JP2001308126A - Method for manufacturing solder terminals - Google Patents
Method for manufacturing solder terminalsInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子やその他
電気部品の電気的接続や、接続の電気的容量を確保する
ためのハンダ端子の製造方法に関し、さらに詳しくは微
細でかつ多数の電気的接続を可能にするハンダ端子の製
造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrical connection of a semiconductor element and other electrical components and a method of manufacturing a solder terminal for securing an electrical capacity of the connection, and more particularly to a fine and large number of electrical connections. The present invention relates to a method of manufacturing a solder terminal which enables the above.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来技術における微細ハンダ端子の製造
方法としては、メッキによりパッド電極上にハンダを成
長させる方法と、印刷マスクとハンダペーストを用いて
パッド電極上にハンダペーストを印刷する方法等があげ
られる。2. Description of the Related Art Conventional methods for manufacturing fine solder terminals include a method of growing solder on a pad electrode by plating, and a method of printing solder paste on a pad electrode using a print mask and a solder paste. can give.
【０００３】以下電気メッキによるハンダ端子の製造方
法について説明する。一般的に、半導体素子や配線基板
上の、ハンダ端子を設けるためのパッド電極はアルミや
銅などの導通性の良好な金属から成り、表面にはバリア
ーメタル層やハンダとの濡れを良くするための金属膜が
設けてある。たとえばバリアーメタルＮｉの上層にハン
ダとの濡れが良好なＡｕ層を設けてある。また、半導体
素子や配線基板表面のパッド電極は露出するようにし
て、デバイスや配線回路を保護するための絶縁被覆膜が
設けてある。[0003] A method of manufacturing a solder terminal by electroplating will be described below. In general, pad electrodes for providing solder terminals on semiconductor elements and wiring boards are made of metal with good conductivity such as aluminum and copper, and the surface is used to improve the wetting with the barrier metal layer and solder. Metal film is provided. For example, an Au layer having good wettability with solder is provided on the barrier metal Ni. Further, an insulating coating film for protecting devices and wiring circuits is provided so that pad electrodes on the surface of the semiconductor element and the wiring substrate are exposed.
【０００４】初めにハンダ端子を形成するための各パッ
ド電極を、共通電極膜として設けて電気的に接続する。
共通電極膜を設ける手段としては、各パッド電極を電気
的に接続するための配線パターンを、パッド電極形成と
同時に銅箔などからのエッチングにより形成する方法
や、金属蒸着等により全面に導電膜を形成する方法があ
げられる。First, pad electrodes for forming solder terminals are provided as a common electrode film and are electrically connected.
Means for providing a common electrode film include a method of forming a wiring pattern for electrically connecting each pad electrode by etching from a copper foil or the like at the same time as forming the pad electrode, or a method of forming a conductive film on the entire surface by metal deposition or the like. There is a method of forming.
【０００５】つぎにマスクと感光性のメッキレジストを
用いたフォトリソ工程により、パッド電極部は開口して
メッキレジストパターンを形成する。そののちハンダメ
ッキ液に被メッキ物を投入して、パッド電極表面にハン
ダを成長させる。つぎにメッキレジストを除去し、その
のち共通電極膜をエッチング等の手段で除去する。最後
にメッキにより形成したハンダ端子の組成を均一にする
ために、ハンダを溶融して丸める。Next, by a photolithography process using a mask and a photosensitive plating resist, the pad electrode portion is opened to form a plating resist pattern. Thereafter, an object to be plated is put into a solder plating solution, and solder is grown on the pad electrode surface. Next, the plating resist is removed, and then the common electrode film is removed by means such as etching. Finally, the solder is melted and rounded in order to make the composition of the solder terminals formed by plating uniform.
【０００６】以下印刷によるハンダ端子の製造方法につ
いて説明する。使用される材料は電気メッキによるハン
ダ端子の製造方法と、同等の材質のものが使用できる。
初めに、ハンダ端子を設けるためのパッド電極の位置に
印刷マスクを合わせる。この印刷マスクは金属またはナ
イロン等のスクリーンから成る。つぎにハンダ粒子とフ
ラックスから成るハンダペーストを前記印刷マスクとス
キージを用いて、パッド電極上に印刷する。そののちリ
フロー炉やホットプレートを用いて印刷したハンダペー
ストを溶融させる。最後に残ったフラックスを洗浄す
る。Hereinafter, a method of manufacturing solder terminals by printing will be described. The material to be used may be the same as that used in the method of manufacturing solder terminals by electroplating.
First, a print mask is adjusted to a position of a pad electrode for providing a solder terminal. The print mask is made of a screen such as metal or nylon. Next, a solder paste composed of solder particles and flux is printed on the pad electrode using the print mask and the squeegee. Thereafter, the printed solder paste is melted using a reflow furnace or a hot plate. Finally, wash the remaining flux.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】近年の半導体実装分野
では、素子の微細化に対応可能なハンダ端子の形成方法
や、有害な鉛成分を除いたハンダ端子の形成に対する要
求が高まっている。無鉛ハンダの組成では錫／銀系やそ
の他の３元素系が検討されている。錫／銀系は錫／鉛ハ
ンダに比べて組成比の変動による共融点の上昇が大き
い。このためメッキにより形成されるハンダ端子では、
安定した融点が得られず、しばしばハンダの融点が高く
なり、接続する素子を熱で破壊する等の問題が生じ、接
続の信頼性を損なっていた。また３元素系のメッキでは
組成を安定させることがより難しく、ハンダ端子の形成
は困難であった。In the field of semiconductor mounting in recent years, there has been an increasing demand for a method of forming a solder terminal capable of responding to miniaturization of elements and for forming a solder terminal excluding harmful lead components. For the composition of lead-free solder, tin / silver and other three-element systems have been studied. The tin / silver system has a larger increase in the eutectic point due to the change in the composition ratio than the tin / lead solder. For this reason, in solder terminals formed by plating,
A stable melting point was not obtained, and the melting point of the solder often became high, causing problems such as breaking of connected elements by heat, thereby deteriorating the reliability of the connection. In addition, it is more difficult to stabilize the composition by three-element plating, and it is difficult to form solder terminals.
【０００８】また、ハンダ粒子とフラックスから成るハ
ンダペーストと印刷マスクを用いるハンダ端子の製造方
法では、種々の組成のハンダ粒子を自由に選択できるの
で、メッキ方法より無鉛化には対応しやすい。しかし微
細なハンダ端子を８インチ程度の大きなＳｉウエハーに
形成するような場合には、マスクの伸びによる印刷パタ
ーンとパッド電極のズレが生じる。このためパッド電極
のピッチが小さい場合は、隣接パッド電極間でハンダの
ブリッジによるショートの問題が起きる。In a method of manufacturing a solder terminal using a solder paste composed of solder particles and a flux and a print mask, solder particles of various compositions can be freely selected, so that it is easier to use lead-free than a plating method. However, when a fine solder terminal is formed on a large Si wafer of about 8 inches, a gap between a printed pattern and a pad electrode occurs due to the extension of a mask. For this reason, when the pitch of the pad electrodes is small, a short circuit problem occurs due to a solder bridge between adjacent pad electrodes.
【０００９】さらに、配線パターンを有する基板や、多
層配線基板を用いた段差のある基板など被印刷面が平滑
でない場合は、印刷マスクを被印刷面に密着させること
ができない。したがってハンダペーストのパッド電極上
へのパターン印刷ができないためハンダ端子の形成が不
可能であった。Further, when the surface to be printed is not smooth, such as a substrate having a wiring pattern or a substrate having a step using a multilayer wiring substrate, the print mask cannot be brought into close contact with the surface to be printed. Therefore, it is impossible to form a solder terminal because a pattern cannot be printed on the pad electrode of the solder paste.
【００１０】そこで本発明の目的は、無鉛ハンダによる
ハンダ端子の形成が可能で、接続信頼性が高く、微細電
極でもショートすることなく、段差のある素子や配線基
板にも形成が可能なハンダ端子の製造方法を提供するこ
とである。An object of the present invention is to provide a solder terminal which can be formed with lead-free solder, has high connection reliability, and can be formed on an element having a step or a wiring board without short-circuiting even with a fine electrode. Is to provide a method of manufacturing the same.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は下記記載のハンダ端子の製造方法を採用す
る。In order to achieve the above object, the present invention employs the following method for manufacturing a solder terminal.
【００１２】本発明のハンダ端子の製造方法は、ハンダ
端子を設けるためのパッド電極を有する基板上の、全面
またはパッド電極を含む一部にフラックスを塗布する工
程と、フラックス上にハンダ粒子を均一に付着させる工
程と、ハンダ粒子を溶融してパッド電極上にハンダ端子
を形成する工程と、パッド電極以外の部位に残留するフ
ラックスとハンダとを除去する工程を有することを特徴
とする。The method of manufacturing a solder terminal according to the present invention includes a step of applying a flux to the entire surface or a part including the pad electrode on a substrate having a pad electrode for providing the solder terminal, and a method of uniformly dispersing solder particles on the flux. A step of melting solder particles to form a solder terminal on the pad electrode; and a step of removing flux and solder remaining on portions other than the pad electrode.
【００１３】また、フラックス上にハンダ粒子を付着さ
せる工程の後に、過剰のハンダ粒子を取り除く工程を備
えていても良い。Further, after the step of attaching the solder particles to the flux, a step of removing excess solder particles may be provided.
【００１４】さらに本発明のハンダ端子の製造工程は、
ハンダ粒子の粒子径が最隣接パッド電極間距離より小さ
いことを特徴とする。Further, the manufacturing process of the solder terminal according to the present invention includes:
The particle size of the solder particles is smaller than the distance between the nearest pad electrodes.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】本発明のハンダ端子の製造方法は
半導体素子または配線基板などの基板を用意し、この基
板上の全面またはパッド電極の面積より大きくフラック
スを塗布する工程と、このフラックス上にハンダ粒子を
均一に付着させる工程を有している。したがって、いか
なる組成のハンダであっても、ハンダ粒子化して付着さ
せるので、ハンダ端子の形成が可能である。したがって
２元素系ハンダのみならす３元素系のハンダ端子も製造
可能であり、ハンダの無鉛化に容易に対応できる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A method for manufacturing a solder terminal according to the present invention comprises the steps of preparing a substrate such as a semiconductor element or a wiring substrate and applying a flux larger than the entire surface of the substrate or the area of a pad electrode; And a step of uniformly adhering the solder particles to the substrate. Therefore, even if the solder has any composition, it is formed into solder particles and adhered, so that a solder terminal can be formed. Therefore, it is possible to manufacture a three-element solder terminal that is made of only two-element solder, and it is possible to easily deal with lead-free solder.
【００１６】さらに、メッキでハンダを成長させること
なく、組成が安定したハンダ粒子を散布するため、ハン
ダ端子上のハンダの融点が一定し、高温に成りすぎない
ので信頼性の高い電気的接続がえられる。さらにハンダ
溶融温度を高く設定する必要がないため、実装する電子
部品を熱で破壊することがない。Further, since the solder particles having a stable composition are dispersed without growing the solder by plating, the melting point of the solder on the solder terminal is constant, and the temperature does not become too high. available. Further, since it is not necessary to set the solder melting temperature high, the electronic components to be mounted are not broken by heat.
【００１７】また、本発明の製造方法はハンダ粒子を溶
融してパッド電極上にハンダ端子を形成する工程と、パ
ッド電極以外の部位に残留するフラックスとハンダとを
除去する工程を有する。したがって印刷マスクを使用す
ることなくパッド電極上にハンダ端子を形成できる。こ
のため、微細なハンダ端子を形成する場合も印刷マスク
の伸びによる印刷パターンとパッド電極のズレが生じな
い。したがってパッド電極のピッチが小さい場合でも、
隣接パッド電極間でハンダのブリッジによるショートの
問題が起きない。Further, the manufacturing method of the present invention has a step of melting solder particles to form a solder terminal on a pad electrode, and a step of removing flux and solder remaining at a portion other than the pad electrode. Therefore, a solder terminal can be formed on a pad electrode without using a print mask. For this reason, even when minute solder terminals are formed, no deviation occurs between the print pattern and the pad electrode due to the extension of the print mask. Therefore, even when the pitch of the pad electrodes is small,
The problem of short circuit due to solder bridge between adjacent pad electrodes does not occur.
【００１８】さらに、本発明の製造方法は印刷マスクを
使用しないので、配線パターンを有する基板や、多層配
線基板を用いた段差のある基板など印刷マスクを密着で
きない電子部品にも、パッド電極上にハンダ端子を形成
できる。Furthermore, since the manufacturing method of the present invention does not use a print mask, it can be used on a pad electrode even on an electronic component which cannot be brought into close contact with a print mask, such as a substrate having a wiring pattern or a stepped substrate using a multilayer wiring substrate. Solder terminals can be formed.
【００１９】さらに、本発明のハンダ端子の製造方法
は、ハンダ粒子の粒子径が最隣接パッド電極間距離より
小さいことを特徴とする。したがってパッド電極のピッ
チが小さい場合でも、隣接パッド電極間でハンダのブリ
ッジによるショートの問題が起きない。Further, the method for manufacturing a solder terminal according to the present invention is characterized in that the particle size of the solder particles is smaller than the distance between the nearest pad electrodes. Therefore, even when the pitch of the pad electrodes is small, the problem of short circuit due to the solder bridge between adjacent pad electrodes does not occur.
【００２０】[0020]
【実施例】［実施例１］以下、図面を用い最適な実施形
態における本発明のハンダ端子の製造方法を詳しく説明
する。図１、図２、図３、図４は本発明の第１の実施例
におけるハンダ端子の製造工程を示す断面図である。図
１に示すように、基板として半導体素子１を用い、この
表面には、ハンダ端子を形成するためのパッド電極２が
設けてある。このパッド電極２はアルミや銅などの導通
性の良好な金属から成り、表面にはバリアーメタル層や
ハンダとの濡れを良くするための金属膜が設けてある。
本実施例ではバリアーメタルＮｉの上層にハンダとの濡
れが良好なＡｕ層を設けた。[Embodiment 1] Hereinafter, a method for manufacturing a solder terminal according to the present invention in an optimum embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIGS. 1, 2, 3 and 4 are cross-sectional views showing the steps of manufacturing a solder terminal according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a semiconductor element 1 is used as a substrate, and a pad electrode 2 for forming a solder terminal is provided on this surface. The pad electrode 2 is made of a metal having good conductivity, such as aluminum or copper, and has a barrier metal layer or a metal film for improving wettability with solder on the surface.
In this example, an Au layer having good wettability with solder was provided on the barrier metal Ni.
【００２１】また、半導体素子２は表面のパッド電極は
露出するようにして、デバイスや配線回路を保護するた
めの絶縁被覆膜３が設けてある。絶縁被覆膜３の材料と
してはハンダが濡れない材料が望ましい。このようなソ
ルダーレジスト材料としては、絶縁膜として一般的に用
いられる無機酸化膜やアクリルエポキシ、ポリイミドな
どの樹脂膜があげられる。本発明の製造方法では、パッ
ド電極２以外の部位に、ハンダが濡れる材料が露出して
いる場合はそこにもハンダが付着する。したがってハン
ダ端子を形成するためのパッド電極２以外の部位は、初
めに前述の絶縁被覆膜３を設けておくことが望ましい。The semiconductor element 2 is provided with an insulating coating film 3 for protecting devices and wiring circuits so that pad electrodes on the surface are exposed. As a material of the insulating coating film 3, a material to which solder is not wetted is desirable. Examples of such a solder resist material include an inorganic oxide film generally used as an insulating film and a resin film such as acrylic epoxy and polyimide. According to the manufacturing method of the present invention, when a material that wets the solder is exposed at a portion other than the pad electrode 2, the solder adheres to the material. Therefore, it is desirable to first provide the above-mentioned insulating coating film 3 on portions other than the pad electrodes 2 for forming solder terminals.
【００２２】本実施例では、表面に絶縁被覆膜３として
ポリイミド膜を有する厚み６００μｍ直径５インチのＳ
ｉウエハー上に、１００μｍ角のバッド電極２をピッチ
２００μｍでマトリクス状に配した実験用素子を用い
た。パッド電極２は厚み１．０μｍの銅の上層に、バリ
アーメタルＮｉ層を０．５μｍ設け、さらにその表面に
ハンダの濡れを良くするためにＡｕ層を０．１μｍ設け
てある。In the present embodiment, a 600 μm thick 5 inch diameter S having a polyimide film as the insulating coating film 3 on the surface is used.
An experimental device in which 100 μm square bad electrodes 2 were arranged in a matrix at a pitch of 200 μm on an i-wafer was used. The pad electrode 2 is provided with a barrier metal Ni layer of 0.5 μm on an upper layer of copper having a thickness of 1.0 μm, and further with an Au layer of 0.1 μm on the surface thereof to improve solder wettability.
【００２３】初めに、図１に示すように、前述のパッド
電極２と絶縁被覆膜３を有する半導体素子１の表面にフ
ラックス４を塗布する。フラックス４塗布の手段として
はスプレーコートやスピンコートや刷毛塗りなどがあげ
られる。いずれの方法でもフラックスを溶剤で希釈し、
塗布量を調節する。この塗布工程は前述のＳｉウエハー
の状態でも、必要な大きさの素子片にダイシングソーな
どを用いて切り出した後でも実施できる。First, as shown in FIG. 1, a flux 4 is applied to the surface of the semiconductor element 1 having the pad electrode 2 and the insulating coating film 3 described above. Means for applying the flux 4 include spray coating, spin coating, and brush coating. Either method dilutes the flux with a solvent,
Adjust the amount of application. This coating step can be performed even in the state of the above-mentioned Si wafer or after cutting out an element piece having a required size using a dicing saw or the like.
【００２４】つぎに、図２に示すように前述のフラック
ス４表面に均一にハンダ粒子５を付着させる。ハンダ粒
子５の付着手段としては粒子径に応じた篩いを用いて、
上から散布したり、布などにハンダ粒子５をつけて上で
叩いて散布して、フラックス４の粘着性によってハンダ
粒子をフラックス４表面に付着させる手段があげられ
る。フラックス４表面付着するハンダ粒子５の量が多い
ほどパッド電極２の上に厚いハンダ層が形成される。Next, as shown in FIG. 2, the solder particles 5 are uniformly attached to the surface of the flux 4 described above. As a means for attaching the solder particles 5, a sieve according to the particle diameter is used,
Means of spraying from above, or applying the solder particles 5 to a cloth or the like and hitting and spraying on the cloth to adhere the solder particles to the surface of the flux 4 by the adhesiveness of the flux 4 can be used. The larger the amount of the solder particles 5 attached to the surface of the flux 4, the thicker the solder layer is formed on the pad electrode 2.
【００２５】この付着量が多すぎると、最隣接するパッ
ド電極２の間でハンダブリッジを生じ、ショート不良を
発生する可能性がある。望ましくはハンダ粒子５が厚み
方向に１個から２個でそれ以上に重ならない程度で、平
面的に密集した状態に付着させる。また、ハンダ粒子５
の付着が不均一だったり、多すぎる場合は半導体素子１
表面を下にして過剰のハンダ粒子を落とすことができ
る。If the amount of adhesion is too large, a solder bridge may be generated between the adjacent pad electrodes 2 and a short circuit may occur. Desirably, the solder particles 5 are adhered in a planarly dense state to the extent that one to two solder particles 5 do not overlap any more in the thickness direction. In addition, solder particles 5
If the adhesion is uneven or excessive, the semiconductor element 1
Excess solder particles can be dropped with the surface down.
【００２６】ハンダ粒子５の材料としては、Ｐｂ／Ｓｎ
ハンダの他にＳｎ／Ａｇその他３元素系無鉛ハンダな
ど、組成を選ばず使用できる。またハンダ粒子５の形状
は溶融ハンダを空中で固化して得られる球形ものが望ま
しく、さらに篩いを使って適度な粒径分布に分級された
ものが良い。またハンダ粒子５の粒子径は最隣接するパ
ッド電極２の間隔より小さいことが望ましい。ハンダ粒
子５の粒子径が最隣接するパッド電極２の間隔より大き
い場合は、パッド電極２の間でハンダブリッジを生じシ
ョート不良を発生する可能性がある。本発明の第１の実
施例においては、粒子径が１０から２５μｍの分布を有
するＰｂ／Ｓｎ／６／４ハンダを用いた。The material of the solder particles 5 is Pb / Sn
In addition to solder, Sn / Ag and other three-element lead-free solder can be used regardless of the composition. The shape of the solder particles 5 is preferably a spherical shape obtained by solidifying the molten solder in the air, and more preferably, the particles are classified into an appropriate particle size distribution using a sieve. It is desirable that the particle size of the solder particles 5 is smaller than the distance between the pad electrodes 2 that are closest to each other. If the particle size of the solder particles 5 is larger than the distance between the nearest pad electrodes 2, a solder bridge may occur between the pad electrodes 2 and a short circuit may occur. In the first embodiment of the present invention, Pb / Sn / 6/4 solder having a particle size distribution of 10 to 25 μm was used.
【００２７】つぎに、ハンダ粒子５が表面に付着してい
る状態で半導体素子１を加熱し、ハンダ粒子５を溶融す
る。このときフラックス４とともに、パッド電極２上に
付着したハンダ粒子５はハンダの表面張力によって適度
の厚みを持ちながら、パッド電極２上に濡れ広がり、図
３のようにハンダ端子６を形成する。ハンダ粒子５を溶
融する手段としては、ホットプレートや赤外線ヒーター
を有するベルト炉などによる加熱があげられる。Next, the semiconductor element 1 is heated while the solder particles 5 are adhered to the surface, and the solder particles 5 are melted. At this time, the solder particles 5 adhering to the pad electrode 2 together with the flux 4 have an appropriate thickness due to the surface tension of the solder and spread on the pad electrode 2 to form solder terminals 6 as shown in FIG. Means for melting the solder particles 5 include heating by a hot plate, a belt furnace having an infrared heater, or the like.
【００２８】また、図３に示すように、ハンダ粒子５を
加熱溶融した後は、絶縁被覆膜３の上にハンダ粒子５が
数個集まったハンダ残り７とフラックス残り８が残る。
絶縁被覆膜３はハンダが濡れない材料なのでハンダ残り
７は球状で付着している。最後にこのハンダ残り７とフ
ラックス残り８を洗剤で洗浄して除去して、図４に示す
ハンダ端子６が完成する。Further, as shown in FIG. 3, after the solder particles 5 are melted by heating, the remaining solder 7 and the remaining flux 8 in which several solder particles 5 gather on the insulating coating film 3 remain.
Since the insulating coating film 3 is a material that does not wet the solder, the remaining solder 7 adheres in a spherical shape. Finally, the remaining solder 7 and the remaining flux 8 are removed by washing with a detergent, and the solder terminal 6 shown in FIG. 4 is completed.
【００２９】以上の説明から明らかなように、いかなる
組成のハンダであっても、ハンダ端子を形成することが
でき、さらにハンダ溶融温度を高く設定する必要がない
ため、実装する電子部品を熱で破壊することがなく、ま
た、ハンダ粒子の粒径を小さく設定したので、ブリッジ
によるショートの問題も起きず、信頼性の高い電気的接
続が得られた。As is clear from the above description, it is possible to form solder terminals with any composition of solder, and it is not necessary to set the solder melting temperature high. Since there was no breakage and the particle size of the solder particles was set small, there was no short-circuit problem due to the bridge, and a highly reliable electrical connection was obtained.
【００３０】［実施例２］図５、図６、図７、図８は本
発明の第２の実施例におけるハンダ端子の製造工程を示
す断面図である。図５に示すように、基板として配線基
板９を使用し、配線基板９は２層になっていて、第１層
と第２層にそれぞれハンダ端子６を形成するためのパッ
ド電極２が設けてある。配線基板９の材料として望まし
いのはガラスエポキシ等の基板材料である。また、パッ
ド電極２は実施例１と同様の材料を用いた。[Embodiment 2] FIGS. 5, 6, 7 and 8 are cross-sectional views showing steps of manufacturing a solder terminal according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, a wiring board 9 is used as a substrate, and the wiring board 9 has two layers, and pad electrodes 2 for forming solder terminals 6 are provided on a first layer and a second layer, respectively. is there. A desirable material for the wiring board 9 is a board material such as glass epoxy. The pad electrode 2 was made of the same material as in the first embodiment.
【００３１】また、配線基板９のパッド電極２は露出す
るようにして、配線回路を保護するための絶縁被覆膜３
が設けてある。絶縁被覆膜３の材料として、第１の実施
例で示したような材料を用いることができる。第２の実
施例では、表面に絶縁被覆膜３として０．２ｍｍ厚の感
光性アクリルエポキシから成るソルダーレジスト膜を設
けてあり。配線基板９は２層基板で第１層までの厚み
１．０ミリ、第２層までの厚み２．０ミリで、各層に直
径０．７ミリのパッド電極２をピッチ２．０ｍｍでマト
リクス状に配した実験用基板を用いた。パッド電極２は
厚み２０μｍの銅の上層に、バリアーメタルＮｉ層を５
μｍ設け、さらにその表面にハンダの濡れを良くするた
めにＡｕ層を１μｍ設けてある。The pad electrode 2 of the wiring board 9 is exposed so that the insulating coating film 3 for protecting the wiring circuit is formed.
Is provided. As the material of the insulating coating film 3, the material shown in the first embodiment can be used. In the second embodiment, a 0.2 mm thick solder resist film made of photosensitive acrylic epoxy is provided as an insulating coating film 3 on the surface. The wiring board 9 is a two-layer board having a thickness of 1.0 mm up to the first layer, a thickness of 2.0 mm up to the second layer, and a pad electrode 2 having a diameter of 0.7 mm on each layer at a pitch of 2.0 mm in a matrix. Was used for the experiment. The pad electrode 2 has a barrier metal Ni layer of 5 μm on a copper layer having a thickness of 20 μm.
.mu.m, and a 1 .mu.m Au layer is provided on the surface to improve solder wetting.
【００３２】初めに、パッド電極２と絶縁被覆膜３を有
する配線基板９の表面にフラックス４を塗布する。フラ
ックス４塗布の手段としては実施スプレーコートや刷毛
塗りなどがあげられる。いずれの方法でもフラックスを
溶剤で希釈して塗布量を調節する。First, the flux 4 is applied to the surface of the wiring board 9 having the pad electrodes 2 and the insulating coating film 3. Means for applying the flux 4 include practical spray coating and brush coating. In either method, the flux is diluted with a solvent to adjust the coating amount.
【００３３】つぎに、図６に示すように前述のフラック
ス４の表面に均一にハンダ粒子５を付着させる。ハンダ
粒子５の付着手段としては第１の実施例で示した方法と
同じ方法を用いることができる。また付着量としても、
ハンダ粒子５が厚み方向に１個から２個でそれ以上に重
ならない程度に散布する。使用したハンダ粒子５は第１
の実施例と同様の材質と形状を有するものを用いた。Next, as shown in FIG. 6, the solder particles 5 are uniformly attached to the surface of the flux 4 described above. As the means for attaching the solder particles 5, the same method as that described in the first embodiment can be used. Also, as the amount of adhesion,
One or two solder particles 5 are scattered in the thickness direction so that they do not overlap any more. The solder particles 5 used are the first
A material having the same material and shape as that of Example 1 was used.
【００３４】つぎに、ハンダ粒子５が表面に付着してい
る状態で配線基板９を加熱し、ハンダ粒子５を溶融す
る。このときフラックス４とともに、パッド電極２上に
付着したハンダ粒子５はハンダの表面張力によって、適
度の厚みを持ちながらパッド電極２上に濡れ広がり、図
７のようにハンダ端子６を形成する。ハンダ粒子５を溶
融する手段としては、第１の実施例と同様の方法を用い
ることができる。Next, the wiring substrate 9 is heated while the solder particles 5 are adhered to the surface, and the solder particles 5 are melted. At this time, the solder particles 5 adhering to the pad electrode 2 together with the flux 4 spread and spread on the pad electrode 2 while having an appropriate thickness due to the surface tension of the solder, and form the solder terminals 6 as shown in FIG. As a means for melting the solder particles 5, the same method as in the first embodiment can be used.
【００３５】また、図７に示すように、ハンダ粒子５を
加熱溶融した後は、絶縁被覆膜３の上にハンダ粒子５が
数個集まったハンダ残り７とフラックス残り８が残る。
絶縁被覆膜３はハンダが濡れない材料なのでハンダ残り
７は球状で付着している。最後にこのハンダ残り７とフ
ラックス残り８を洗剤で洗浄して除去して、図８に示す
ハンダ端子６が完成する。Further, as shown in FIG. 7, after the solder particles 5 are heated and melted, the remaining solder 7 and the remaining flux 8 in which several solder particles 5 are collected on the insulating coating film 3 remain.
Since the insulating coating film 3 is a material that does not wet the solder, the remaining solder 7 adheres in a spherical shape. Finally, the remaining solder 7 and the remaining flux 8 are removed by washing with a detergent to complete the solder terminal 6 shown in FIG.
