JP2000299551A - バンプ形成方法 - Google Patents
バンプ形成方法Info
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極部に充分な半田を供給することにより、
電極部に高さの大きなバンプを形成することができるバ
ンプ形成方法を提供する。 【解決手段】 半田槽３に、溶融半田４と２層になるよ
うに上層液６を注入し、基板１を電極部２が溶融半田４
に接触するように、上層液６に浸漬させてバンプ５を形
成する。
電極部に高さの大きなバンプを形成することができるバ
ンプ形成方法を提供する。 【解決手段】 半田槽３に、溶融半田４と２層になるよ
うに上層液６を注入し、基板１を電極部２が溶融半田４
に接触するように、上層液６に浸漬させてバンプ５を形
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バンプ形成方法に
関する。詳細にはプリント基板の電極部にバンプを形成
するバンプ形成方法に関する。
関する。詳細にはプリント基板の電極部にバンプを形成
するバンプ形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子部品の電極部にバンプを形成するバ
ンプ形成方法は、「ディップ法を用いた極微細ピッチバ
ンプの形成技術」（中岡由起子他、第25回マイクロ接合
研究委員会ソルダリング分科会、P51-61、98年7月、以
下、従来技術１と呼ぶ）で開示されている。従来技術１
は、図７（ａ）に示すようにるつぼ３で半田４を加熱し
溶解させ、図７（ｂ）に示すようにプリント基板１の電
極部２をるつぼ３の溶解半田４に接触させ、図７（ｃ）
に示すように、プリント基板１をるつぼ３から引き上げ
て、電極部２にボールバンプ５ａ（半田部）を形成する
ものであった。
ンプ形成方法は、「ディップ法を用いた極微細ピッチバ
ンプの形成技術」（中岡由起子他、第25回マイクロ接合
研究委員会ソルダリング分科会、P51-61、98年7月、以
下、従来技術１と呼ぶ）で開示されている。従来技術１
は、図７（ａ）に示すようにるつぼ３で半田４を加熱し
溶解させ、図７（ｂ）に示すようにプリント基板１の電
極部２をるつぼ３の溶解半田４に接触させ、図７（ｃ）
に示すように、プリント基板１をるつぼ３から引き上げ
て、電極部２にボールバンプ５ａ（半田部）を形成する
ものであった。
【０００３】また、特開平０９−２３７９６３号公報で
は、プリント基板の電極部にバンプを形成するバンプ形
成方法が開示されている（以下、この技術を従来技術２
と呼ぶ）。従来技術２は、まず、貫通孔を有するマスク
を支持部材に重ねあわせ、貫通孔にソルダペーストを充
填し、次に、貫通孔と電極部が接触するようにプリント
基板を配置する。続いて、貫通孔のソルダペーストを溶
解させ、電極部にソルダペーストを転写して電極部にバ
ンプを形成していた。また、従来技術２では、フリップ
チップボンダを用いて、マスクに対してプリント基板を
一つずつ位置決めした後、ボンダヘッドによって、基板
を１つずつ加圧・加熱していた。
は、プリント基板の電極部にバンプを形成するバンプ形
成方法が開示されている（以下、この技術を従来技術２
と呼ぶ）。従来技術２は、まず、貫通孔を有するマスク
を支持部材に重ねあわせ、貫通孔にソルダペーストを充
填し、次に、貫通孔と電極部が接触するようにプリント
基板を配置する。続いて、貫通孔のソルダペーストを溶
解させ、電極部にソルダペーストを転写して電極部にバ
ンプを形成していた。また、従来技術２では、フリップ
チップボンダを用いて、マスクに対してプリント基板を
一つずつ位置決めした後、ボンダヘッドによって、基板
を１つずつ加圧・加熱していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術１及び従来技術２には、以下に説明するような課題が
あった。
術１及び従来技術２には、以下に説明するような課題が
あった。
【０００５】最初に従来技術１に関する課題について説
明する。プリント基板１をるつぼから引き上げた後、図
８に示すようにプリント基板１の電極部２に形成された
半田バンプ５ａは大気１１にさらされる。プリント基板
１に対する半田バンプ5の接触角αは、半田バンプ５ａ
と大気１１との密度差（半田約１０、大気約１.３×１
０-3）による表面張力によって決定される。即ち、電極
部２に転写される半田量は、半田バンプ５と大気１１と
の密度差に依存する。
明する。プリント基板１をるつぼから引き上げた後、図
８に示すようにプリント基板１の電極部２に形成された
半田バンプ５ａは大気１１にさらされる。プリント基板
１に対する半田バンプ5の接触角αは、半田バンプ５ａ
と大気１１との密度差（半田約１０、大気約１.３×１
０-3）による表面張力によって決定される。即ち、電極
部２に転写される半田量は、半田バンプ５と大気１１と
の密度差に依存する。
【０００６】半田バンプ５と大気１１との密度差が大き
く、電極部２に供給される半田量が少ないので、このよ
うに形成されたバンプ５ａの高さはわずか３０μｍであ
った。従って、従来技術１で形成した半田バンプ５ａ
は、ＦＥＧＡデザインガイド（ＥＩＡＪ ＥＤＲ−７３
１６）を満たすことは不可能であった。
く、電極部２に供給される半田量が少ないので、このよ
うに形成されたバンプ５ａの高さはわずか３０μｍであ
った。従って、従来技術１で形成した半田バンプ５ａ
は、ＦＥＧＡデザインガイド（ＥＩＡＪ ＥＤＲ−７３
１６）を満たすことは不可能であった。
【０００７】また、従来技術２では、ボンダヘッドが、
加圧・加熱の工程においても使用される。従って、複数
のプリント基板にバンプを形成して生産性を向上させる
ためには、ボンダヘッドを複数用意する必要があった。
しかしながら、フリップチップボンダの製造コストにお
いて、ボンダヘッドが占める割合は５０％を越えるた
