラックス組成物、はんだペースト及びはんだ付け方法 | |
JP5691598B2 (ja) | フラックスおよび電気的接続構造の形成方法 | |
JP3032973B2 (ja) | 半導体ウェーハのマウント及びデマウントの方法 | |
JP2008110370A (ja) | クリームはんだ用フラックスおよびクリームはんだ | |
JP2005534496A5 (zh) | ||
JP5962989B2 (ja) | ディップはんだ付用フラックス | |
TW201231441A (en) | A flux composition and method of soldering | |
JP2014195830A (ja) | クリアランスレジスト用鉛フリーはんだ向けフラックスおよびクリアランスレジスト用鉛フリーはんだペースト | |
JP5273443B2 (ja) | 微小はんだバンプの形成方法およびはんだペースト | |
JP2008302407A (ja) | ハンダ付け用フラックス組成物及びクリームハンダ組成物 | |
JP6101514B2 (ja) | はんだ組成物およびプリント配線基板の製造方法 | |
JPH0313293A (ja) | はんだペースト | |
JP2011083809A (ja) | フラックス、はんだペースト及び接合部品 | |
CN113165092B (zh) | 助焊剂片以及使用助焊剂片的焊料接合方法 | |
JP6071161B2 (ja) | はんだ付け用フラックスおよびそれを用いたはんだペースト組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |