WO2007108290A1 - バンプ形成方法およびバンプ形成装置 - Google Patents

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fluid
electrode
substrate
wiring board
bump
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PCT/JP2007/053866
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Yasushi Taniguchi
Seiichi Nakatani
Seiji Karashima
Takashi Kitae
Susumu Matsuoka
Masayoshi Koyama
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a method for forming a bump on an electrode of a wiring board.
  • the present invention also relates to a bump forming apparatus.
  • solder bumps are generally formed on the electrode terminals of the LSI chip, and are generally joined to the electrodes formed on the wiring board via the solder bumps.
  • solder paste method for example, Patent Document 1.
  • solder paste made of a mixture of solder powder and flux is applied onto a substrate with electrodes on the surface, and the substrate is heated to melt the solder powder and achieve high wettability! / Solder bumps are selectively formed on the electrodes.
  • Patent Document 2 a technique called a super solder method (for example, Patent Document 2) uses a paste-like composition (chemical reaction precipitation type solder) mainly composed of an organic acid lead salt and metallic tin as an electrode. By applying a solid coating on the resulting substrate and heating the substrate, a substitution reaction of Pb and Sn occurs. Thus, an alloy of PbZSn is selectively deposited on the electrode of the substrate.
  • a paste-like composition chemical reaction precipitation type solder
  • a technique called a super just method involves immersing a substrate having an electrode formed on the surface thereof in a drug to form an adhesive film only on the surface of the electrode, and then Solder powder is brought into contact with the adhesive film to adhere the solder powder onto the electrode, and then the substrate is heated to selectively form molten solder on the electrode.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-94179
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 1-157796
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 7-74459
  • solder paste method described above was originally developed as a technique for selectively pre-coating solder on the electrodes formed on the substrate. In order to apply to the bump formation necessary for flip chip mounting, There are the following problems.
  • the chemical reaction deposition solder material used in the Super Solder method uses a specific chemical reaction, so the degree of freedom in selecting the solder composition is low. Has also left challenges.
  • solder powder is uniformly deposited on the electrode, uniform solder bumps can be obtained and the degree of freedom in selecting the solder composition is great.
  • the bump formation technique has a problem with a newly developed technique that is not limited to a popular technique such as a plating method or a screen printing method.
  • the inventor of the present application thought that developing a new bump formation method without being bound by the existing bump formation technology would ultimately lead to a high-potential technology, and repeated research and development.
  • the present invention has been made in view of the problems, and its main object is to provide a bump forming method and a bump forming apparatus excellent in productivity.
  • the bump forming method of the present invention is a method of forming a bump on an electrode of a wiring board, wherein conductive particles and a bubble generating agent are present on the first region including the electrode of the wiring board.
  • step (c) the fluid self-assembles on the electrode by bubbles generated from the bubble generating agent
  • step (d) the conductive particles contained in the fluid self-assembled on the electrode It is characterized by forming bumps on the electrodes by melting.
  • Another bump forming method of the present invention is a method of forming a bump on an electrode of a wiring board, wherein conductive particles and bubbles are formed on a first region including the electrode in a part of the wiring board.
  • step (c) the fluid self-assembles on the electrode in the step (c), and in step (d), the fluid contained in the fluid self-assembled on the electrode.
  • Bumps are formed on the electrodes by melting the particles.
  • the bump forming apparatus of the present invention has a bump formed on the electrode of the wiring board by the bump forming method.
  • An apparatus for forming a wiring board comprising: a stage on which a wiring board is placed; a header for holding a board having a projection surface or a recess on the main surface; and a heating mechanism for heating the stage or the holding part.
  • the fluid containing the conductive particles and the bubble generating agent is supplied onto the first region including the electrode of the wiring board placed on the stage, and the substrate held by the header is the protruding surface of the wiring board.
  • Another bump forming apparatus of the present invention is a bump forming apparatus for forming a bump on an electrode of a wiring board, and a stage on which the wiring board is placed, and a plate-like member disposed to face the stage
  • the header has a mechanism that can move up and down relative to the stage, and the conductive particles are placed on the wiring board mounted on the stage.
  • a fluid containing the bubble generating agent is provided, and the plate-like member held by the header is arranged in contact with the fluid supplied on the wiring board, and the force [1 fluid mechanism is provided by the heat mechanism.
  • the fluid is self-assembled on the electrode by the bubbles generated from the bubble generating agent contained in the fluid when heated, and the fluid is further heated by the heating mechanism to self-assemble on the electrode.
  • the conductive particles contained inside melt Thus, a bump is formed on the electrode.
  • the fluid containing the conductive particles and the bubble generating agent is supplied onto the first region including the electrode in the wiring board, and then the projecting surface is formed.
  • the substrate is placed so that the protruding surface faces the first region of the wiring substrate, and then the fluid is heated to generate bubbles from the bubble generating agent.
  • the conductive particles can be self-assembled on the electrode by heating the fluid and generating bubbles from the bubble generating agent. As a result, a bump forming method with excellent productivity can be provided.
  • FIGS. 1 (a) to 1 (d) are process cross-sectional views showing the basic process of a bump forming method using resin self-assembly.
  • FIGS. 2 (a) to 2 (d) are process cross-sectional views showing the basic process of a bump forming method using self-assembly of resin.
  • FIGS. 3 (a) and 3 (b) are diagrams illustrating the mechanism of resin self-assembly.
  • FIG. 4 is a view for explaining a resin moving mechanism in pump formation.
  • FIG. 5 is a photomicrograph for explaining a wiring pattern of an example in which bump formation is performed in a partial region.
  • FIG. 6 is a photomicrograph for explaining a wiring pattern of an example in which bump formation is performed in a partial region.
  • FIG. 7 is a photomicrograph for explaining an example in which movement of a resin is observed.
  • Garden 8 is a photomicrograph for explaining an example in which the movement of the resin is observed.
  • FIG. 9 is a photomicrograph for explaining an example in which the movement of the resin is observed.
  • FIG. 10 is a view for explaining a resin moving mechanism in bump formation.
  • 11 (a) to 11 (c) are process cross-sectional views illustrating a bump forming method according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 12 (a) to 12 (d) are process cross-sectional views illustrating a bump forming method according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 13A and 13B are a process top view and a process cross-sectional view showing a bump forming method according to an embodiment of the present invention, respectively.
  • FIG. 14 is a plan view showing a peripheral arrangement of electrodes.
  • FIG. 15 is a plan view showing the arrangement of an area array of electrodes.
  • FIG. 16 is a photomicrograph showing the experimental results of bump formation.
  • FIG. 17 is a photomicrograph showing the experimental results of bump formation.
  • FIG. 18 is a photomicrograph showing the experimental results of bump formation.
  • FIG. 19 is a photomicrograph showing the experimental results of bump formation.
  • FIG. 20 is an SEM photograph showing the experimental results of bump formation.
  • FIG. 21 is a photomicrograph showing the experimental results of bump formation.
  • FIG. 22 is a photomicrograph showing the experimental results of bump formation.
  • FIG. 23 is a diagram showing a configuration of a modified example of the embodiment of the present invention.
  • FIGS. 24 (a) to 24 (c) are process cross-sectional views showing modifications of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a diagram showing a material for conductive particles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is a diagram showing a material for the bubble generating agent according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a diagram showing materials for the bubble generating powder according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is ne sectional HI of the bump forming apparatus according to an embodiment of the present invention is shown schematically.
  • 29 (a) to 29 (c) are process cross-sectional views for explaining the operation of the bump forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIGS. 30 (a) and 30 (b) are process cross-sectional views for explaining the operation of the bump forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • 31 (a) and 31 (b) are process cross-sectional views for explaining the operation of the bump forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • 32 (a) and 32 (b) are process cross-sectional views for explaining the operation of the bump forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • 33 (a) and 33 (b) are process cross-sectional views for explaining the operation of the bump forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIGS. 34 (a) and 34 (b) are diagrams for explaining a paste supply method using a needle member.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view for explaining a paste supply method.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view for explaining a paste supply method.
  • FIG. 37 is a top view schematically showing a modified example of the bump forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 38 (a) is a cross-sectional view showing a configuration in which the wiring board is arranged on the lower side
  • FIG. 38 (b) is a cross-sectional view showing a configuration in which the wiring board is arranged on the upper side.
  • the applicant of the present application is a method of forming bumps by self-assembling conductive particles (for example, solder powder) on an electrode such as a wiring board or a semiconductor chip, or a wiring board and a semiconductor chip.
  • conductive particles for example, solder powder
  • an electrode such as a wiring board or a semiconductor chip, or a wiring board and a semiconductor chip.
  • FIGS. 1 (to (d) and FIGS. 2 (a) to (d) are diagrams showing the basic steps of the bump forming method disclosed by the applicant of the present application in the above-mentioned patent application specification.
  • solder powder 1 is formed on a wiring board 31 having a plurality of electrodes 32.
  • the surface of the resin 14 and the substrate 40 are disposed.
  • the extruded resin 14 self-assembles in a columnar shape at the interface with the electrode 32 of the wiring board 31 and the interface with the board 40 as shown in FIG. 2 (a).
  • the resin 14 is further heated, as shown in FIG. 2 (b)
  • the solder powder 16 contained in the resin 14 is melted, and the solder powder 16 contained in the resin 14 self-assembled on the electrode 32 Force S melt bond.
  • the electrode 32 Since the electrode 32 has high wettability to the melt-bonded solder powder 16, bumps 19 made of molten solder powder are formed on the electrode 32 as shown in FIG. 2 (c). Finally, as shown in FIG. 2D, by removing the resin 14 and the substrate 40, the wiring substrate 31 in which the bumps 19 are formed on the electrodes 32 is obtained.
  • a feature of this method is that the resin 14 supplied to the gap between the wiring substrate 31 and the substrate 40 is heated to generate bubbles 30 from the bubble generating agent, and the bubbles 30 grow to cause the resin 14 to grow.
  • the resin 14 is self-assembled between the electrode 32 of the wiring board 31 and the board 40 by pushing out of the bubbles.
  • FIG. 3 (a) is a view showing a state in which the resin 14 is pushed onto the electrode 32 of the wiring board 31 by the grown bubbles (not shown).
  • the resin 14 in contact with the electrode 32 has an interfacial tension at the interface (a force resulting from the soaking and spreading of the resin) FS, which is greater than the stress F that generates a 77-viscosity resin.
  • electrode 3 A columnar resin with the end of 2 as a boundary is formed between the electrode 32 and the substrate 40.
  • the columnar resin 14 formed by self-assembly on the electrode 32 is subjected to stress Fb due to the growth (or movement) of the bubbles 30 as shown in FIG.
  • the stress due to the viscosity ⁇ can be maintained by the action of F Ti, and the self-assembled resin 14 will not disappear.
  • the self-assembled resin 14 can maintain a certain shape depends on the area S of the electrode 32 and the distance L of the gap between the electrode 32 and the substrate 40 in addition to the interfacial tension Fs. It also depends on the viscosity r? Qualitatively, it is considered that the following relationship is established, where T is a guideline for maintaining the resin 14 in a certain shape.
  • this method uses the self-assembly due to the interfacial tension of the resin 14 to form the resin 14 on the electrode 32 in a self-aligning manner. Is a phenomenon that occurs on the electrode 32 narrowing in the gap formed between the wiring substrate 31 and the substrate 40 because the electrode 32 formed on the surface of the wiring substrate 31 is formed in a convex shape. It can be said that it was used.
  • the solder powder dispersed in the resin can be efficiently self-assembled on the electrode, and the uniformity is excellent. Bump formation with high productivity can be realized.
  • the above method is applied to the wiring substrate supplied with the resin. This is particularly useful when bumps are formed on all electrodes at once.
  • bumps may be formed only on a part of the electrodes of the wiring board.
  • the wiring substrate 31 shown in FIG. 4 is a case in which bumps are formed on the electrodes 32 that are the tips of the wiring.
  • solder powder and a bubble generating agent are formed in the region 117 including the electrode 32.
  • Resin 14 containing (not shown) is applied.
  • bumps are formed on the electrodes 32 in the region 117 in a self-assembled manner.
  • the resin 14 and the solder powder move to the region 119 other than the region 117, so that the solder spreads not only in the electrode 32 but also in the wiring 32e.
  • solder powder aggregated on the wiring 32e we found an example in which solder powder is shifted and gathered due to a slight balance difference. Note that the dimension a in Fig. 4 is about lmm and the dimension b is about 1.25mm.
  • FIG. 6 shows another example of the wiring pattern having the central portion in FIG.
  • the present inventors observed the following phenomenon.
  • Fig. 8 and Fig. 9 an example was found in which the solder powder gathered at a place unrelated to the land area.
  • the solder powder gathered at this unrelated place as shown in Fig. 10, when the resin 14 moves through the substrate 40 and moves to the other part (see resin 14a, 14b, arrow 50). This seems to be based on the fact that the solder powder 16 has moved onto the electrode 33 that is not supposed to be formed.
  • a phenomenon was observed in which the solder powder moved as the resin flowed farther between the wires.
  • Bump formation conditions that can keep the movement of the resin 14 within a predetermined area are found by experiment or the like each time, and the conditions are strictly controlled, or the areas other than the predetermined area are masked. In any case, the force S, which is also possible, will impair the simplicity of this bump forming method.
  • the inventor of the present application is not limited to the case where the fluid (fluid) 14 containing the solder powder 16 and the bubble generating agent is applied to the entire surface of the wiring substrate, and a part of the wiring substrate is used.
  • the present inventors have intensively studied a method that can easily form solder bumps even when applied to regions, and have reached the present invention.
  • FIGS. 11A to 11C are process cross-sectional views for explaining a bump forming method according to an embodiment of the present invention.
  • a fluid 14 containing conductive particles 16 and a bubble generating agent (not shown) is formed on the first region 17 including the electrode 32 in the wiring board 31.
  • the fluid 14 in the present embodiment is a resin. Specific examples of the conductive particles 16 and the bubble generating agent will be described later. .
  • the first region 17 is often a region within a part of the range of the wiring board 31, but may be the entire region (or almost all) of the wiring substrate 31.
  • the first region 17 is typically a region that is the same as or slightly wider than the region where the bump is formed.
  • the first region 17 typically corresponds to the region where the bumps are formed, and the fluid 14 is supplied thereto, so the first region 17 is not restricted by the area, shape, etc.
  • the wiring pattern is determined by the layout of the electrode (land).
  • the first region 17 has a range corresponding to the dimension a X dimension b, for example, lmmX l. 25 mm or more.
  • the area is in the same range.
  • a substrate in which a projecting surface 13 having an area equivalent to the first region 17 is formed on the main surface 18 on the fluid 14. 40) is arranged. Specifically, the protruding surface 13 of the substrate 40 is disposed so as to face the first region 17 of the wiring substrate 31.
  • the dimension and shape of the substrate 40 and the dimension “height (13h)” of the projection surface 13 can be specifically determined each time according to the pump formation conditions.
  • the substrate 40 is a 1 cm ⁇ 1 cm square
  • the protruding surface 13 is a 4 mm ⁇ 4 mm square and 400 m high (13 h).
  • this example is merely an example, and is not limited to this size or shape.
  • the substrate (plate member) 40 is, for example, a glass substrate.
  • a ceramic substrate or a semiconductor substrate such as a silicon substrate
  • a translucent substrate as the substrate 40 has the advantage of facilitating confirmation of the progress of the process and bump formation.
  • a substrate for example, a glass substrate
  • W W
  • the fluid 14 When the fluid 14 is heated in the state shown in FIG. 11 (b), the bubbles 30 are generated from the bubble generating agent contained in the fluid 14 as shown in FIG. 11 (c).
  • the fluid 14 is heated while being brought into contact with the protruding surface 13 of the substrate 40.
  • a certain gap is provided between the electrode 32 formed on the wiring board 31 and the protruding surface 13 of the board 40, and the certain gap is larger than the particle diameter of the conductive particles 16. wide.
  • the substrate 40 is fixed or held, and the fluid is heated.
  • the fluid 14 is pushed out by the bubbles 30 as the generated bubbles 30 grow.
  • the bubbles 30 generated from the bubble generating agent in the fluid 14 are discharged to the outside from the peripheral portion of the gap provided between the substrate 40 and the wiring substrate 31.
  • the extruded fluid 14 gathers in a columnar shape at the interface between the wiring substrate 31 and the electrode 32 and the interface with the protruding surface 13 of the substrate 40.
  • the conductive particles 16 in the fluid 14 gather on the electrode 32.
  • the substrate 40 is moved in the vertical direction by an appropriate amount, so that the variation in height of the formed bumps can be suppressed.
  • parallelism can be increased, for example, during metal bonding during flip chip mounting, which is performed after bump formation, and connection reliability can be increased.
  • the wiring substrate 31 in which the bumps 19 are formed on the electrodes 32 is obtained.
  • the fluid 14 may be removed along with the removal of the substrate 40.
  • the fluid (resin) 14 may be left behind, but after forming the bumps, fine conductive particles (solder powder) are formed on the fluid 14. Since it may remain as a residue, it is preferable to remove the fluid 14 together with the residue as shown in FIG. 12 (d) in consideration of reliability.
  • the projecting surface 13 is disposed on the surface of the fluid 14 supplied onto the first region 17 so as to face the first region 17, so that the fluid 14 is It can be kept on the first region 17 by surface tension. Therefore, when the fluid 14 is heated to generate the bubbles 30 such as the bubble generating agent, the fluid 14 can be prevented from moving beyond the first region 17 to other regions. As a result, if the pump 19 is selectively formed in the first region 17, the trouble of excluding the solder powder 16 that has moved to other than the first region 17 or masking in advance is required. It is possible to selectively and selectively form bumps with a simple method without the need. In addition, since the fluid 14 can be positively retained in the first region 17 by the surface tension, the conditions for selectively forming the bumps 19 in the first region 17 are eased, and the degree of freedom in process conditions is reduced. Also grows.
  • the fluid 14 is pushed out of the bubbles by the growth of the bubbles 30, and the fluid 14 is self-assembled on the electrode 32 in the first region 17 by the effect.
  • a pump 19 made of molten conductive particles is formed on the electrode 32 with high wettability. Can be formed in a self-aligning manner.
  • the conductive particles 16 dispersed in the fluid 14 can be efficiently self-assembled on the electrode 32, and it has excellent uniformity and high productivity! / ⁇ pump can be formed on the electrode.
  • FIG. 13 (a) is a top view similar to FIG. 4, and FIG. 13 (b) is a cross-sectional (side) view similar to FIG. 11 (b).
  • the fluid 14 can be retained in the first region 17 by the protruding surface 13 of the substrate 40.
  • the bump 19 is surely formed on the electrode (land) 32 in a self-assembled manner. That is, in the configuration of the present embodiment, the fluid 14 is in the first region 1 due to the surface tension by the protruding surface 13. 7 that the conductive particle force S collects at the location of the wiring 32e or a part of the electrode pattern other than the first region 17 and causes a short circuit. It can be prevented.
  • the substrate 40 is disposed after the fluid 14 is supplied onto the wiring substrate 31.
  • the present invention is not limited to this, and the first region 17 and the projecting surface 13 are first fixed to each other.
  • a gap may be provided so as to be opposed to each other, and then the fluid 14 containing the conductive particles 16 and the bubble generating agent may be supplied to the gap.
  • the fluid 14 containing the conductive particles 16 is pushed out of the bubbles, and as a result, the columnar shape is formed on the electrode 32.
  • the conductive particles 16 contained in the aggregated fluid 14 can be melted to form the bumps 19 made of the molten conductive particles 16 on the electrode 32 in a self-aligning manner.
  • the bumps 19 made of the conductive particles 16 can be formed in a self-assembled manner.
  • the conductive particles 16 on the electrode 32 can be obtained with an appropriate amount of the conductive particles 16 without containing excessive conductive particles 16 in the fluid 14. It is possible to form the bumps 19 necessary for the process.
  • the optimal content of the conductive particles 16 can be set as follows, for example.
  • VA: VB SA: SB---(1)
  • SA represents the total area of the electrodes 32 of the wiring board 31
  • SB represents the area of a predetermined region (specifically, the first region 17 described above) of the wiring substrate 31.
  • the content of the conductive particles 16 contained in the resin 14 is expressed by the following formula (2).
  • the optimum content of the conductive particles 16 contained in the resin 14 is roughly as follows. It can be set based on the following equation (3).
  • the above-mentioned parameter (soil c is for adjusting the excess and deficiency when the conductive particles 16 self-assemble on the electrodes 32 of the wiring board 31 and can be determined according to various conditions.
  • the optimal conductivity can be obtained by Equation (3) with respect to the typical arrangement of the electrodes 32 as shown in FIGS.
  • the content of the active particles 16 is calculated, the following values are obtained.
  • the conductive particles 16 dispersed in the resin 14 should be contained in the resin 14 at a ratio of 0.5 to 30% by volume. It will be enough.
  • the fluid 14 can be retained on the first region 17 by the surface tension using the substrate 40 on which the projection surface 13 is formed. Since the body 14 can be prevented from moving beyond the first region 17 to other regions, the conductive particles 16 can be further suppressed to an efficient amount. In other words, it is not necessary to consider the conductive particles 16 that move beyond the first region 17 (i.e., excess), and there is a small percentage that considers it. can do.
  • the weight ratio of the conductive particles 16 to the resin 14 is about 7
  • the ratio of 0.5 to 30% by volume corresponds to the ratio of 4 to 75% by weight.
  • the step of self-assembling the fluid between the projection surface and the electrode of the wiring board may be performed while changing the gap between the projection surface and the wiring board. By doing so, the fluid can be efficiently self-assembled between the projection surface and the electrode.
  • Figs. 16 and 17 show a fluid (resin paste) containing conductive particles and a bubble generating agent on a wiring board (FR-4 substrate) with 6 x 6 peripheral electrodes. Apply and add This is a heated example.
  • Fig. 16 shows an example of an experiment carried out using a flat substrate (flat plate) with the protruding surface 13 formed, and as shown in Fig. 16, the force is also generated. Is completed, but the fluid (resin) flows out over a wide area. If there are other electrodes or wires in the flowed out area, there is a possibility that conductive particles will be gathered there.
  • the substrate used in the example of FIG. 16 is a 1 cm ⁇ 1 cm square glass substrate.
  • FIG. 17 shows an experimental example executed using the substrate on which the projecting surface 13 is formed. Note that this experiment was preliminarily performed for a fluid (resin) that does not contain conductive particles. As can be seen from FIG. 17, the fluid (resin) is self-assembled on the electrode.
  • the substrate used in the example of Fig. 17 is a 1 mm XI cm square glass substrate with a convex processed part that becomes the protruding surface 13 formed as a 4 mm x 4 mm square with a height of 400 ⁇ m. .
  • FIG. 18 was performed on a fluid (resin) containing conductive particles using the same substrate as in the experimental example of FIG. 17, and as can be seen from FIG. In addition, the fluid (resin) remains in a predetermined range (specifically, the first region) due to the surface tension effect of the projection surface.
  • FIG. 19 shows that uniform bumps are neatly formed by the bump forming method of this embodiment.
  • FIG. 20 is an SEM (striking electron microscope) photograph of the bump formed in this experimental example.
  • FIG. 21 shows an experimental result example in which bumps are formed on a wiring board having a large number of electrodes (30 ⁇ 30).
  • FIG. 21 shows an example of execution using a flat substrate (flat plate) on which no protruding surface 13 is formed.
  • the pump is formed, a part of the conductive particles is observed. Flowing out of fluid (resin) was also observed.
  • FIG. 22 shows an example of an experimental result performed using the same wiring board as that of FIG. 21 and using the board on which the protruding surface 13 is formed.
  • the formation of the bumps was completed, and the shift of the conductive particles seen in FIG. 21 was not observed.
  • the fluid stays within a predetermined range (specifically, the first region 17) by the surface tension effect of the projecting surface 13.
  • the shift of the conductive particles seen in FIG. 21 is also the basis used in the example of FIG.
  • the bump forming method of the present embodiment can be applied to all (or almost all) of the wiring board only when the fluid is supplied to a part of the wiring board. It can be understood that the present invention is also effective when supplying a fluid.
  • the projection surface 13 of the substrate 40 has a flat surface, but is not limited thereto.
  • the solder powder may be more easily self-assembled.
  • the distance (distance) between the first region 17 and the projection surface 13 can be determined based on various conditions (for example, resin viscosity, solder powder particle size, electrode size, etc.). It is also preferable to form a metal on at least the surface of the convex pattern or electrode pattern 41.
  • the electrode pattern 41 having a metallic force can be easily formed by a method such as printing. '
  • a recess (or groove) is formed around the region 15 facing the first region 17 in the substrate 40, which is not only by forming the protruding surface 13 on the substrate 40. It can also be obtained by forming 20. This will be briefly described with reference to Fig. 24 (-(c)).
  • FIG. 24 (a) conductive particles 16 and bubbles are generated on the first region 17 including the electrode 32 in a part of the wiring board 31.
  • a fluid 14 containing an agent (not shown) is supplied.
  • FIG. 24 (b) the substrate 40 having the recess 20 formed around the region 15 facing the first region 17 of the wiring substrate 31 is opposed to the first region 17 of the wiring substrate 31.
  • the fluid 14 is sandwiched between the substrate 40 and the wiring substrate 31.
  • the periphery of the fluid 14 is surrounded by the bottom 20 b of the recess 20.
  • the fluid 14 remains on the first region 17 by surface tension even at the age shown in FIGS. 24 (b) and (c). It is done. Thereafter, the bump 19 is formed on the electrode 32 in a self-assembled manner in the same manner as described in FIGS. 12 (a) to 12 (d). '
  • the convex pattern is formed on the surface of the substrate 40 (the surface facing the wiring substrate 31), similarly to the substrate shown in FIG.
  • the electrode pattern 41 can be formed.
  • the fluid 14, the conductive particles 16, and the bubble generating agent used in the present embodiment are not particularly limited, but the following materials can be used.
  • the fluid 14 is not particularly limited as long as it has a viscosity that allows it to flow within the range of room temperature to the melting temperature of the conductive particles 16, and it can be reduced to a fluid viscosity by heating. Including what to do.
  • Representative examples include thermosetting resins such as epoxy resins, phenol resins, silicone resins, diallyl phthalate resins, furan resins, melamine resins, polyester elastomers, fluororesins, polyimide resins, polyamide resins, aramid resins.
  • a thermoplastic resin such as, a light (ultraviolet) curable resin, or a combination thereof can be used. In addition to resins, high boiling point solvents, oils, and the like can also be used.
  • the material forces shown in FIGS. 25 and 26 can be used in an appropriate combination. If the melting point of the conductive particles 16 is higher than the boiling point of the bubble generating agent and the material is used, the fluid 14 is heated to generate bubble generating agent bubbles and self-assemble the fluid. Thereafter, the fluid 14 can be further heated to melt the conductive particles in the self-assembled fluid, and the conductive particles can be metal-bonded to each other.
  • the bubble generating agent may be composed of two or more materials having different boiling points.
  • a material that generates bubbles by thermal decomposition when the fluid 14 is heated may be used in addition to the materials listed in FIG. it can.
  • the materials listed in FIG. 27 can be used. For example, when a compound containing crystallization water (aluminum hydroxide) is used, when the fluid 14 is heated, it is heated and water vapor is generated as bubbles.
  • FIG. 28 schematically shows the bump forming apparatus 100 in the embodiment of the present invention.
  • the bump forming apparatus 100 of the present embodiment is an apparatus for forming bumps on the wiring board 31.
  • the stage 50 for mounting the wiring board 31 and the header 52 and the force arranged opposite to the stage 50 are used. Composed! /
  • the shedder 52 includes an adsorption mechanism 53 that can adsorb the substrate (plate member) 40 disposed above the stage 50, and is a machine that can move up and down while adsorbing the plate member 40.
  • at least one of the header 52 and the stage 50 is provided with a heating mechanism.
  • the heating mechanism 60 is attached to the stage 50.
  • the heating mechanism 60 in the present embodiment is a heater that can heat the wiring board 31.
  • the heating mechanism can be attached to the header 52 together with the stage 50 so as to be heated from above and below.
  • the wiring board 31 can be heated by the heating mechanism 60, and at the time of the heating, the header 52 is set at a predetermined interval (first step with respect to the stage 50).
  • the plate-like member 40 can be held at an interval.
  • the plate-like member 40 is adsorbed by the adsorbing mechanism 53 of the header 52, and the header 52 is moved upward in this state (arrow 55).
  • a moving mechanism such as a motor. /.
  • the wiring board 31 on which the electrodes 32 are formed is placed on the stage 50.
  • Stage 50 is equipped with a mechanism that can hold and fix the wiring board 31.
  • the substrate 31 can be fixed on the stage 50.
  • a resin wiring substrate for example, FR-4 substrate
  • a ceramic substrate or the like can be used.
  • the wiring board 31 in this embodiment may be an intermediate board (interbosa) such as that used in a BGA (ball 'grid' array).
  • the fluid 14 is applied to a region including the electrode 32 on the wiring substrate 31 by using a dispenser 70.
  • the dispenser 70 is filled with a fluid (for example, resin paste) 14.
  • the fluid 14 of this embodiment contains conductive particles and a bubble generating agent! / Speak.
  • the fluid 14 in the present embodiment is a resin.
  • the fluid 14 may be referred to as a paste.
  • the present embodiment has been described from the state shown in FIG. 29 (a), it is of course possible to start the process from the state shown in FIG. 29 (b).
  • the application method of the fluid (resin base) 14 is not limited to the application by the dispenser 70, and other methods can be used. '
  • the header 52 is lowered (arrow 56), and the plate-like member 40 is moved closer to the stage 50.
  • the paste 14 is sandwiched between the plate-like member 40 and the wiring substrate 31 arranged on the stage 50.
  • the header 52 is moved via the paste 14 so that a predetermined interval (first interval) is formed between the wiring board 31 and the plate-like member 40.
  • This predetermined interval (gap) is included in the paste! 1 /, wider than the particle size of the conductive particles.
  • the stage 50 is heated using a heater 60 (the stage at the time of heating is expressed as “50aj”), and the paste 14 applied on the wiring board 31 is applied.
  • the paste 14 applied on the wiring board 31 is applied.
  • bubbles 30 are generated from the bubble generating agent contained in the paste 14, as shown in FIG.
  • the header 52 holds the plate-like member 40 at a predetermined interval with respect to the stage 50. Since the plate-like member 40 is fixed by the header 52, Bubbles 30 from the foam generating agent pass through a wide area between the plate-like member 40 and the wiring board 31 (for example, a place in the wiring board 31 where the electrode 32 is not formed) to form a plate-like shape. It is discharged from the outer edge of member 4 and discharged.
  • bumps 19 are formed on the electrodes 32 as shown in FIG. 32 (a). That is, the bumps 19 are formed on the electrodes 32 of the wiring board 31 through self-assembly of the resin based on the action of the bubbles 30 of the bubble generating agent and subsequent self-assembly of the solder.
  • the predetermined interval (first interval) with respect to the header 52 relative to the stage 50 may be controlled so that the header 52 is fixed with a click when heat is applied, or the resin 52
  • the header 52 may be controlled to perform a slight ascending operation (arrow 56) that slightly increases the interval according to the profile of the heating process.
  • the header 52 may be controlled so as to change the interval just by spreading it in small increments. Such spacing control can be performed when the effect of increasing the bump height or making the bump height uniform is obtained. If varying intervals during the heating is also dependent on the process, by for example, a variation range of about 10% or less prospect for the first interval Bayoi. '
  • the heating process of the paste 14 can be performed not only by heating from the stage 50 but also by heating from the header 52 through the plate-like member 40.
  • a plate member 40 having a good thermal conductivity for example, a ceramic material.
  • the bump 19 is formed on the electrode 32 of the wiring board 31 through the self-assembly of the resin and the subsequent self-assembly of the solder based on the action of the bubble 30 of the bubble generating agent. Stops heating the heater 60 and raises the header 52 as shown in FIG. 32 (b) (arrow 57). At this time, as shown in the figure, the header 52 may be lifted while leaving the plate member 40, and the header 52 may be lifted while the plate member 40 is adsorbed! /. It should be noted that the plate-like member 40 after the bump formation is completed is reused after being replaced with a new one or after being cleaned.
  • the plate-like member 40 is moved in the vertical direction by an appropriate amount. As a result, height variations in the formed bumps 19 can be suppressed. As a result, the parallelism can be increased at the time of metal bonding performed after the bump formation, for example, flip chip mounting, and the connection reliability can be increased.
  • FIG. 33 (a) the plate-like member 40 is removed, and as shown in FIG. 33 (b), the wiring board 31 is removed from the stage 50 and taken out. A wiring board 31 having bumps 19 formed thereon can be obtained.
  • the plate-like member 40 when a semiconductor chip, for example, is used as the plate-like member 40, flip chip mounting can be performed using the bump forming method of the present embodiment. That is, it is possible to form a semiconductor mounting body (module) that is flip-chip mounted on the wiring substrate 31 without removing the plate-like member 40.
  • the fluid 14 when the fluid 14 is a cured resin, the fluid 14 can be cured and used as an underfill. Note that the fluid 14 may be removed and then an underfill may be injected.
  • FIG. 29 (a) to Fig. 33 (b) it is also possible to perform the steps shown in Fig. 29 (a) to Fig. 33 (b) in a flow manner by making the stage 50 movable.
  • the plate-like member 40 is moved upward from the state shown in FIG. 32 (a) (or FIG. 32 (b)), and the wiring board 31 after bump formation is removed, as shown in FIG. 29 (b).
  • the stage 50 is moved from the state shown in FIG. 29 (b) and brought below the dispenser 70, and the stage 50 is further moved after applying the paste, and FIG. 30 (a) to FIG. 31 (b ) (Or the subsequent steps up to FIG. 32 (a) or (b)) can be executed.
  • a heating mechanism (heater) 60 and the header 52 can hold the plate-like member 40 during heating by the heating mechanism 60, so that the wiring board 31 is interposed on the stage 50.
  • a fluid (paste) 14 containing conductive particles and a bubble generating agent When supplied, the heating mechanism (heater) 60 can generate the bubble generating agent bubbles 30, and the generated bubbles 30 can self-assemble the conductive particles on the electrodes 32 of the wiring board 31. As a result, bump formation with excellent productivity can be performed.
  • the dispenser 70 is used to supply the paste to be the fluid 14, but various dispensers such as an air pulse type, a jet type, a screw type, and a mechanical type should be used as appropriate. Can do.
  • the supply of the paste 14 is not limited to using a dispenser, and other methods can be used. For example, as shown in FIGS. 34 (a) and (b), the paste 14 can be applied to the wiring board 31 by using a one-dollar member 72 that can be dated.
  • the needle member 72 is lowered (arrow 76) and stabbed into the portion where the paste 14 is stocked, so that the surface tension of the handle member 72 is increased. Use it to remove part 14a of paste 14 (arrow 77).
  • the needle member 72 holding the part 14 of the paste 14 is applied onto the wiring board 31 (arrow 78), and then the udle member. Pull up 72 (arrow 79). ''
  • the paste 14 can be supplied onto the wiring board 31.
  • the amount of paste 14 required on the wiring board 31 is small (or very small)
  • a small amount can be easily accommodated.
  • the dispenser 70 is installed, it may be an expensive bump device.
  • the two-dollar member 72 is a simple instrument, such a problem can be relatively easily solved by using the needle member 72. Can be avoided.
  • the paste 14 may be supplied by printing using a mask 73 and a squeegee 74 as shown in FIG.
  • the blade 14 may be supplied by a blade using a blade device 75.
  • a mechanism for rotating the plate member 40 can be provided.
  • Fig. 37 shows the configuration of the bump forming device 100 as seen from above. is doing.
  • the bump forming device 10O has a mechanism capable of rotating the plate-like member 40, and the cleaning device 80 is arranged in a region different from the header 52.
  • the plate-like member 40 is rotated (arrow 82) and brought to the location of the cleaning device 80 to wash the plate-like member 40. Then, the plate-like member 40 is rotated again (arrow 83), and bump formation can be performed again at the location of the header 52.
  • This rotation mechanism may be provided in the header 52 or may be provided in a location different from the header 52.
  • the inventor of the present application conducted an experiment to form a bump 19 of a narrow pitch array type (for example, an electrode 32 pitch of about 500 ⁇ m or less).
  • a narrow pitch array type for example, an electrode 32 pitch of about 500 ⁇ m or less.
  • V the pitch is not narrow, but if the wiring board 31 is placed below (that is, the stage 50 side), it can be heated from below (stage 50).
  • Bump 19 could be formed without problems such as short-circuiting, even when the upper force was heated (heating of the side force) and the upper force was also heated (heating of the plate-like member 40 side force).
  • the wiring board 31 when it is arranged on the upper side (that is, on the header 52 side), it can be heated from below (heating on the stage 50 side) or heated from above (on the plate member 40 side force). A case where a short circuit occurred between the formed bumps 19 was observed.
  • bumps 19 may be relaxed to some extent without strictly controlling the process conditions according to the material used. It was possible to form. For example, when a wiring board 31 made of resin is placed on the lower side and a heating process with a temperature increase rate of 310 ° C / second, 155 ° C / second, and 103 ° CZsecond is executed (heating time is 30 seconds), the bumps 19 could be formed without problems such as short circuit.
  • a ceramic heater can be used for example.
  • the fluid 14 containing the conductive particles 16 is pushed out of the bubbles, and as a result, the columnar shape is formed on the electrode 32.
  • the conductive particles contained in the assembled fluid 14 can be melted to form the bumps 19 made of the conductive particles 16 melted on the electrode 32 in a self-aligning manner.
  • Bumps 19 made of electrically conductive particles melted in a self-assembled manner can be formed.
  • the conductive particles can be efficiently self-assembled on the electrode 32, the conductive particles are necessary on the electrode 32 with an appropriate amount of conductive particles without containing excessive conductive particles in the fluid 14. Bump 19 can be formed.

Abstract

　配線基板３１の電極３２上にバンプ１９を形成する方法である。まず、配線基板３１のうち電極３２を含む第１領域１７の上に、導電性粒子１６と気泡発生剤を含有した流動体１４を供給した後、第１領域１７よりも広い面積を有する基板４０の主面１８上に、第１領域１７と同等の面積を有する突起面１３が形成された基板４０を、当該突起面１３が配線基板３１の第１領域１７に対向するように配置する。次いで、流動体１４を加熱して、流動体１４中に含有する気泡発生剤から気泡３０を発生させる。

Description

明 細 書
バンプ形成方法おょぴバンプ形成装置
技術分野
[0001] 本発明は、配線基板の電極上にバンプを形成する方法に関する。本発明はまた、 バンプ形成装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、電子機器に使用される半導体集積回路 (LSI)の高密度、高集積化に伴い、 LSIチップの電極端子の多ピン、狭ピッチ化が急速に進んでいる。これら LSIチップ の配線基板への実装には、配線遅延を少なくするために、フリップチップ実装が広く 用いられている。そして、このフリップチップ実装においては、 LSIチップの電極端子 上にはんだバンプを形成し、当該はんだバンプを介して、配線基板上に形成された 電極に一括接合されるのが一般である。
[0003] 従来、バンプの形成技術としては、メツキ法やスクリーン印刷法などが開発されて!/ヽ る。メツキ法は狭ピッチには適するものの、工程力 S複雑になる点、生産性に問題があ り、また、スクリーン印刷法は、生産性には優れているが、マスクを用いる点で、狭ピッ チ化には適していない。
[0004] こうした中、最近では、 LSIチップや配線基板の電極上に'、はんだパンプを選択的 に形成する技術がいくつか開発されている。これらの技術は、微細バンプの形成に 適しているだけでなく、バンプの一括形成ができるので、生産性にも優れており、次 世代 LSIの配線基板への実装に適応可能な技術として注目されて!/、る。
[0005] その一つに、ソルダ一ペースト法と呼ばれる技術 (例えば、特許文献 1)がある。この 技術は、はんだ粉とフラックスの混合物によるソルダーペーストを、表面に電極が形 成された基板上にベタ塗りし、基板を加熱することによって、はんだ粉を溶融させ、濡 れ性の高！/ヽ電極上に選択的にはんだバンプを形成させるものである。
[0006] また、スーパ一ソルダ一法と呼ばれる技術 (例えば、特許文献 2)は、有機酸鉛塩と 金属錫を主要成分とするペースト状組成物 (化学反応析出型はんだ)を、電極が形 成された基板上にベタ塗りし、基板を加熱することによって、 Pbと Snの置換反応を起 こさせ、 PbZSnの合金を基板の電極上に選択的に析出させるものである。
[0007] また、スーパージャフィット法と呼ばれる技術 (例えば、特許文献 3参照）は、表面に 電極が形成された基板を薬剤に浸して、電極の表面のみに粘着性皮膜を形成した 後、当該粘着性皮膜にはんだ粉を接触させて電極上にはんだ粉を付着させ、その後 、基板を加熱することにより、溶融したはんだを電極上に選択的に形成させるもので ある。
特許文献 1：特開 2000— 94179号公報
特許文献 2 :特開平 1— 157796号公報
特許文献 3：特開平 7— 74459号公報
発明の開示
発明力 S解決しょうとする課題
[0008] 上述したソルダーペースト法は、もともと、基板に形成された電極上にはんだを選択 的にプリコートする技術として開発されたもので、フリップチップ実装に必要なバンプ 形成に適用するためには、以下のような課題がある。
[0009] ソルダーペースト法は、ともに、ペースト状組成物を基 fe上に塗布により供給するの で、局所的な厚みや濃度のバラツキが生じ、そのため、電極ごとのはんだ析出量が 異なり、均一なバンプを得ることが困難で る。また、これらの方法は、表面に電極の 形成された凹 ώのある配線基板上に、ペースト状組成物を塗布により供給するので、 凸部となる電極上には、十分なほんだ量を安定して供給すること難しレヽとレヽぅ問題も ある。
[0010] また、スーパーソルダ一法で使用される化学反応析出型はんだの材料は、特定な 化学反応を利用しているので、はんだ組成の選択の自由度が低ぐ Pbフリー化への 対応にも課題を残している。
[0011] 一方、スーパージャフィット法は、はんだ粉が均一に電極上に付着されるので、均 一なはんだバンプを得ることができ、また、はんだ組成の選択の自由度が大きいので
、 Pbフリー化への対応も容易である点で優れている。しかしながら、スーパージャフィ ット法では、電極表面に粘着性皮膜を選択的に形成する工程が必須であるが、この 工程にぉ ヽてはィ匕学反応を利用した特殊な薬剤処理を行なう必要があるので、工程 力 S複雑になると共に、コストアップにもつながり、量産工程への適用には課題を残して いる。
[0012] したがって、バンプの形成技術は、メツキ法やスクリーン印刷法のような普及した技 術だけでなぐ新たに開発された技術も課題を抱えている。本願発明者は、既存のバ ンプの形成技術にとらわれずに、新規なバンプ形成方法を開発することが、最終的 には、ポテンシャルの高い技術に繋がると考え、研究開発を重ねていた。
[0013] 本発明はカゝかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、生産性に優れた バンプ形成方法およびバンプ形成装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0014] 本発明のバンプ形成方法は、配線基板の電極上にパンプを形成する方法であって 、配線基板のうち電極を含む第 1領域の上に、導電性粒子と気泡発生剤 ¾ ^有した 流 ί¾体を供給する工程 (a)と、主面上に突起面が形成された基板を、当該突起面が 配線基板の第 1領域に対向するように配置する工程 (b)と、流動体を加熱して、該流 動体中に含有する気泡発生剤から気泡を発生させる工程 (c)と、流動体を加熱して、 該流動体中に含有する導電性粒子を溶融する工程 (d)とを含み、工程 (c)において 、流動体は、気泡発生剤から発生した気泡によって電極上に自己集合し、工程 (d) において、電極上に自己集合した流動体中に含有する導電粒子が溶融することによ つて、電極上 バンプを形成することを特徴とする。
[0015] 本発明の他のバンプ形成方法は、配線基板の電極上にバンプを形成する方法で あって、配線基板の一部のうち電極を含む第 1領域の上に、導電性粒子と気泡発生 剤を含有した流動体を供給する工程 (a)と、主面上に凹部が形成され基板を、当該 凹部が配線基板の第 1領域の周囲を囲むように配置する工程 (b)と、流動体を加熱 して、該流動体中に含有する気泡発生剤力も気泡を発生させる工程 (c)と、流動体を 加熱して、該流動体中に含有する導電性粒子を溶融する工程 (d)とを含み、工程 (c )において、流動体は、気泡発生剤から発生した気泡によって電極上に自己集合し、 工程 (d)において、電極上に自己集合した流動体中に含有する導電粒子が溶融す ることによって、電極上にバンプを形成することを特徴とする。
[0016] 本発明のバンプ形成装置は、上記バンプ形成方法により配線基板の電極上にバン プを形成する装置であって、配線基板を載置するステージと、主面上に突起面また は凹部が設けられた基板を保持するヘッダーと、ステージまたは保持部を加熱する 加熱機構とを備え、ステージに載置された配線基板の電極を含む第 1領域の上に、 導電性粒子及び気泡発生剤を含有した流動体が供給され、ヘッダーで保持された 基板が、突起面が配線基板の第 1領域に対向するように、または凹部が配線基板の 第 1領域の周囲を囲むように配置され、加熱機構により流動体が加熱されて、該流動 体中に含有する気泡発生剤から発生した気泡により流動体が電極上に自己集合し、 加熱機構により流動体がさらに加熱されて、電極上に自己集合した流動体中に食有 する導電粒子が溶融することによって、電極上にバンプが形成されることを特徴とす る。
[0017] 本発明の他のバンプ形成装置は、配線基板の電極上にバンプを形成するバンプ 形成装置であって、配線基板を載置するステージと、ステージに対向して配置される 板状部材を保持するヘッダーと、ステージまたはヘッダーを加熱する加熱機構とを備 え、ヘッダ—は、ステージに対して上下動可能な機構を有し、ステージに載置された 配線基板上に、導電性粒子及び気泡発生剤を含有した流動体が供給され、ヘッダ —で保持された板状部材が、配線基板上に供給された流動体に当接して配置され、 力 [1熱機構により流動体カ 口熱されて、該流動体中に含有する気泡発生剤から発生し た気泡により流動体が電極上に自己集合し、加熱機構により流動体がさらに加熱さ れて、電極上に自己集合した流動体中に含有する導電粒子が溶融することによって 、電極上にバンプが形成されることを特徴とする。
発明の効果
[0018] 本発明のバンプ形成方法によれば、配線基板のうち電極を含む第 1領域の上に、 導電性粒子と気泡発生剤を含有した流動体を供給し、その後、突起面が形成された 基板を、当該突起面が配線基板の第 1領域に対向するように配置し、次いで、流動 体を加熱して、気泡発生剤カゝら気泡を発生させるので、第 1領域内に選択的にバン プを形成することが可能となる。特に、流動体を加熱して気泡発生剤から気泡を発生 させることにより、導電性粒子を電極上に自己集合させることができる。その結果、生 産性に優れたバンプ形成方法を提供することができる。 図面の簡単な説明
[図 1]図 1 (a)〜 (d)は、樹脂の自己集合を利用したバンプ形成方法の基本工程を示 した工程断面図である。
[図 2]図 2 (a)〜 (d)は、樹脂の自己集合を利用したバンプ形成方法の基本工程を示 した工程断面図である。
[図 3]図 3 (a)、 (b)は、樹脂の自己集合のメカニズムを説明する図である。
[図 4]図 4は、パンプ形成における樹脂の移動機構を説明するための図である。
[図 5]図 5は、一部の領域でバンプ形成を実行する例の配線パターンを説明するため の顕微鏡写真である。
[図 6]図 6は、一部の領域でバンプ形成を実行する例の配線パターンを説明するため の顕微鏡写真である。
[図 7]図 7は、樹脂の移動が観察された例を説明するための顕微鏡写真である。 園 8]図 8は、樹脂の移動が観察された例を説明するための顕微鏡写真である。
[図 9]図 9は、樹脂の移動が観察された例を説明するための顕微鏡写真である。
[図 10]図 10は、バンプ形成における樹脂の移動機構を説明するための図である。
[図 11]図 11 (a)〜 (c)は、本発明の実施形態に係るバンプ形成方法を示す工程断面 図である。
[図 12]図 12 (a) ~ (d)は、本発明の実施形態に係るバンプ形成方法を示す工程断 面図である。
[図 13]図 13 (a)および (b)は、それぞれ、本発明の実施形態に係るバンプ形成方法 を示す工程上面図おょぴ工程断面図である。
[図 14]図 14は、電極のペリフエラルな配置を示す平面図である。
[図 15]図 15は、電極のエリアアレイの配置を示す平面図である。
[図 16]図 16は、バンプ形成の実験結果を示した顕微鏡写真である。
[図 17]図 17は、バンプ形成の実験結果を示した顕微鏡写真である。
[図 18]図 18は、バンプ形成の実験結果を示した顕微鏡写真である。
[図 19]図 19は、バンプ形成の実験結果を示した顕微鏡写真である。
[図 20]図 20は、バンプ形成の実験結果を示した SEM写真である。 [図 21]図 21は、バンプ形成の実験結果を示した顕微鏡写真である。
[図 22]図 22は、バンプ形成の実験結果を示した顕微鏡写真である。
[図 23]図 23は、本発明の実施形態の改変例の構成を示す図である。
[図 24]図 24 (a)〜 (c)は、本発明の実施形態の改変例を示す工程断面図である。
[図 25]図 25は、本発明の実施形態に係る導電性粒子の材料を示す図である。
[図 26]図 26は、本発明の実施形態に係る気泡発生剤の材料を示す図である。
[図 27]図 27は、.本発明の実施形態に係る気泡発生剤粉の材料を示す図である。
[図28]図28は、本発明の実施形態に係るバンプ形成装置を模式的に示す断面 HIで な。
[図 29]図 29 (a)〜（c)は、本発明の実施形態に係るバンプ形成装置の動作を説明す るための工程断面図である。
[図 30]図 30 (a)および (b)は、本発明の実施形態に係るバンプ形成装置の動作を説 明するための工程断面図である。
[図 31]図 31 (a)および (b)は、本発明の実施形態に係るバンプ形成装置の動作を説 明するための工程断面図である。
[図 32]図 32 (a)および (b)は、本'発明の実施形態に係るバンプ形成装置の動作を説 明するための工程断面図である。
[図 33]図 33 (a)および (b)は、本発明の実施形態に係るバンプ形成装置の動作を説 明するための工程断面図である。
[図 34]図 34 (a)および (b)は、ニードル部材を用いたペーストの供給方法を説明する 図である。
[図 35]図 35は、ペーストの供給方法を説明するための断面図である。
[図 36]図 36は、ペーストの供給方法を説明するための断面図である。
[図 37]図 37は、本発明の実施形態に係るバンプ形成装置の改変例を模式的に示す 上面図である。
[図 38]図 38 (a)は、配線基板を下側に配置した構成を示す断面図、図 38 (b)は、配 線基板を上側に配置した構成を示す断面図である。
符号の説明 [0020] 13 突起面
14 流動体 (樹脂）
16 導電性粒子（はんだ粉)
17 第 1領域
18 主面
19 バンプ
20 凹部 (溝）
30 気泡
31 配線基板
32 電極
40 基板 (板状部材）
41 電極パターン
50 ステージ
52 へ、ソ々、 '
53 吸着機構
60 加熱機構 (ヒータ）
70 デイスペンサ
72 ニードル部材
74 スキージ
75 ブレード装置
80 洗浄装置
100 バンプ形成装置
発明を実施するための最良の形態
[0021] 本願出願人は、配線基板や半導体チップ等の電極上に、導電性粒子 (例えば、は んだ粉)を自己集合させて、バンプを形成する方法、あるいは、配線基板と半導体チ ップの電極間に導電性粒子を自己集合させて、電極間に接続体を形成し、フリップ チップ実装する方法について、種々検討を行ない、従来にない新規なバンプ形成方 法、フリップチップ実装方法を提案している（特願 2004— 257206号、特願 2004— 365684号、特願 2005— 094232号)。なお、これらの特許出願を本願明細書に参 考のため援用する。
[0022] 図 1 ( 〜（d)、及び図 2 (a)〜 (d)は、本願出願人が上記特許出願明細書で開示 したバンプ形成方法の基本工程を示した図である。
[0023] まず、図 1 (a)に示すように、複数の電極 32を有する配線基板 31上に、はんだ粉 1
6と気泡発生剤 (不図示)を含有した樹脂 14を供給する。次に、図 1 (b)に示すように
、樹脂 14表面 、基板 40を配設する。
[0024] この状態で、樹脂 14を加熱すると、図 1 (c)に示すように、樹脂 14中に含有する気 泡発生剤から気泡 30が発生する。そして、図 1 (d)に示すように、樹脂 14は、発生し た気泡 30が成長することで、この気泡 30は外に押し出される。
[0025] 押し出された樹脂 14は、図 2 (a)に示すように、配線基板 31の電極 32との界面、及 ぴ基板 40との界面に柱状に自己集合する。次に、樹脂 14をさらに加熱すると、図 2 ( b)に示すように、樹脂 14中に含有するはんだ粉 16が溶融し、電極 32上に自己集合 した樹脂 14中に含有するはんだ粉 16同士力 S溶融結合する。
[0026] 電極 32は、溶融結合したはんだ粉 16に対して濡れ性が高いので、図 2 (c)に示す ように、電極 32上に溶融はんだ粉よりなるバンプ 19を形成する。最後に、図 2 (d)に 示すように、樹脂 14と基板 40を除去することにより、電極 32上にバンプ 19が形成さ れた配線基板 31が得られる。
[0027] この方法の特徴は、配線基板 31と基板 40の隙間に供給された樹脂 14を加熱する ことによって、気泡発生剤カゝら気泡 30を発生させ、気泡 30が成長することで樹脂 14 を気泡外に押し出すことにより、樹脂 14を配線基板 31の電極 32と基板 40との間に 自己集合させる点にある。
[0028] 樹脂 14が電極 32上に自己集合する現象は、図 3 (a)、 (b)に示すようなメカニズム で起きて V、るものと考えられる。
[0029] 図 3 (a)は、樹脂 14が、成長した気泡 (不図示）によって、配線基板 31の電極 32上 に押し出された状態を示した図である。電極 32に接した樹脂 14は、その界面におけ る界面張力（いわゆる樹脂の濡れ広がりに起因する力） FSが、樹脂の粘度 77力も発 生する応力 F よりも大きいので、電極 32の全面に亙って広がり、最終的に、電極 3 2の端部を境とした柱状樹脂が、電極 32と基板 40間に形成される。
[0030] なお、電極 32上に自己集合して形成された柱状の樹脂 14には、図 3 (b)に示すよ うに、気泡 30の成長 (または移動）による応力 Fbが加わるが、樹脂 14の粘度 ηによる 応力 F Tiの作用により、その形状を維持することができ、一且自己集合した樹脂 14が 消滅することはない。
[0031] ここで、自己集合した樹脂 14が一定の形状を維持できるカゝどうかは、上記界面張力 Fsの他に、電極 32の面積 S及ぴ電極 32と基板 40との隙間の距離 Lや、樹脂 14の粘 度 r?にも依存する。樹脂 14を一定形状に維持させる目安を Tとすると、定性的には、 以下のような関係が成り立つものと考えられる。
Τ=Κ· (S/L) · η -Fs (Kは定数)
上記の説明のように、この方法は、樹脂 14の界面張力による自己集合を利用して、 電極 32上に樹脂 14を自己整合的に形成するものであるが、カゝかる界面張力による 自己集合は、配線基板 31表面に形成された電極 32が凸状に形成されているが故に 、配線基板 31と基板 40間に形成されたギャップの中で狭くなつている電極 32上にて 起きる現象を利用したものと言える。
[0032] 本願出願人が提案した上記の方法を用 V、ると、樹脂中に分散したはんだ粉を効率 良く電極上に自己集合させることができ、また、均一性に優れ、カゝつ、生産性の高い バンプ形成が実現できる。また、樹脂中に分散したはんだ粉を、樹脂が供給された基 板上の複数の電極上に分け隔てなく自己集合させることができるので、上記の方法 は、樹脂が供給された配線基板上の全ての電極上に一括してバンプを形成する際 に特に有用である。
[0033] 本願出願人は、上記方法をさらに深く検討してレヽる際に、配線基板の一部の領域 にパンプを形成する場合に或る現象を観察した。以下、その現象について説明する
[0034] 配線基板の構造によっては、配線基板のうちの一部の電極上だけにバンプを形成 すればよいこともある。例えば、図 4に示す配線基板 31では、配線の先端部分である 電極 32上にバンプを形成するケースである。
[0035] 図 4に示した配線基板の場合、電極 32を含む領域 117に、はんだ粉と気泡発生剤 (不図示)を含有した樹脂 14を塗布する。その塗布した樹脂 14を加熱すると、領域 1 17内の電極 32の上に自己集合的にバンプが形成されることになる。しかしながら、こ の場合において、同図に示すように、領域 117以外の領域 119にまで、樹脂 14およ ぴはんだ粉が移動して、電極 32だけでなく配線 32eの範囲にもはんだが濡れ広がつ たり、その配線 32eにはんだ粉の集合ができたりする現象が見つカゝつた。また、僅か なバランス差によってはんだ粉が偏移集合する例も見つ力 た。なお、図 4中の寸法 aは約 lmmであり、寸法 bは約 1. 25mmである。
[0036] さらに、図 5に示すような配線パターンの中央の 12個の電極 (ランド）にバンプを形 成しようとした場合について説明する。なお、図 5における中央部分を有するような配 線パターンの他の例として図 6を示す。
[0037] この場合にお Vヽて、本願発明者は、'次のような現象を観測した。まず、図 7に示すよ うに、はんだバンプがランド部位を越えて伸び広がった例があった。さらには、図 8お ょぴ図 9に示すように、はんだ粉がランド部位とは関係な ヽところで集合した例も発見 された。この関係ない箇所ではんだ粉が集合したのは、おそらく、図 10に示すように 、樹脂 14が基板 40をったつて、他の部分まで移動し (樹脂 14a、 14b,矢印 50参照） 、パンプ形成を想定してない電極 33の上に、はんだ粉 16が移動してしまったことに 基づくと思われる。また、場合によっては、樹脂が配線間をったつて遠方まで流れ出 てはんだ粉が移動する現象も観察された。
[0038] 樹脂 14の移動を所定領域内にとどめることができるようなバンプ形成条件をその都 度実験等により見つけ出して、その条件を厳密に制御したり、あるいは、所定領域以 外をマスキングしたりすることも可能である力 S、いずれも、本バンプ形成方法の簡便' |4 が損なわれてしまう。
[0039] そこで、本願発明者は、はんだ粉 16と気泡発生剤を含有した流動体 (流動体） 14 を、配線基板の全面に付与して用いる場合に限らずに、配線基板の一部の領域に 付与してもはんだバンプを簡便に形成することができる手法を鋭意検討して、本発明 に至った。
[0040] 以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図 面においては、説明の簡略化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同 一の参照符号で示す。本発明は以下の実施形態に限定されない。
[0041] 図 11 (a)〜 (c)は、本発明の実施形態におけるバンプ形成方法を説明するための 工程断面図である。
[0042] まず、図 11 (a)に示すように、配線基板 31のうち電極 32を含む第 1領域 17の上に 、導電性粒子 16と気泡発生剤 (不図示)を含有した流動体 14を供給する。本実施形 態における流動体 14は、樹脂である。なお、導電性粒子 16、気泡発生剤の具体例 は後述する。 .
[0043] 第 1領域 17は、配線基板 31の一部の範囲内の領域であることが多いが、配線基板 31の全部 (又はほぼ全部）の領域であってもよい。なお、第 1領域 17は、典型的には ,バンプが形成される領域と同じ又はそれよりも一回り広い領域となる。第 1領域 17は 、典型的には、バンプが形成される領域に対応し、そこに流動体 14が供給されるの であるから、第 1領域 17は、面積や形状等によって制約されず、配線パターンゃ電 極 (ランド）のレイアウトによって決定されるものである。図 4に示した領域 117が、本実 施形態の第 1領域 17に対応する場合には、第 1領域 17は、寸法 a X寸法 bに対応し た範囲となり、例えば lmmX l. 25mm又はそれと同程度の面積の範囲となる。
[0044] 次に、図 11 (b)に示すように、流動体 14の上に、第 1領域 17と同等の面積を有す る突起面 13が主面 18上に形成された基板 (板状部材) 40を配置する。具体的には、 基板 40の突起面 13が、配線基板 31の第 1領域 17に対向するように配置する。基板 40の寸法および形状、ならびに、突起面 13の寸法'高さ（13h) '形状は、パンプ形 成条件に合わせてその都度、具体的に決定することができる。なお、本実施形態の 一つの例では、基板 40は、 1 cm X 1cmの正方形で、突起面 13は 4mm X 4mmの正 方形で 400 mの高さ（13h)である。ただし、この例は、あくまで一例であり、この寸 法や形状に限定されない。
[0045] 基板 (板状部材) 40は、例えば、ガラス基板である。また、ガラス基板に限らず、セラ ミック基板、半導体基板 (シリコン基板など)を用いることである。基板 40として、透光 性基板を用いると、プロセスの進渉状況おょぴバンプ形成確認が容易となるメリットが ある。また、基板 40として平担性に優れ、加工が容易な基板 (例えば、ガラス基板)を 用いることも好ましい。もちろん、基板 40が安価であれば、それだけ製造プロセス上 W
12 の =iス卜メリツ卜ち増免る。
[0046] 図 11 (b)に示した状態で流動体 14を加熱すると、図 11 (c)に示すように、流動体 1 4中に含有する気泡発生剤から気泡 30が発生する。本実施形態では、流動体 14は 、基板 40の突起面 13で当接させながら加熱される。また、配線基板 31上に形成され た電極 32と基板 40の突起面 13との間には、一定の隙間が設けられており、当該一 定の隙間は、導電性粒子 16の粒径よりも広い。また、ここでは、基板 40は固定または 保持されており，流動体は加熱されている。
[0047] 図 11 (b)および（c)に示すように、基板 40には突起面 13が形成されているので、 第 1領域 17に供 ί合された流動体 14を、突起面 13との間の表面張力によって第 1領 域 17に留めることができる。つまり、流動体 14は第 1領域 17に保持されるので、流動 体 14が第 1領域 17を大きく超えて広力 Sることが無く、その結果、局所的なバンプ形成 を簡便に実行できる有効なプロセスとなる。
[0048] 次に、図 12 (a)から (d)も参照して、気泡 30発生後の過程について説明を続ける。
[0049] 図 12 (a)に示すように、流動体 14は、発生した気泡 30が成長することで、この気泡 30によって押し出される。なお、流動体 14中の気泡発生剤から発生した気泡 30は、 基板 40と配線基板 31との間に設けられた隙間の周辺部から、外部に排出される。
[0050] 押し出された流動体 14は、図 12 (b)に示すように、配線基板 31の電極 32との界面 、及び基板 40の突起面 13との界面に柱状に集合する。それとともに、流動体 14中 の導電性粒子 16は、電極 32上に集合する。
[0051] 次に、流動体 14をさらに加熱すると、図 12 (c)に示すように、流動体 14中に含有す る導電性粒子 16が溶融し、その結果、導電性粒子 16の自己集合が完了する。つま り、電極 32上に溶融した導電性粒子よりなるバンプ 19が形成される。
[0052] さらに、バンプ形成後、適切な量だけ、基板 40を上下方向に移動させることにより、 形成されたバンプにおける高さのばらつきを押さえることができる。これにより、バンプ 形成後に実施される、例えばフリップチップ実装時における金属接合時に、平行度を 高めることができ、接続信頼性を高めることができる。
[0053] 最後に、図 12 (d)に示すように、基板 40を外すと、電極 32上にバンプ 19が形成さ れた配線基板 31が得られる。基板 40の除去とともに流動体 14を除去してもよ ヽ。 [0054] なお、基板 40を外した後、流動体 (樹脂） 14を残してぉ ヽても構わなレ、が、バンプ 形成後、微小な導電性粒子 (はんだ粉)が流動体 14上に残渣として残る場合もある ので、信頼性の面を考慮して、図 12 (d)に示すように、残渣と一緒に流動体 14を除 去することを採用することも好適である。
[0055] 本実施形態のバンプ形成方法では、第 1領域 17上に供給された流動体 14の表面 に、第 1領域 17に対向するように突起面 13を配置するので、流動体 14を、表面張力 によって第 1領¾17上に留めることができる。したがって、流動体 14を加熱して気泡 発生剤カゝら気泡 30を発生させた際に、流動体 14が第 1領域 17を超えてそれ以外の 領域に移動することを抑制することができる。これにより、第 1領域 17内に選択的にパ ンプ 19を形成した 、場合にぉ 、て、第 1領域 17以外に移動したはんだ粉 16を事後 的に取り除いたり、予めマスキングを施すといった手間を省き、簡易な方法で確実に 、選択的にバンプを形成することが可能となる。また、流動体 14は表面張力によって 積極的に第 1領域 17内に留めることができることにより、バンプ 19を第 1領域 17内に 選択的に形成するための条件も緩和され、プロセス条件の自由度も大きくなる。
[0056] さらに、本実施形態の方法では、気泡 30が成長することで流動体 14を気泡外に押 し出し、その効果によって流動体 14を第 1領域 17の電極 32上に自己集合させること ができ、続いて、電極 32上に自己集合した流動体 14中に含有する導電性粒子 16を 溶融させることによって、濡れ性の高い電極 32·上に、溶融した導電性粒子からなるパ ンプ 19を自己整合的に形成することができる。これにより、流動体 14中に分散した導 電性粒子 16を効率よく電極 32上に自己集合させることができ、均一性に優れ、かつ 、生産性の高！/ヽパンプを電極上に形成することができる。
[0057] 図 11 (b)に示した状態を、図 4に示したものと同様の電極 32を含む配線基板に適 用すると、図 13 (a)および (b)に示すようになる。図 13 (a)は、図 4と同様な上面図で あり、図 13 (b)は、図 11 (b)と同様な断面 (側面)図である。
[0058] 図 13 (a)および (b)からもわカ^)ように、本実施形態の構成においては、基板 40の 突起面 13によって流動体 14を第 1領域 17に留めることができるので、図 4に示した 例の場合と異なり、バンプ 19は確実に電極 (ランド） 32上に自己集合的に形成する。 つまり、本実施形態の構成では、突起面 13による表面張力で流動体 14は第 1領域 1 7内に保持されるので、配線 32eの箇所や、または、第 1領域 17以外の他の電極パタ ーンの一部に導電性粒子力 S集合しそれがショートの原因となったりすることを防止す ることができる。
[0059] なお、上述した実施形態では、配線基板 31上に流動体 14を供給した後、基板 40 を配置したが、それに限らず、先に、第 1領域 17と突起面 13とを一定の隙間を設け て互いに対向させて配置し、然る後、導電性粒子 16と気泡発生剤を含有した流動体 14を、この隙間に供給するようにしてもよい。
[0060] 上述したように、本実施形態の方法では、気泡 30が成長することで、導電性粒子 1 6を含有する流動体 14を気泡外に押し出し、その作用によって、電極 32上に柱状に 集合した流動体 14中に含有する導電性粒子 16を溶融させて、電極 32上に溶融した 導電性粒子 16からなるバンプ 19を自己整合的に形成することができる。
[0061] したがって、単に濡れ性だけを利用して電極上に自己集合させようと試みても実現 できなカゝつた場合であっても、本実施形態の方法によれば、電極 32上に溶融した導 電性粒子 16からなるバンプ 19を自己集合的に形成することができる。また、効率良く 導電性粒子 16を電極 32上に自己集合させることができるので、過剰の導電性粒子 1 6を流動体 14中に含有させることなぐ適量の導電性粒子 16でもって、電極 32上に 必要とするバンプ 19を形成することが可能となる。なお、導電性粒子 16の最適な含 有量は、例えば、以下のように設定することができる。
[0062] 配線基板 31上に供給される流動体 (例えば、樹脂） 14の体積 (VB)中に含有され る導電性粒子 16の全て力 配線基板 31の電極 32上のバンプ 19の形成に寄与した とすると、バンプ 19の総体積 (VA)と、流動体 14の体積 (VB)とは以下のような関係 式 (1)が成り立つ。
VA:VB=SA:SB- - - (1)
ここで、 S Aは配線基板 31の電極 32の総面積、 SBは配線基板 31の所定領域 (具 体的には、上述の第 1領域 17)の面積をそれぞれ表す。これにより、樹脂 14中に含 まれる導電性粒子 16の含有量は、以下のような式 (2)で表される。
(導電性粒子 16の含有量） =SAZSB X 100 [体積％] · · · (2)
よって、樹脂 14中に含まれる導電性粒子 16の最適な含有量は、概ね、以下のよう な式 (3)に基づいて設定することができる。
(導電性粒子 16の含有量） -SA/SB X 100土 α [体積0/。] · · · (3)
なお、上記パラメータ（土 c は、導電性粒子 16が配線基板 31の電極 32上に自己 集合する際の過不足分を調整するためのもので、種々の条件により決めることができ る。
[0063] 配線基板 31の電極 32の配置は、様々な形態を取り得るが、図 14、図 15に示した ような典型的な電極 32の配置に対して、式 (3)により最適な導電性粒子 16の含有量 を求めると、概ね以下のような値になる。
図 14に示した配置 (ペリフエラル配置） · · ·0. 5〜5体積0 /0
図 15に示した配置 (エリアアレイ配置） · · · 15〜30%体積0 /0
このことから、電極 32上に必要とするバンプ 19を形成するには、樹脂 14中に分散 する導電性粒子 16は、 0. 5〜30体積％の割合で樹脂 14中に含有していれば足りる ことになる。
[0064] 特に、本実施形態のバンプ形成方法によれば、突起面 13が形成された基板 40を 用いて流動体 14を表面張力によって第 1領域 17上に留めることができ、それゆえ、 流動体 14が第 1領域 17を超えてそれ以外の領域に移動することを抑制することがで きるので、導電性粒子 16をさらに効率的な量に抑えることができる。すなわち、第 1領 域 17を超えて移動し損失してしまう分の (つまり、余分な)導電性粒子 16を考慮しな くてよ力 たり、あるレ、は、それを考慮する割合を少なくすることができる。
[0065] なお、一般に、導電性粒子 16と樹脂 14との重量比は約 7程度なので、上記 0. 5〜 30体積％の割合は、概ね 4〜75重量％の割合に相当する。
[0066] また、流動体を突起面と配線基板の電極間に自己集合させる工程にお!/ヽて、突起 面と配線基板とのギャップを変動させながら行なってもよい。このようにすることによつ て、流動体を突起面と電極間に効率よく自己集合させることができる。
[0067] 次に、図 16から図 22を参照しながら、本実施形態のバンプ形成方法の実験結果 例を説明する。
[0068] 図 16および図 17は、 6個 X 6個のペリフエラルの電極配置の配線基板 (FR— 4基 板)上に、導電性粒子と気泡発生剤を含有した流動体 (樹脂ペースト)を塗布して加 熱した例である。
[0069] 図 16は、突起面 13が形成されて 、な!/、平担な基板 (平板)を用レ、て実行した実験 例であり、図 16力もわ力^)とおり、バンプの形成は完了しているものの、流動体（樹脂 )は広範囲にわたづて流れ出している。この流れ出した範囲に、他の電極や配線があ れば、そこに導電性粒子の集合ができてしまう可能性がある。なお、図 16の例で使 用した基板は、 1 cm X 1cmの正方形のガラス基板である。
[0070] 一方、図 17は、突起面 13を形成した基板を用 V、て実行した実験例である。なお、 この実験は、導電性粒子を含有していない流動体 (樹脂）について予備的に行ったも ので、図 17から分かるように、流動体 (樹脂）が電極上に自己集合している。図 17の 例で使用した基板は、 1cm X I cmの正方形のガラス基板に対して、突起面 13となる 凸状加工部分を 4mm X 4mmの正方形で、 400 μ m高さで形成したものである。
[0071] 図 18は、図 17の実験例と同じ基板を用いて、導電性粒子を含有した流動体 (樹脂 )について行ったもので、図 18から分かるように、バンプの形成は完了し、かつ、流動 体 (樹脂）は、突起面の表面張力効果によって所定範囲 (具体的には、第 1領域）にと どまっている。
[0072] 図 19に示した実験例は、図 18に示した実験例カゝら樹脂を除去して、自己集合的に 形成されたバンプを露出させたものである。図 19からも、本実施形態のバンプ形成 方法によって均一なバンプがきれいに形成されていることがわかる。なお、図 20は、 本実験例で形成されたバンプの SEM (走查性電子顕微鏡)写真である。
[0073] 図 21は、電極数の多い（30個 X 30個)配線基板の上にバンプを形成した実験結 果例を示している。図 21は、突起面 13が形成されていない平担な基板 (平板）を用 いて実行した例である。図 21からわ力るとおり、パンプは形成できているものの、一部 、導電性粒子の偏移が見られる。また、流動体 (樹脂）の流れ出しも観察された。
[0074] 一方、図 22は、図 21と同じ配線基板にて、突起面 13を形成した基板を用いて実行 した実験結果例である。図 22からゎカゝるとおり、この例でも、バンプの形成は完了し、 また、図 21で見られた導電性粒子の偏移も見られない。力 Πえて、突起面 13の表面張 力効果によって流動体は所定範囲 (具体的には、第 1領域 17)の中でとどまつている こともわかる。なお、図 21で見られた導電性粒子の偏移も、図 21の例で使用した基 板を用いて条件を厳選することにより解消することは可能であるが、図 22の例によれ ば、その条件を緩和でき、プロセスの選択の自由度を上げることができる。
[0075] また、図 21及ぴ図 22の例でもわかるとおり、本実施形態のバンプ形成方法は、配 線基板の一部に流動体を供給する場合だけでなぐ配線基板の全部 (又はほぼ全部 )に流動体を供給する場合にも効果があることが理解できる。
[0076] 上述した本実施形態のバンプ形成方法は、さらに、次のような改変を行うこともでき る。上記実施形.態では、基板 40の突起面 13はその表面が平らなものを使用したが、 それに限定されない。例えば、図 23に示すように、第 1領域 17上に形成された複数 の電極 32と対向する位置に、電極 32と略同一形状の凸状パターンまたは電極パタ ーン 41を形成した突起面 13を用いても良!/ヽ。このように突起面 13の所定箇所に凸 状パターンや電極パターン 41を設けると、はんだ粉の自己集合をより容易にできる 場合がある。なお、第 1領域 17と突起面 13との間隔 (距離)は、各種の条件 (例えば、 樹脂の粘度、はんだ粉の粒径、電極の大きさなど）に基づいて決定することができる 。なお、凸状パターンまたは電極パターン 41の少なくとも表面に、金属を形成してお くのも好適である。金属力 なる電極パターン 41は、印刷等の方法により簡単に形成 することができる。 '
[0077] 本実施形態のバンプ形成方法と同様の効果は、基板 40上に突起面 13を形成する だけでなぐ基板 40のうち第 1領域 17に対向する領域 15の周囲に凹部 (または、溝） 20を形成することによつても得ることができる。図 24 ( 〜（c)を参照しながら、簡単 に説明する。
[0078] まず、図 11 (a)と同様に、図 24 (a)に示すように、配線基板 31の一部のうち電極 32 む第 1領域 17の上に、導電性粒子 16と気泡発生剤 (不図示)を含有した流動体 14を供給する。次いで、図 24 (b)に示すように、配線基板 31の第 1領域 17に対向す る領域 15の周囲に凹部 20が形成されている基板 40を、配線基板 31の第 1領域 17 に対向するように配置し、基板 40と配線基板 31とで流動体 14を挟む。ここでは、流 動体 14の周囲は、凹部 20の底部 20bによって囲い込まれている。この状態で、流動 体 14を加熱すると、図 24 (c)に示すように、流動体 14中に含有する気泡発生剤から 気泡 30が発生する。 [0079] 図 11 (b)および (c)に示した場合と同様に、図 24 (b)および (c)に示した齢でも、 流動体 14は、表面張力によって第 1領域 17上に留められる。以降は、図 12 (a)から（ d)で説明した過程と同様に進行して、電極 32上に自己集合的にバンプ 19が形成さ れることになる。 '
[0080] なお、図 24 (b)および (c)で用いた基板 40においても、図 23に示した基板と同様 に、基板 40の表面 (配線基板 31に対向する面）に、凸状パターンまたは電極パター ン 41を形成することも可能である。
[0081] ここで、本実施形態に使用する流動体 14、導電性粒子 16、及び気泡発生剤は、特 に限定されないが、それぞれ、以下のような材料を使用することができる。
[0082] . 流動体 14としては、室温から導電性粒子 16の溶融温度の範囲内において、流動 可能な程度の粘度を有するものであればよぐまた、加熱することによって流動可能 な粘度に低下するものも含む。代表的な例としては、エポキシ樹脂、フエノール樹脂 、シリコーン樹脂、ジァリルフタレート樹脂、フラン樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹 脂、ポリエステルエストラマ、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ァラミド樹脂 等の熱可塑性樹脂、又は光 (紫外線)硬化樹脂等、あるいはそれらを組み合わせた 材料を使用することができる。樹脂以外にも、高沸点溶剤、オイル等も使用することが できる。
[0083] また、導電性粒子 16及ぴ気泡発生剤としては、図 25及ぴ図 26に示すような材料 力も適 袓み合わせて使用することができる。なお、導電性粒子 16の融点を、気泡 発生剤の沸点よりも高 、材料を用レヽれば、流動体 14を加熱して気泡発生剤力 気 泡を発生させて、流動体を自己集合させた後、さらに、流動体 14を加熱して、自己集 合した流動体中の導電性粒子を溶融させ、導電性粒子同士を金属結合させることが できる。
[0084] また、気泡発生剤は、沸点の異なる 2種類以上の材料からなるものであってもよ 、。
沸点が異なれば、気泡の発生、及ぴ成長するタイミングに差が生じ、その結果、気泡 の成長による流動体 14の押し出しが、段階的に行なわれるので、流動体 14の自己 集合過程が均一化され、これにより、均一性のよい導電パターンを形成することがで きる。 [0085] なお、気泡発生剤としてほ、図 26に挙げた材料以外に、流動体 14が加熱されたと きに、気泡発生剤力 S熱分解することにより気泡を発生する材料も使用することができ る。そのような気泡発生剤としては、図 27に挙げた材料を使用することができる。例え ば、結晶水を含む化合物 (水酸化アルミニウム)を使用した場合、流動体 14が加熱さ れたときに熱^^し、水蒸気が気泡となって発生する。
[0086] 次に、本実施形態のバンプ形成方法を実行するための好適なバンプ形成装置に ついて、図 28〜図 37を参照しながら説明する。
[0087] 図 28は、本発明の実施形態におけるバンプ形成装置 100を模式的に示している。
本実施形態のバンプ形成装置 100は、配線基板 31上にバンプを形成する装置であ り、配線基板 31を載置するためのステージ 50と、ステージ 50に対向して配置される ヘッダー 52と力 構成されて！/、る。
[0088] ヘシダー 52は、ステージ 50の上方に配置される基板 (板状部材) 40を吸着可能な 吸着機構 53を備えており、そして、板状部材 40を吸着した状態で上下動可能な機 構 (不図示）を持っている。さらに、ヘッダー 52及ぴステージ 50の少なくとも一方には 、加熱機構が設けられており、図 28に示した例では、ステージ 50に加熱機構 60が取 り付けられてものを示している。本実施形態における加熱機構 60は、配線基板 31を 加熱することができるヒータである。加熱機構は、ステージ 50とともに、ヘッダー 52に も取り付けて、上下両方から加熱させるようにすることも可能である。
[0089] 本実施形態の構成にぉ ヽては、.加熱機構 60によって配線基板 31を加熱すること ができ、その加熱の際に、ヘッダー 52は、ステージ 50を基準に所定間隔 (第 1の間 隔)で板状部材 40を保持することができる。
[0090] 続いて、図 29 (a)から図 33 (b)を参照しながら、本実施形態のバンプ形成装置 10 0の動作の一例につ！/、て説明する。
[0091] まず、図 29 (a)に示すように、ヘッダー 52の吸着機構 53によって板状部材 40を吸 着し、その状態でヘッダー 52を上方に移動させる（矢印 55)。ヘッダー 52の移動は、 モータのような可動機構を用 Vヽればよ！/、。
[0092] 一方、ステージ 50の上には、電極 32が形成された配線基板 31を載置しておく。ス テージ 50は、配線基板 31を吸着して固定可能な機構を備えており、それにより配線 基板 31をステージ 50上に固定することができる。配線基板 31は、樹脂製の配線基 板 (例えば、 FR— 4基板)、セラミック基板などを用いることができる。また、リジッド基 板に限らず、フレキシブル基板を用いることも可能である。なお、本実施形態におけ る配線基板 31は、 BGA (ボール'グリッド 'アレイ）に用いられるような中間基板 (イン タ一ボーザ）であってもよ V、。
[0093] ヘッダ一 52を移動させると、図 29 (b)に示すようになる。その後、図 29 (c)に示すよ うに、デイスペンサ 70を用いて、配線基板 31上の電極 32を含む領域に流動体 14を 塗布する。デイスペンサ 70内には流動体 (例えば、樹脂ペースト） 14が充填されてい る。
[0094] 本実施形態の流動体 14は、導電性粒子と気泡発生剤を含有して！/ヽる。本実施形 態における流動体 14は、樹脂である。なお、本実施形態において、流動体 14をぺー ストと称することもある。
[0095] また、本実施形態では、図 29 (a)に示した状態から説明したが、もちろん、図 29(b )に示した状態からプロセスを開始することが可能である。加えて、流動体 (樹脂べ一 スト） 14の付与方法は、デイスペンサ 70による塗布に限らず、他の方法を用いることも 可能である。 '
[0096] 次に、図 30 (a)に示すように、ヘッダー 52を下降させて (矢印 56)、板状部材 40を ステージ 50の方に近づけていく。次いで、図 30 (b)に示すように、板状部材 40と、ス テージ 50上に配置された配線基板 31とによってペースト 14を挟み込む。言 、換える と、ペースト 14を介して配線基板 31と板状部材 40との間に所定の間隔 (第 1の間隔） ができるようにヘッダー 52を移動させる。この所定の間隔（隙間）は、ペースト中に含 まれて！/、る導電性粒子の粒径よりも広 1/、。
[0097] 次に、図 31 (a)に示すように、ヒータ 60を用いてステージ 50を加熱して (加熱時の ステージを「50ajと表す)、配線基板 31上に付与されたペースト 14を加熱する。する と、図 31 (b)に示すように、ペースト 14に含有する気泡発生剤から気泡 30が発生す る。
[0098] この加熱時にぉレ、ては、ヘッダー 52は、ステージ 50を基準に所定の間隔で板状部 材 40を保持している。板状部材 40をヘッダー 52によって固定していることにより、気 泡発生剤から気泡 30は、板状部材 40と配線基板 31との間の専ら隙間の広 、所 (例 えば、配線基板 31中の電極 32が形成されていない箇所)を通り抜けて、板状部材 4 ◦の外縁から吹き出して排出されて 、く。
[0099] 加熱プロセス力 S進むと、図 32 (a)に示すように、電極 32上にバンプ 19が形成され ていく。つまり、気泡発生剤の気泡 30の作用に基づいた樹脂の自己集合およびそれ に続くはんだの自己整合的な自己集合を通して、配線基板 31の電極 32上にバンプ 19が形成される。
[0100] なお、ステージ 50を基準にしたヘッダー 52との所定の間隔（第 1の間隔）は、力 g熱 時においてカツチリと固定されるようにヘッダー 52を制御してもよいし、樹脂の自己集 合及ぴはんだの自己集合が形成しやすいように、加熱工程のプロファイルにあわせ て、間隔を僅かに広げる微上昇動作 (矢印 56)を行うようにヘッダー 52を制御しても よい。また、広げるだけでなぐその間隔を小刻みに変動させるようにヘッダー 52を制 御してもよい。このような間隔制御は、バンプ高さを高くさせたり、バンプ高さを均一に する効果を得る場合に行われ得る。加熱時に間隔の変動させる場合は、プロセスに も依存するが、例えば、第 1の間隔に対して 10%以下程度の変動距離をめどにすれ ばよい。 '
[0101] また、ペースト 14の加熱工程は、ステージ 50からの加熱のみならず、ヘッダー 52か ら板状部材 40を通しての加熱を併用して行うことも可能である。その場合には、板状 部材 40は、熱伝導率の良いもの (例えば、セラミック材料)を用いるようにすることが 好ましい。
[0102] 気泡発生剤の気泡 30の作用に基づレ、た樹脂の自己集合およびそれに続くはんだ の自己整合的な自己集合を通して、配線基板 31の電極 32上にバンプ 19が形成さ れた後は、ヒータ 60の加熱をストップして、図 32 (b)に示すように、ヘッダー 52を上 昇させる（矢印 57)。この時、同図に示すように、板状部材 40を残してヘッダー 52を 上昇させてもょ ヽし、板状部材 40を吸着したままヘッダー 52を上昇させてもよ！/、。 なお、バンプ形成を終えた後の板状部材 40は、新しいものに交換される力、あるいは 、洗浄した後に再利用される。
[0103] なお、バンプ 19の形成後に、適切な量だけ、板状部材 40を上下方向に移動させる ことにより、形成されたバンプ 19における高さのばらつきを押さえることができる。これ により、バンプ形成後に実施される、例えばフリップチップ実装時における金属接合 時に、平行度を高めることができ、接続信頼性を高めることができる。
[0104] 最後に、図 33 (a)に示すように、板状部材 40を取り外し、さらに、図 33 (b)に示すよ うに、配線基板 31をステージ 50から外して取り出せば、電極 32上にバンプ 19が形 成された配線基板 31を得ることができる。
[0105] なお、板状部衬 40を外した後、流動体 (樹脂） 14を残してお！/ヽても構わな!/、が、パ ンプ形成後、微小な導電性粒子 (はんだ粉)が流動体 14上に残渣として残る場合も あるので、信頼性の面を考慮して、残渣と一緒に流動体 14を除去することを採用す .ることも好適である。
[0106] 加えて、板状部材 40として、例えば半導体チップを用いた場合には、本実施形態 のバンプ形成方法を利用して、フリップチップ実装を行うこともできる。つまり、板状部 材 40を除去せずに、そのまま、配線基板 31上にフリップチヅプ実装された半導体実 装体 (モジュール)を形成することもできる。その場合において、流動体 14が硬化樹 脂のときには、その流動体 14を硬化させてアンダーフィルとして使用することもできる 。なお、流動体 14を除去して、その後、アンダーフィルを注入してもよい。
[0107] また、ステージ 50を移動式にして、図 29 (a)から図 33 (b)に示した工程を流れ作業 的に行うことも可能である。例えば、図 32 (a) (あるいは、図 32 (b) )に示した状態から 板状部材 40を上方に移動させるとともに、バンプ形成後の配線基板 31を取り除いて 、図 29 (b)に示す状態にし、図 29 (b)に示す状態からステージ 50を移動させてディ スペンサ 70の下方に持ってきて、さらに、ペースト付与後にステージ 50を移動させて 、図 30 (a)から図 31 (b)までの工程 (あるいは、その後の図 32 (a)又は (b)までのェ 程)を実行させることもできる。
[0108] 本発明の実施形態に係るバンプ形成装置 100によれば、配線基板 31を載置する ためのステージ 50と、板状部材 40を吸着可能で上下動可能な機構を持ったヘッダ 一 52との少なくとも一方に加熱機構 (ヒータ) 60が設けられ、加熱機構 60による加熱 の際に、ヘッダー 52が板状部材 40を保持することができるので、ステージ 50の上に 配線基板 31を介して、導電性粒子と気泡発生剤とを含有した流動体 (ペースト） 14を 供給した場合に、加熱機構 (ヒータ) 60の加熱によって気泡発生剤力 気泡 30を発 生させ、その発生した気泡 30によって導電性粒子を配線基板 31の電極 32上に自己 集合させることができる。その結果、生産性に優れたバンプ形成を実施することがで きる。
[0109] 上述の実施形態においては、流動体 14となるペーストの供給にデイスペンサ 70を 用いたが、デイスペンサは、エアパルス式、ジェット式、スクリュー式、メカニカル式な どの各種のものを適宜使用することができる。また、ペースト 14の供給は、デイスペン サを用いたものに限らず、他の手法を用いることができる。例えば、図 34 (a)およぴ（ b)に示すように、ペースト 14をデイツビング可能な-一ドル部材 72を用いて、ペース ト 14を配線基板 31上に付与することも可能である。
[0110] さらに説明すると、図 34 (a)に示すように、ニードル部材 72を下降させて (矢印 76) 、ペースト 14をストックしている箇所に突き刺して、ュ一ドル部材 72の表面張力を利 用してペースト 14の一部 14aを取り出す (矢印 77)。
[0111] 次に、図 34 (b)に示すように、ぺ一スト 14の一部 14を保持したニードル部材 72を 配線基板 31上に付与して (矢印 78)、その後、そのュ ドル部材 72を引き上げる (矢 印 79)。 ''
[0112] このようにして、ペースト 14を配線基板 31上に供給することができる。配線基板 31 上に必要なペースト 14が少量な場合 (または極少量な場合)、デイスペンサ 70による 供給では供給量の調整が困難なことがあり得る力 ニードル部材 72を用いたペース ト 14の供給では少量の供給にも容易に対応することができる。また、デイスペンサ 70 を設置すると、コスト高なバンプ装置となってしまう可能性があるが、二一ドル部材 72 は簡便な器具なので、ニードル部材 72を用いればそのような問題を比較的容易に回 避することができる。
[0113] また、二一ドル部材 72を用いたものに限らず、図 35に示すように、マスク 73とスキ ージ 74を用いてペースト 14を印刷により供給してもよいし、図 36に示すように、ブレ ード装置 75を用いてブレードによつてペースト 14を供給してもよい。
[0114] さらに、本実施形態のバンプ形成装置 100において、板状部材 40を回転させる機 構を設けることも可能である。図 37は、バンプ形成装置 100を上方から見た構成を示 している。図 37に示した例では、バンプ形成装置 10Oは、板状部材 40を回転可能な 機構を有しており、ヘッダー 52とは異なる領域に、洗浄装置 80が配置されている。図 示されたバンプ形成装置 100では、ヘッダー 52の箇所でパンプ形成を行った後、板 状部材 40を回転して (矢印 82)、洗浄装置 80の箇所に持ってきて板状部材 40を洗 浄し、次いで、板状部材 40を再び回転させて (矢印 83)、再度、ヘッダー 52の箇所 でバンプ形成を行うことができる。この回転機構は、ヘッダ一 52に設けてもよいし、あ るいは、ヘッダー 52と異なる箇所に設けてもよい。
[0115] 本願発明者が、狭ピッチのアレイタイプ (例えば、電極 32ピッチが 500 μ m程度ま たはそれ以下）のバンプ 19を形成する実験をしたところ、配線基板 31を板状部材 40 .に対して鉛直上方および下方に配置するかによって違 Vヽがでる例が観察されること がわかった。狭ピッチのものでなければ、その差は無視できるものであるが、配線基 板 31を下方に配置した場合 (すなわち、ステージ 50側）には、下から加熱しても (ス テ一ジ 50側力もの加熱)、上力も加熱しても（板状部材 40側力もの加熱）、ショート等 の問題なくバンプ 19を形成することができた。一方、配線基板 31を上方に配置した 場合 (すなわち、ヘッダー 52側）には、下から加熱しても (ステージ 50側力もの加熱） 、上から加熱しても (板状部材 40側力 の加熱)、形成されるバンプ 19間にショートが 生じたケースが見られた。
[0116] これは、板状部材 40の界面張力による流動体 (樹脂） 14の広がりと重力とが影響し ていると推測される。さらに説明すると、図 38 (a)に示すように、配線基板 31を下方に 配置した場合には、流動体 14の広がりをある程度の範囲内に留めることができて、シ ョートの問題は生じにくいが、図 38 (b)に示すように、配線基板 31を上方に配置した 場合には、流動体 14が予想以上に広がり、したがって、ショート 35の問題が生じや すくなる傾向が強まると思われた。それゆえに、配線基板 31は下方に配置することが 、特に狭ピッチの場合 (例えば、バンプ 19が形成される電極となるランドの間隔が 50 0 μ m以下の場合）に好ましレ、。
[0117] また、バンプ形成のための加熱時における加熱速度について実験を行ったところ、
100°CZ秒以上 (好ましくは、 150°C/秒以上)の昇 卩熱を行うと、使用する材料 にあわせてプロセス条件を厳密にコントロールせずにある程度緩和しても、バンプ 19 を形成できることがゎカゝつた。例えば、樹脂製の配線基板 31を下側に配置して、 310 °C /秒、 155°C/秒、 103°CZ秒の昇温速度を持った加熱プロセスを実行した時に (加熱時間は、 30秒)、ショート等の問題なくバンプ 19を形成することができた。加熱 機構 60は、例えば、セラミックヒータを用いることができる。
[0118] なお、昇温速度をプロセスの最適化のために特別に上昇させるということは、それ だけ高価な加熱装置 (ヒータ） 60を用いるということになるため、できるだけその条件（ 昇温速度)を韓和させたい。その場合、配線基板 31側と板状部材 40側の両方から 加熱を実行することが好ましい。例えば、配線基板 31側の加熱は、略一定の温度で の一定加熱を行い (言い換えると、補助加熱または予備加熱)、板状部材 40側の加 熱は、温度上昇を伴った昇温加熱を行うことができる。板状部材 40側の加熱を行う 場合には、ガラス基板よりも熱伝導率の高い基板 (例えば、セラミック基板)を用いるこ とが好ましい。また、配線基板 31として、セラミック製の配線基板を用いると、下側の 加熱 (ステージ 50側力 の加熱）の効率を高めることができる。
[0119] 上述したように、本実施形態の方法では、気泡 30が成長することで、導電性粒子 1 6を含有する流動体 14を気泡外に押し出し、その作用によって、電極 32上に柱状に 集合した流動体 14中に含有する導電性粒子を溶融させて、電極 32上に溶融した導 電性粒子 16からなるバンプ 19を自己整合的に形成することができる。
[0120] した力 Sつて、単に濡れ性だけを利用して電極上に自己集合させようと試みても実現 できな力 た場合であっても、本実施形態の方法によれば、電極 32上に溶融した導 電性粒子からなるバンプ 19を自己集合的に形成することができる。また、効率良く導 電性粒子を電極 32上に自己集合させることができるので、過剰の導電性粒子を流動 体 14中に含有させることなく、適量の導電性粒子でもって、電極 32上に必要とする バンプ 19を形成することが可能となる。
[0121] 以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項で はなぐ勿論、種々の改変が可能である。
産業上の利用可能性
[0122] 本発明によれば、簡易な方法により選択的にバンプを形成する方法を提供すること ができる。

Claims

請求の範囲
[1] 配線基板の電極上にバンプを形成する方法であって、
配線基板のうち電極を含む第 1領域の上に、導電性粒子と気泡発生剤を含有した 流動体を供給する工程 (a)と、
主面上に突起面が形成された基板を、当該突起面が前記配線基板の第 1領域に 対向するように配置する工程 (b)と、
前記流動体を加熱して、該流動体中に含有する前記気泡発生剤力 気泡を発生さ せる工程 (c)と、
前記流動体を加熱して、該流動体中に含有する前記導電性粒子を溶融する工程 ( d)と '
を含み、
前會己工程 (c)において、前記流動体は、前記気泡発生剤から発生した気泡によつ て、前記電極上に自己集合し、
前記工程 (d)において、前記 極上に自己集合した前記流動体中に含有する導 電粒子が溶融することによって、前記電極上にバンプを形成する、バンプ形成方法。
[2] 前記工程 (a)におレ、て、前記 動体が供給される前記第 1領域は、前記配線基板 の一部の領域である、請求項 1に記載のバンプ形成方法。
[3] 前記基板は、透光性基板である、請求項 1に己載のバンプ形成方法。
[4] 前記透光性基板は、ガラス基板である、請求項 3に記載のバンプ形成方法。
[5] 前記基板の突起面には、前記電極に対向する位置に凸状パターン又は電極パタ ーンが形成されて！/、る、請求項 1に記載のバンプ形成方法。
[6] 前記流動体に含有されて！/ヽる前記気泡発生剤は、前記工程 (c)にお!/、て、前記流 動体が加熱されたときに沸騰する材料、または、熱^することにより気体を発生す る材料からなる、請求項 1に記載のバンプ形成方法。
[7] 前記工程 (c)にお 、て、前記配線基板上に供給された前記流動体を前記基板の 前記突起面で当接させながら、前記流動体を加熱する、請求項 1に記載のバンプ形 成方法。
[8] 前記工程 (c)におレヽて、前記配線基板上に形成された前記電極と前記基板の前記 突起面との間に隙間が設けられて！/、る、請求項 7に記載のバンプ形成方法。
[9] 前記工程 (c)におレ、て、前記隙間の大きさが変動する、請求項 8に記載のバンプ形 成方法。
[10] 前記隙間は、前記導電性粒子の粒径よりも広レヽ、請求項 8または 9に記載のバンプ 形成。
[11] 前記工程 (c)にお!/、て、前記気泡発生剤から発生した気泡は、前記基板と前記配 線基板との間に設けられた隙間の周辺部から、外部に排出される、請求項 1に記載 のバンプ形成方法。
[12] 前記工程 (d)の後、前記基板を除去する工程をさらに包含する、請求項 1に記載の ノンプ形成方法。
[13] 前記基板は、前記配線基板の鉛直上方に配置される、請求項 1に記載のバンプ形 成方法。
[14] 配線基板の電極上にパンプを形成する方法であって、
前記配線基板の一部のうち電極を含む第 1領域の上に、導電性粒子と気泡発生剤 を含有した流動体を供給する工程 (a)と、
主面上に凹部が形成され基板を、当該凹部が前記配線基板の第 1領域の周囲を 囲むように配置する工程 (b)と、
前記流動体を加熱して、該流動体中に含有する前記気泡発生剤から気泡を発生さ せる工程 (c)と、
前記流動体を加熱して、該流動体中に含有する前記導電'性粒子を溶融する工程 ( d)と
み、
前記工程 (c)において、前記流動体は、前記気泡発生剤から発生した気泡によつ て、前記電極上に自己集合し、
前記工程 (d)において、前記電極上に自己集合した前記流動体中に含有する導 電粒子が溶融することによって、前記電極上にバンプを形成する、バンプ形成方法。
[15] 前記工程 (a)におレ、て、前記流動体が供給される前記第 1領域は、前記配線基板 の一部の領域である、請求項 14に記載のバンプ形成方法。 請求項 1または 14に記載のバンプ形成方法により配線基板の電極上にパンプを形 成する装置であって、
前記配線基板を載置するステージと、
主面上に突起面または凹部が設けられた基板を保持するヘッダーと、
前記ステージまたは前記保持部を加熱する加熱機構と
を備え、
前記ステージに載置された前記配線基板の電極を含む第 1領域の上に、導電性粒 子及び気泡発生剤を含有した流動体が供給され、 . 前記ヘッダーで保持された前記基板が、前記突起面が前記配線基板の第 1領域 に対向するように、または前記凹部が前記配線基板の第 1領域の周囲を囲むように 配置され、
前記加熱機構により前記流動体が加熱されて、該流動体中に含有する前記気泡 発生剤から発生した気泡により前記流動体が前記電極上に自己集合し、
前記加熱機構により前記流動体がさらに加熱されて、前記電極上に自己集合した 前記流動体中に含有する前記導電粒子力 S溶融することによって、前記電極上にパン プが形成される、バンプ形成装養。
配線基板の電極上にバンプを形成するバンプ形成装置であって、
前記配線基 を載置するステージと、
前記ステージに対向して配置される板状部材を保持するヘッダーと、
前記ステージまたは前記ヘッダーを加熱する加熱機構と
を備え、
前記ヘッダーは、前記ステージに対して上下動可能な機構を有し、
前記ステージに載置された前記配線基板上に、導電性粒子及び気泡発生剤を含 有した流動体が供給され、
前記ヘッダーで保持された前記板状部材が、前記配線基板上に供給された前記 流動体に当接して配置され、
前記加熱機構により前記流動体が加熱されて、該流動体中に含有する前記気泡 発生剤から発生した気泡により前記流動体が前記電極上に自己集合し、 前記加熱機構により前記流動体がさらに加熱されて、前記電極上に自己集合した 前記流動体中に含有する前記導電粒子力 S溶融することによって、前記電極上にバン プが形成される、バンプ形成装置。
[18] 前記導電性粒子及び気泡発生剤 有した流動体を付与するデイスペンサをさら に備え、
前記流動体は、前記ディスペンサにより前記配線基板上に供給される、請求項 17 に記載のバンプ形成装置。
[19] 前記加熱機構は、前記ステージ及び前記ヘッダーに設けられており、 .
前記加熱機構により前記流動体を加熱する際、前記ステージは一定温度にカ卩熱さ れ、前記ヘッダ一は昇温加熱される、請求項 17に記載のバンプ形成装置。
[20] 前記ヘッダーは、 100°CZ秒以上の昇温速度で加熱される、請求項 17に記載の バンプ形成装置。
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