め、このようにボンダヘッドを複数個装備することは、
フリップチップボンダの高コスト化につながるといった
課題があった。
加圧・加熱の工程においても使用される。従って、複数
のプリント基板にバンプを形成して生産性を向上させる
ためには、ボンダヘッドを複数用意する必要があった。
しかしながら、フリップチップボンダの製造コストにお
いて、ボンダヘッドが占める割合は５０％を越えるた
め、このようにボンダヘッドを複数個装備することは、
フリップチップボンダの高コスト化につながるといった
課題があった。
【０００８】本発明の第１の目的は、電極部に充分な半
田を供給することにより、電極部に高さの大きなバンプ
を形成することができるバンプ形成方法を提供すること
である。
田を供給することにより、電極部に高さの大きなバンプ
を形成することができるバンプ形成方法を提供すること
である。
【０００９】本発明の第２の目的は、低コストかつ生産
性の高いバンプ形成方法を提供することである。
性の高いバンプ形成方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のバンプ形成方法
は、上記課題を鑑みてなされたものであり、具体的に
は、複数の電極部が形成された基板を半田槽の溶融半田
に接触させ、各電極部にバンプを形成するバンプ形成方
法であって、半田槽には、溶融半田と２層になるように
上層液が注入されていて、基板を上記電極部が溶融半田
に接触するように、上層液に浸漬させてバンプを形成す
ることを含むことを特徴とする。本発明の方法によれ
ば、電極部に形成された半田を、該半田との密度差が小
さい上層液に浸漬させることで電極部に充分な量の半田
を供給し、充分な高さのバンプを電極部に形成すること
ができる。
は、上記課題を鑑みてなされたものであり、具体的に
は、複数の電極部が形成された基板を半田槽の溶融半田
に接触させ、各電極部にバンプを形成するバンプ形成方
法であって、半田槽には、溶融半田と２層になるように
上層液が注入されていて、基板を上記電極部が溶融半田
に接触するように、上層液に浸漬させてバンプを形成す
ることを含むことを特徴とする。本発明の方法によれ
ば、電極部に形成された半田を、該半田との密度差が小
さい上層液に浸漬させることで電極部に充分な量の半田
を供給し、充分な高さのバンプを電極部に形成すること
ができる。
【００１１】本発明のバンプ形成方法において、上層液
の比重を０.５以上とするのが好ましい。
の比重を０.５以上とするのが好ましい。
【００１２】また、本発明のバンプ形成方法において、
上層液の気化を抑制するように半田槽が密閉されている
のが好ましい。こうすることで上層液の沸点以上に半田
を加熱することができるので、融点の高い半田と沸点の
低い上層液とを組み合わせて用いることができる。具体
的には、半田をＳｎ―３.５Ａｇ共晶半田とし、上層液
をジエチレングリコールとするのが好ましい。
上層液の気化を抑制するように半田槽が密閉されている
のが好ましい。こうすることで上層液の沸点以上に半田
を加熱することができるので、融点の高い半田と沸点の
低い上層液とを組み合わせて用いることができる。具体
的には、半田をＳｎ―３.５Ａｇ共晶半田とし、上層液
をジエチレングリコールとするのが好ましい。
【００１３】本発明の別のバンプ形成方法は、基板の電
極部に対応するように貫通孔が形成されたマスクに支持
部材に重ねて貫通孔の一方の開口端を塞いで凹部を形成
して、凹部にソルダペーストを充填する工程と、基板の
電極部が対応する凹部上に位置するように位置合わせを
して基板を板状部材に吸着させる吸着工程と、支持部材
と板状部材との間で、凹部に充填されたソルダペースト
と対応する電極部が接触するように基板とマスクとを密
着させる工程を含み、基板の電極部にバンプを形成する
バンプ形成方法であって、マスクに、複数の基板の電極
のそれぞれに対応する貫通孔を形成し、板状部材に複数
の基板を同時に吸着させることにより、複数の基板の各
電極部に同時にバンプを形成することを特徴とする。
極部に対応するように貫通孔が形成されたマスクに支持
部材に重ねて貫通孔の一方の開口端を塞いで凹部を形成
して、凹部にソルダペーストを充填する工程と、基板の
電極部が対応する凹部上に位置するように位置合わせを
して基板を板状部材に吸着させる吸着工程と、支持部材
と板状部材との間で、凹部に充填されたソルダペースト
と対応する電極部が接触するように基板とマスクとを密
着させる工程を含み、基板の電極部にバンプを形成する
バンプ形成方法であって、マスクに、複数の基板の電極
のそれぞれに対応する貫通孔を形成し、板状部材に複数
の基板を同時に吸着させることにより、複数の基板の各
電極部に同時にバンプを形成することを特徴とする。
【００１４】本発明の別のバンプ形成方法において、板
状部材は一方の主面に各基板を吸着する基板吸着部と基
板吸着部の一部に貫通領域とを有し、吸着工程におい
て、ボンダヘッドを板状部材の他方の主面側から挿入し
て、一方の主面側にある各基板をボンダヘッドによって
移動させて位置合わせをした後、基板吸着部の所定の位
置に固定するのが好ましい。
状部材は一方の主面に各基板を吸着する基板吸着部と基
板吸着部の一部に貫通領域とを有し、吸着工程におい
て、ボンダヘッドを板状部材の他方の主面側から挿入し
て、一方の主面側にある各基板をボンダヘッドによって
移動させて位置合わせをした後、基板吸着部の所定の位
置に固定するのが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】実施の形態１．最初に、図面を参
照して、本発明の実施の形態１にかかるバンプ形成方法
について説明する。図１及び図２に示すように、基板１
には複数の電極部２が形成されていて、各電極部２には
ボールバンプ５が形成される。本実施の形態で利用され
るプリント基板１は、例えばガラスエポキシ製であり、
例えばその外形寸法は１６.０ｍｍ×１６.０ｍｍ×１.
０ｍｍである。また、プリント基板１の一方の面には、
例えば直径０．２５ｍｍの電極部２が、ピッチ０.５ｍ
ｍで１０２４個形成されている。電極部２は、厚さ１６
μｍのＣｕからなり、Ｃｕの表面には、厚さ０.５μｍ
のＮｉと厚さ０.１μｍのＡｕとがメッキで形成されて
いる。
照して、本発明の実施の形態１にかかるバンプ形成方法
について説明する。図１及び図２に示すように、基板１
には複数の電極部２が形成されていて、各電極部２には
ボールバンプ５が形成される。本実施の形態で利用され
るプリント基板１は、例えばガラスエポキシ製であり、
例えばその外形寸法は１６.０ｍｍ×１６.０ｍｍ×１.
０ｍｍである。また、プリント基板１の一方の面には、
例えば直径０．２５ｍｍの電極部２が、ピッチ０.５ｍ
ｍで１０２４個形成されている。電極部２は、厚さ１６
μｍのＣｕからなり、Ｃｕの表面には、厚さ０.５μｍ
のＮｉと厚さ０.１μｍのＡｕとがメッキで形成されて
いる。
【００１６】バンプを形成するためには、最初に図１
（ａ）に示すように、寸法１００ｍｍ×１００ｍｍ×５
０ｍｍのるつぼ３（半田槽）に組成６３％のＳｎ―Ｐｂ
の共晶半田４（比重約９.６、融点１８３℃）と上層液
としてジエチレングリコール6（比重１.１、沸点２４４
℃）とを注入する。さらに、るつぼ３を２１０℃に加熱
し、半田４及びジエチレングリコール６を２１０℃に加
熱する。上述したように、半田の融点は１８３℃であ
り、ジエチレングリコール６の沸点は２４４℃であるか
ら、るつぼ３内では、半田４は融解するが、エチレング
リコール６は沸騰することはない。さらに、半田４の比
重は、エチレングリコール６の比重よりも大きいので、
エチレングリコール６と半田４とは混合することなく、
図１（ａ）に示すように、エチレングリコール６は溶融
状態の半田４に積み重なり、るつぼ３において、エチレ
ングリコール６と半田４とは二層をなす。
（ａ）に示すように、寸法１００ｍｍ×１００ｍｍ×５
０ｍｍのるつぼ３（半田槽）に組成６３％のＳｎ―Ｐｂ
の共晶半田４（比重約９.６、融点１８３℃）と上層液
としてジエチレングリコール6（比重１.１、沸点２４４
℃）とを注入する。さらに、るつぼ３を２１０℃に加熱
し、半田４及びジエチレングリコール６を２１０℃に加
熱する。上述したように、半田の融点は１８３℃であ
り、ジエチレングリコール６の沸点は２４４℃であるか
ら、るつぼ３内では、半田４は融解するが、エチレング
リコール６は沸騰することはない。さらに、半田４の比
重は、エチレングリコール６の比重よりも大きいので、
エチレングリコール６と半田４とは混合することなく、
図１（ａ）に示すように、エチレングリコール６は溶融
状態の半田４に積み重なり、るつぼ３において、エチレ
ングリコール６と半田４とは二層をなす。
【００１７】本実施の形態１では、溶融半田４に積み重
なる上層液６としてエチレングリコールを用いたが、本
発明はこれに限定されるものではなく、比重が半田４よ
りも小さい液体であればよい。具体的に検証したとこ
ろ、比重が０.５以上の液体を上層液６として用いる
と、充分な高さのバンプを得たことから、比重が０．５
以上である液体を上層液とするのが好ましい。
なる上層液６としてエチレングリコールを用いたが、本
発明はこれに限定されるものではなく、比重が半田４よ
りも小さい液体であればよい。具体的に検証したとこ
ろ、比重が０.５以上の液体を上層液６として用いる
と、充分な高さのバンプを得たことから、比重が０．５
以上である液体を上層液とするのが好ましい。
【００１８】さらに、本実施の形態１では、るつぼ３を
２１０℃に加熱したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、半田４の融点よりも高い温度に半田４及び上
層液６を保持し、るつぼ３内で液体状態の上層液６が溶
解した半田４表面を覆うような状態、即ち、上層液６と
半田４とが二層をなす状態にすれば、本実施の形態と同
様の作用・効果を得ることができる。
２１０℃に加熱したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、半田４の融点よりも高い温度に半田４及び上
層液６を保持し、るつぼ３内で液体状態の上層液６が溶
解した半田４表面を覆うような状態、即ち、上層液６と
半田４とが二層をなす状態にすれば、本実施の形態と同
様の作用・効果を得ることができる。
【００１９】次に、図１（ｂ）に示すように、プリント
基板１をエチレングリコール６に浸漬させ、プリント基
板１の電極部２と溶融半田４の表面とを接触させ、電極
部２に溶融半田４を付着させる。こうすることで、電極
部２にボールバンプを形成することができる。さらに、
基板１をるつぼ３から引き上げる際、基板１はエチレン
グリコール６の液中を通過する。つまり、図２（ａ）に
示すように、エチレングリコール６と電極部２に形成さ
れたボールバンプ５とが接触するように、基板１はエチ
レングリコール６に浸漬される。
基板１をエチレングリコール６に浸漬させ、プリント基
板１の電極部２と溶融半田４の表面とを接触させ、電極
部２に溶融半田４を付着させる。こうすることで、電極
部２にボールバンプを形成することができる。さらに、
基板１をるつぼ３から引き上げる際、基板１はエチレン
グリコール６の液中を通過する。つまり、図２（ａ）に
示すように、エチレングリコール６と電極部２に形成さ
れたボールバンプ５とが接触するように、基板１はエチ
レングリコール６に浸漬される。
【００２０】ボールバンプ（半田）５と大気との密度差
に比較して、ボールバンプ５とエチレングリコール６と
の密度差は極めて小さいので、ボールバンプ５のプリン
ト基板１に対する表面張力は大きくなり、図３に示すよ
うに、ボールバンプ５とプリント基板１とでなす接触角
αは大きくなる。つまり、電極部２に付着する半田の量
が増大しするので、ボールバンプ５の高さが大きくな
る。詳細には、半田バンプ高さは２００μｍ以上とな
り、ＦＢＧＡデザインガイド（ＥＩＡＪ ＥＤＲ−７３
１６）を満たすものとなった。
に比較して、ボールバンプ５とエチレングリコール６と
の密度差は極めて小さいので、ボールバンプ５のプリン
ト基板１に対する表面張力は大きくなり、図３に示すよ
うに、ボールバンプ５とプリント基板１とでなす接触角
αは大きくなる。つまり、電極部２に付着する半田の量
が増大しするので、ボールバンプ５の高さが大きくな
る。詳細には、半田バンプ高さは２００μｍ以上とな
り、ＦＢＧＡデザインガイド（ＥＩＡＪ ＥＤＲ−７３
１６）を満たすものとなった。
【００２１】図２（ｂ）に示すように、このように形成
されたボールバンプ５を備えている基板１をるつぼ３か
ら引き上げることでボールバンプ形成工程は終了する。
されたボールバンプ５を備えている基板１をるつぼ３か
ら引き上げることでボールバンプ形成工程は終了する。
【００２２】実施の形態２．さらに、近年Ｐｂ使用の規
制に備えて、Ｐｂを含有しない半田を利用する方法が検
討されている。具体的にはＳｎ―３.５Ａｇ半田等を利
用することが検討されている。しかしながら、上述した
Ｓｎ―Ｐｂ半田と比較して、Ｓｎ―３.５Ａｇ半田の融
点は２２１℃と高温である。従って、実施の形態１にお
いて、半田としてＳｎ―３.５Ａｇ半田を利用し、上層
液として沸点が比較的低いジエチレングリコールを利用
して、Ｓｎ―３.５Ａｇ半田が実質的に融解する温度ま
で加熱すると、ジエチレングリコールが沸騰し気化する
ので上層液の役割を果たさない。このため、半田の融点
に対応する沸点を有する上層液を用意する必要がある。
つまり、半田の融点に対応して上層液を交換する必要が
あるので、工程が煩わしくなる。本発明の実施の形態２
にかかるバンプ形成方法は、このような課題を対処する
ものである。
制に備えて、Ｐｂを含有しない半田を利用する方法が検
討されている。具体的にはＳｎ―３.５Ａｇ半田等を利
用することが検討されている。しかしながら、上述した
Ｓｎ―Ｐｂ半田と比較して、Ｓｎ―３.５Ａｇ半田の融
点は２２１℃と高温である。従って、実施の形態１にお
いて、半田としてＳｎ―３.５Ａｇ半田を利用し、上層
液として沸点が比較的低いジエチレングリコールを利用
して、Ｓｎ―３.５Ａｇ半田が実質的に融解する温度ま
で加熱すると、ジエチレングリコールが沸騰し気化する
ので上層液の役割を果たさない。このため、半田の融点
に対応する沸点を有する上層液を用意する必要がある。
つまり、半田の融点に対応して上層液を交換する必要が
あるので、工程が煩わしくなる。本発明の実施の形態２
にかかるバンプ形成方法は、このような課題を対処する
ものである。
【００２３】本実施の形態２にかかるバンプ形成方法
は、図４に示すよう密閉型のるつぼ３ａを用いるもので
ある。密閉型るつぼ３ａは、るつぼ本体３ｂと蓋３ｃか
らなり、るつぼ本体３ｂを蓋３ｃで閉じることで、るつ
ぼ本体３ｂの気相部７は密閉される。本実施の形態は、
るつぼ本体３ｂに、Ｓｎ―３.５Ａｇ共晶半田（融点２
２１℃）とジエチレングリコール６とを注入し、半田４
ａとジエチレングリコール６とを２５０℃に加熱して、
実施の形態１同様のバンプ形成を行うものである。
は、図４に示すよう密閉型のるつぼ３ａを用いるもので
ある。密閉型るつぼ３ａは、るつぼ本体３ｂと蓋３ｃか
らなり、るつぼ本体３ｂを蓋３ｃで閉じることで、るつ
ぼ本体３ｂの気相部７は密閉される。本実施の形態は、
るつぼ本体３ｂに、Ｓｎ―３.５Ａｇ共晶半田（融点２
２１℃）とジエチレングリコール６とを注入し、半田４
ａとジエチレングリコール６とを２５０℃に加熱して、
実施の形態１同様のバンプ形成を行うものである。
【００２４】半田４ａの融点は２２１℃であるから、る
つぼ３ａ内で半田４ａは溶融する。また、ジエチレング
リコール６の沸点は２４４℃であるから、るつぼ３ａに
おいて、ジエチレングリコール６は沸騰して気化する。
さらに、加熱を続けると気化したジエチレングリコール
は気相部７を充満し、気相部７は大気圧以上に加圧され
る。このように、気相部７の圧力が大気圧以上になる
と、ジエチレングリコール６の気化が停止する。従っ
て、半田４ａとジエチレングリコール６とを、ジエチレ
ングリコール６の沸点以上である２５０℃に加熱して
も、図４に示すように、液体状態のジエチレングリコー
ル６は、溶融した半田４ａに重なるように残存する。即
ち、密閉型るつぼ３ａを利用することで、ジエチレング
リコール６の気化は抑制されるので液体状態のジエチレ
ングリコール６を残存した状態で、ジエチレングリコー
ル６の沸点よりも高い温度に半田４ａを加熱し溶解させ
ることができる。
つぼ３ａ内で半田４ａは溶融する。また、ジエチレング
リコール６の沸点は２４４℃であるから、るつぼ３ａに
おいて、ジエチレングリコール６は沸騰して気化する。
さらに、加熱を続けると気化したジエチレングリコール
は気相部７を充満し、気相部７は大気圧以上に加圧され
る。このように、気相部７の圧力が大気圧以上になる
と、ジエチレングリコール６の気化が停止する。従っ
て、半田４ａとジエチレングリコール６とを、ジエチレ
ングリコール６の沸点以上である２５０℃に加熱して
も、図４に示すように、液体状態のジエチレングリコー
ル６は、溶融した半田４ａに重なるように残存する。即
ち、密閉型るつぼ３ａを利用することで、ジエチレング
リコール６の気化は抑制されるので液体状態のジエチレ
ングリコール６を残存した状態で、ジエチレングリコー
ル６の沸点よりも高い温度に半田４ａを加熱し溶解させ
ることができる。
【００２５】即ち、本実施の形態２によれば、半田の融
点によって上層液を変更する必要が不用になる。具体的
には、６３％Ｓｎ―Ｐｂ共晶半田及びＳｎ―３.５Ａｇ
共晶半田のいずれに対しても、ジエチレングリコールを
上層液として利用することができる。
点によって上層液を変更する必要が不用になる。具体的
には、６３％Ｓｎ―Ｐｂ共晶半田及びＳｎ―３.５Ａｇ
共晶半田のいずれに対しても、ジエチレングリコールを
上層液として利用することができる。
【００２６】実施の形態３．本発明の実施の形態３にか
かるバンプ形成方法は、以下に図５及び図６を参照して
説明するように、複数の基板に同時に電極を形成するも
のである。
かるバンプ形成方法は、以下に図５及び図６を参照して
説明するように、複数の基板に同時に電極を形成するも
のである。
【００２７】本実施の形態では、ＳＵＳ製のマスク部材
８（厚さ０.１５ｍｍ）と支持部材１０とを用いる。マ
スク部材８には、複数のプリント基板１の電極部２に対
応する貫通孔９（φ０.４ｍｍ）が形成されている。バ
ンプを形成するため、まず、図５（ａ）に示すように、
支持部材１０とマスク部材８とを重ね合わせ、貫通孔９
の一方の開口端を塞いで、貫通孔９と支持部材１０の表
面とで凹部１１を形成する。上述したように、貫通孔９
は、基板１の電極部２に対応するように形成されたもの
であるから、凹部１１も複数の基板１の電極部２に対応
するように形成される。さらに、このように形成された
凹部１１にスキージ１２によってソルダペースト１３を
充填する。
８（厚さ０.１５ｍｍ）と支持部材１０とを用いる。マ
スク部材８には、複数のプリント基板１の電極部２に対
応する貫通孔９（φ０.４ｍｍ）が形成されている。バ
ンプを形成するため、まず、図５（ａ）に示すように、
支持部材１０とマスク部材８とを重ね合わせ、貫通孔９
の一方の開口端を塞いで、貫通孔９と支持部材１０の表
面とで凹部１１を形成する。上述したように、貫通孔９
は、基板１の電極部２に対応するように形成されたもの
であるから、凹部１１も複数の基板１の電極部２に対応
するように形成される。さらに、このように形成された
凹部１１にスキージ１２によってソルダペースト１３を
充填する。
【００２８】次に、図５（ｂ）に示すように、マスク部
材８の上方に複数のプリント基板（本実施の形態では１
６個、但し、図示するのは４つ）をトレイ１４で搬送す
る。さらに、プリント基板１の上方に板状部材１５を配
置する。板状部材１５は、マスク８の所定の位置に複数
の基板１を一括して配置するものであり、基板１を１つ
ずつ吸着固定する基板固定部２０を備えている。基板固
定部２０は、板状部材１０の基板１側の表面（以下、第
１の主面と呼ぶ）に形成されている。さらに、吸着装置
（図示せず）でプリント基板１を吸着して固定するよう
に、各基板固定部２０には吸着装置に接続された吸着溝
１７が形成されている。また、各基板固定部２０には、
板状部材側貫通孔１６が形成されている。
材８の上方に複数のプリント基板（本実施の形態では１
６個、但し、図示するのは４つ）をトレイ１４で搬送す
る。さらに、プリント基板１の上方に板状部材１５を配
置する。板状部材１５は、マスク８の所定の位置に複数
の基板１を一括して配置するものであり、基板１を１つ
ずつ吸着固定する基板固定部２０を備えている。基板固
定部２０は、板状部材１０の基板１側の表面（以下、第
１の主面と呼ぶ）に形成されている。さらに、吸着装置
（図示せず）でプリント基板１を吸着して固定するよう
に、各基板固定部２０には吸着装置に接続された吸着溝
１７が形成されている。また、各基板固定部２０には、
板状部材側貫通孔１６が形成されている。
【００２９】次に、各プリント基板１を板状部材１５に
吸着固定する。図６（ａ）に示すように、ハーフミラー
１８でソルダペースト１３が充填された凹部１１の位置
と電極部２の位置とを検出し、凹部１１の直上に電極部
２が位置するように、プリント基板１を水平方向に移動
させ、板状部材１５の基板固定部１６の直下にプリント
基板１を配置する。さらに、第１の主面と対向する主面
（以下第２の主面と呼ぶ）からボンダヘッド１９を板状
部材側貫通孔１６に貫通させ、基板固定部２０の直下に
配置され、第１の主面側に位置するプリント基板１をボ
ンダヘッド１９で吸着させ、プリント基板１を上方に移
動させ、基板固定部１６に配置する。続いて、基板固定
部１６に配置されたプリント基板１を吸着溝１７で真空
吸着することで、プリント基板１は、板状部材１５の基
板固定部２０に固定される。プリント基板１を基板固定
部２０に固定させた後、ハーフミラー１８とボンダヘッ
ド１９は水平方向に移動し、上述した方法で別のプリン
ト基板１を板状部材１５の基板固定部２０に固定する。
このような吸着固定工程を繰り返し、トレイ１４に配置
されたプリント基板は板状部材１５に同時に吸着固定さ
れる。
吸着固定する。図６（ａ）に示すように、ハーフミラー
１８でソルダペースト１３が充填された凹部１１の位置
と電極部２の位置とを検出し、凹部１１の直上に電極部
２が位置するように、プリント基板１を水平方向に移動
させ、板状部材１５の基板固定部１６の直下にプリント
基板１を配置する。さらに、第１の主面と対向する主面
（以下第２の主面と呼ぶ）からボンダヘッド１９を板状
部材側貫通孔１６に貫通させ、基板固定部２０の直下に
配置され、第１の主面側に位置するプリント基板１をボ
ンダヘッド１９で吸着させ、プリント基板１を上方に移
動させ、基板固定部１６に配置する。続いて、基板固定
部１６に配置されたプリント基板１を吸着溝１７で真空
吸着することで、プリント基板１は、板状部材１５の基
板固定部２０に固定される。プリント基板１を基板固定
部２０に固定させた後、ハーフミラー１８とボンダヘッ
ド１９は水平方向に移動し、上述した方法で別のプリン
ト基板１を板状部材１５の基板固定部２０に固定する。
このような吸着固定工程を繰り返し、トレイ１４に配置
されたプリント基板は板状部材１５に同時に吸着固定さ
れる。
【００３０】さらに、図６（ｂ）に示すように、プリン
ト基板１が固定された板状部材１５を直下に移動させ、
板状部材１５とマスク部材８と密着させる。こうするこ
とで、貫通孔１１に充填されたソルダペースト１３とプ
リント基板１の電極部２とを接触させることができる。
続いて、板状部材１５、マスク部材８及び支持部材１０
を加圧しながら加熱することで、貫通孔１１に充填され
たソルダペースト１３を融解させて、融解したソルダペ
ースト１３を電極部２に転写する。
ト基板１が固定された板状部材１５を直下に移動させ、
板状部材１５とマスク部材８と密着させる。こうするこ
とで、貫通孔１１に充填されたソルダペースト１３とプ
リント基板１の電極部２とを接触させることができる。
続いて、板状部材１５、マスク部材８及び支持部材１０
を加圧しながら加熱することで、貫通孔１１に充填され
たソルダペースト１３を融解させて、融解したソルダペ
ースト１３を電極部２に転写する。
【００３１】最後に、プリント基板１と吸着している板
状部材１５を上方に移動させ、マスク部材８と板状部材
１５とを分離することにより、図６（ｃ）に示すよう
に、１６個のプリント基板１の電極部２にバンプ５を同
時に形成することができる。
状部材１５を上方に移動させ、マスク部材８と板状部材
１５とを分離することにより、図６（ｃ）に示すよう
に、１６個のプリント基板１の電極部２にバンプ５を同
時に形成することができる。
【００３２】本実施の形態は、複数の基板１に対応する
マスク部材８を用いるものであるから、同時に複数の基
板１にバンプを形成することができる。また、本実施の
形態においては、ソルダペースト１３を基板１の電極部
２に転写する際、ボンダヘッドを必要としないから、多
数のボンダヘッド１９を必要とせず、安価に複数の基板
１にバンプ５を形成することができる。
マスク部材８を用いるものであるから、同時に複数の基
板１にバンプを形成することができる。また、本実施の
形態においては、ソルダペースト１３を基板１の電極部
２に転写する際、ボンダヘッドを必要としないから、多
数のボンダヘッド１９を必要とせず、安価に複数の基板
１にバンプ５を形成することができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明の方法によれば、電極部に形成さ
れた半田を、この半田との密度差が小さい上層液に浸漬
させることで電極部に充分な量の半田を供給し、ＦＢＧ
Ａデザインガイド（ＥＩＡＪ ＥＤＲ−７３１６）を満
足する充分な高さのバンプを電極部に形成することがで
きる。
れた半田を、この半田との密度差が小さい上層液に浸漬
させることで電極部に充分な量の半田を供給し、ＦＢＧ
Ａデザインガイド（ＥＩＡＪ ＥＤＲ−７３１６）を満
足する充分な高さのバンプを電極部に形成することがで
きる。
【００３４】本発明のバンプ形成方法において、上層液
の比重を０.５以上とすることで、より高さの高いバン
プを形成することができる。
の比重を０.５以上とすることで、より高さの高いバン
プを形成することができる。
【００３５】本発明のバンプ形成方法において、上層液
の気化を抑制するように半田槽を密閉することで、融点
の高い半田と沸点の低い上層液とを組み合わせて用いる
ことができる。即ち、低融点の半田と高融点の半田のい
ずれに対しても、同じ上層液を利用することができる。
の気化を抑制するように半田槽を密閉することで、融点
の高い半田と沸点の低い上層液とを組み合わせて用いる
ことができる。即ち、低融点の半田と高融点の半田のい
ずれに対しても、同じ上層液を利用することができる。
【００３６】本発明のバンプ形成方法においては、ジエ
チレングリコールを上層液として用いつつ、脱Ｐｂ半田
であるＳｎ―３.５Ａｇ共晶半田を用いることができ
る。
チレングリコールを上層液として用いつつ、脱Ｐｂ半田
であるＳｎ―３.５Ａｇ共晶半田を用いることができ
る。
【００３７】本発明の別のバンプ形成方法は、複数の基
板の電極部に対応するように形成された貫通孔を有する
マスク及び支持部材を用いることで、生産性高く複数の
基板に同時にバンプを形成することができる。
板の電極部に対応するように形成された貫通孔を有する
マスク及び支持部材を用いることで、生産性高く複数の
基板に同時にバンプを形成することができる。
【００３８】本発明の別のバンプ形成方法において、板
状部材の貫通領域からボンダヘッドを挿入して、基板の
位置合わせを行い、ボンダヘッドの個数を低減させるこ
とでバンプ形成のコストを低減させる。
状部材の貫通領域からボンダヘッドを挿入して、基板の
位置合わせを行い、ボンダヘッドの個数を低減させるこ
とでバンプ形成のコストを低減させる。
【図１】 本発明の実施の形態１にかかるバンプ形成方
法を示すもので、（ａ）は半田を溶解させる工程を示
し、（ｂ）は電極部と溶融半田とを接触させる工程を示
す。
法を示すもので、（ａ）は半田を溶解させる工程を示
し、（ｂ）は電極部と溶融半田とを接触させる工程を示
す。
【図２】 本発明の実施の形態１にかかるバンプ形成方
法を示すもので、（ａ）はバンプが形成された基板を上
層液に浸漬させる工程を示し、（ｂ）はバンプが形成さ
れた基板を上層液から引き上げる工程を示す。
法を示すもので、（ａ）はバンプが形成された基板を上
層液に浸漬させる工程を示し、（ｂ）はバンプが形成さ
れた基板を上層液から引き上げる工程を示す。
【図３】 バンプが形成された基板を上層液に浸漬させ
る工程の拡大断面図を示す。
る工程の拡大断面図を示す。
【図４】 本発明の実施の形態２のバンプ形成方法を示
す。
す。
【図５】 本発明の実施の形態３にかかるバンプ形成方
法を示すもので、（ａ）はマスク部材と支持部材とを重
ね合わせる工程を示し、（ｂ）は基板と板状部材とを配
置する工程を示す。
法を示すもので、（ａ）はマスク部材と支持部材とを重
ね合わせる工程を示し、（ｂ）は基板と板状部材とを配
置する工程を示す。
【図６】 本発明の実施の形態３にかかるバンプ形成方
法を示すもので、（ａ）は板状部材に基板を固定する工
程を示し、（ｂ）は板状部材とマスクとを接触させる工
程を示し、（ｃ）は板状部材とマスクとを分離する工程
を示す。
法を示すもので、（ａ）は板状部材に基板を固定する工
程を示し、（ｂ）は板状部材とマスクとを接触させる工
程を示し、（ｃ）は板状部材とマスクとを分離する工程
を示す。
【図７】 従来技術にかかるバンプ形成方法を示すもの
で、（ａ）は半田を溶解させる工程を示し、（ｂ）は電
極部と溶融半田とを接触させる工程を示し、（ｃ）はバ
ンプが形成された基板を溶融半田に接触させる工程を示
す。
で、（ａ）は半田を溶解させる工程を示し、（ｂ）は電
極部と溶融半田とを接触させる工程を示し、（ｃ）はバ
ンプが形成された基板を溶融半田に接触させる工程を示
す。
【図８】 従来技術にかかるバンプ形成方法を示すもの
で、基板に形成されたバンプを大気にさらす工程を示す
拡大断面図である。
で、基板に形成されたバンプを大気にさらす工程を示す
拡大断面図である。
１ 基板、 ２ 電極部、 ３ 半田槽、３ａ 半田
槽、 ３ｂ 半田槽本体、３ｃ 蓋 ４ 半田、 ４ａ
半田、 ６ 上層液、 ８ マスク部材、 ９貫通
孔、 １０ 支持部材、１１ 凹部、１２ スキージ、
１３ ソルダペースト、 １５ 板状部材。
槽、 ３ｂ 半田槽本体、３ｃ 蓋 ４ 半田、 ４ａ
半田、 ６ 上層液、 ８ マスク部材、 ９貫通
孔、 １０ 支持部材、１１ 凹部、１２ スキージ、
１３ ソルダペースト、 １５ 板状部材。
Claims (6)
- 【請求項１】 複数の電極部が形成された基板を半田槽
の溶融半田に接触させ、該各電極部にバンプを形成する
バンプ形成方法であって、 上記半田槽には、上記溶融半田と２層になるように上層
液が注入されていて、 上記基板を上記電極部が上記溶融半田に接触するよう
に、上記上層液に浸漬させて上記バンプを形成すること
を含むことを特徴とするバンプ形成方法。 - 【請求項２】 上記上層液の比重が０.５以上であるこ
とを特徴とする請求項１記載のバンプ形成方法。 - 【請求項３】 上記上層液の気化を抑制するように上記
半田槽が密閉されていることを特徴とする請求項１又は
２のいずれか一つに記載のバンプ形成方法。 - 【請求項４】 上記半田がＳｎ―３.５Ａｇ共晶半田で
あり、上記上層液がジエチレングリコールであることを
特徴とする請求項３記載のバンプ形成方法。 - 【請求項５】 基板の電極部に対応するように貫通孔が
形成されたマスクに支持部材に重ねて上記貫通孔の一方
の開口端を塞いで凹部を形成して、該凹部にソルダペー
ストを充填する工程と、上記基板の電極部が対応する凹
部上に位置するように位置合わせをして上記基板を板状
部材に吸着させる吸着工程と、上記支持部材と上記板状
部材との間で、上記凹部に充填されたソルダペーストと
対応する電極部が接触するように上記基板と上記マスク
とを密着させる工程を含み、上記基板の電極部にバンプ
を形成するバンプ形成方法であって、 上記マスクに、複数の基板の電極のそれぞれに対応する
貫通孔を形成し、上記板状部材に上記複数の基板を同時
に吸着させることにより、上記複数の基板の各電極部に
同時にバンプを形成することを特徴とするバンプ形成方
法。 - 【請求項６】 上記板状部材は一方の主面に上記各基板
を吸着する基板吸着部と該基板吸着部の一部に貫通領域
とを有し、 上記吸着工程において、ボンダヘッドを上記板状部材の
他方の主面側から挿入して、上記一方の主面側にある上
記各基板を上記ボンダヘッドによって移動させて位置合
わせをした後、上記基板吸着部の所定の位置に固定する
ことを特徴とする請求項５記載のバンプ形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11109273A JP2000299551A (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | バンプ形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11109273A JP2000299551A (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | バンプ形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000299551A true JP2000299551A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14505998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11109273A Pending JP2000299551A (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | バンプ形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000299551A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100527989B1 (ko) * | 2003-07-25 | 2005-11-09 | 동부아남반도체 주식회사 | 반도체 장치의 실장 방법 |
| KR101138585B1 (ko) | 2010-07-21 | 2012-05-10 | 삼성전기주식회사 | 범프의 형성 방법 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04179622A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 搬送装置 |
| JPH0745934A (ja) * | 1993-07-27 | 1995-02-14 | Mec Kk | はんだ被覆方法およびそれに用いる装置 |
| JPH07195661A (ja) * | 1993-12-31 | 1995-08-01 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 複数半導体装置のパッド用クリームはんだの一括印刷用プレート治具 |
| JPH08281415A (ja) * | 1995-04-10 | 1996-10-29 | Aisin Seiki Co Ltd | 液体金属の無酸化保持方法 |
| JPH08293665A (ja) * | 1995-04-21 | 1996-11-05 | Hitachi Ltd | 電子回路の製造方法 |
| JPH0997971A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回路モジュールの製造方法 |
| JPH09246324A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-19 | Hitachi Ltd | 電子部品及びそのバンプ形成方法 |
-
1999
- 1999-04-16 JP JP11109273A patent/JP2000299551A/ja active Pending
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| KR100527989B1 (ko) * | 2003-07-25 | 2005-11-09 | 동부아남반도체 주식회사 | 반도체 장치의 실장 방법 |
| KR101138585B1 (ko) | 2010-07-21 | 2012-05-10 | 삼성전기주식회사 | 범프의 형성 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A02 | Decision of refusal |
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