【００３６】以上の説明で明らかなように、いかなる組
成のハンダであっても、ハンダ端子を形成することがで
きた。本発明は印刷マスクを使用しないので、配線パタ
ーンを有する基板や、多層配線基板を用いた段差のある
基板など、印刷マスクを密着できない電子部品にもパッ
ド電極上にハンダ端子を形成できた。As is clear from the above description, a solder terminal could be formed with any composition of solder. Since the present invention does not use a print mask, a solder terminal can be formed on a pad electrode even on an electronic component to which a print mask cannot be adhered, such as a substrate having a wiring pattern or a substrate having a step using a multilayer wiring substrate.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
ハンダ端子の製造方法は半導体素子または配線基板上
の、全面またはパッド電極の面積より大きくフラックス
を塗布する工程と、このフラックス上にハンダ粒子を均
一に付着させる工程を有している。したがって、いかな
る組成のハンダであっても、ハンダ粒子化して散布する
ことによりハンダ端子の形成が可能である。したがって
２元素系ハンダのみならす３元素系のハンダ端子も製造
可能であり、ハンダの無鉛化に容易に対応できる。As is apparent from the above description, the method for manufacturing a solder terminal according to the present invention comprises the steps of applying a flux larger than the entire surface or the area of the pad electrode on a semiconductor element or a wiring board, and And a step of uniformly attaching the solder particles. Therefore, even if the solder has any composition, it is possible to form a solder terminal by dispersing the particles into solder particles. Therefore, it is possible to manufacture a three-element solder terminal that is made of only two-element solder, and it is possible to easily deal with lead-free solder.
【００３８】さらに、メッキでハンダを成長させること
なく、組成が安定したハンダ粒子を付着させるため、ハ
ンダ端子上のハンダの融点が一定していて高くならない
ので、信頼性の高い電気的接続がえられる。さらにハン
ダ溶融温度を高く設定する必要がなく、実装する電子部
品を熱で破壊することがない。Further, since solder particles having a stable composition are attached without growing the solder by plating, the melting point of the solder on the solder terminal is constant and does not increase, so that a highly reliable electrical connection can be obtained. Can be Furthermore, there is no need to set the solder melting temperature high, and the electronic components to be mounted are not destroyed by heat.
【００３９】また、本発明の製造方法はハンダ粒子を溶
融してパッド電極状にハンダ端子を形成する工程と、パ
ッド電極以外の部位に残留するフラックスとハンダとを
除去する工程を有する。したがって印刷マスクを使用す
ることなくパッド電極上にハンダ端子を形成できる。こ
のため、微細なハンダ端子を形成する場合も印刷マスク
の伸びによる印刷パターンとパッド電極のズレが生じな
い。したがってパッド電極のピッチが小さい場合でも、
隣接パッド電極間でハンダのブリッジによるショートの
問題が起きない。さらに、本発明の製造方法は印刷マス
クを使用しないので、配線パターンを有する基板や、多
層配線基板を用いた段差のある基板など、印刷マスクを
密着できない電子部品にもパッド電極上にハンダ端子を
形成できる。Further, the manufacturing method of the present invention has a step of melting solder particles to form solder terminals in a pad electrode shape, and a step of removing flux and solder remaining at a portion other than the pad electrode. Therefore, a solder terminal can be formed on a pad electrode without using a print mask. For this reason, even when minute solder terminals are formed, no deviation occurs between the print pattern and the pad electrode due to the extension of the print mask. Therefore, even when the pitch of the pad electrodes is small,
The problem of short circuit due to solder bridge between adjacent pad electrodes does not occur. Furthermore, since the manufacturing method of the present invention does not use a print mask, solder terminals are formed on pad electrodes even on electronic components that cannot be in close contact with a print mask, such as a substrate having a wiring pattern or a stepped substrate using a multilayer wiring substrate. Can be formed.
【００４０】さらに、本発明のハンダ端子の製造方法
は、ハンダ粒子の粒子径が最隣接パッド電極間距離より
小さいことを特徴とする。したがってパッド電極のピッ
チが小さい場合でも、隣接パッド電極間でハンダのブリ
ッジによるショートの問題が起きない。Further, the method for manufacturing a solder terminal according to the present invention is characterized in that the particle size of the solder particles is smaller than the distance between the nearest pad electrodes. Therefore, even when the pitch of the pad electrodes is small, the problem of short circuit due to the solder bridge between adjacent pad electrodes does not occur.
【００４１】したがって、接続信頼性が高く、微細電極
でもショートすることのない無鉛ハンダによるハンダ端
子の形成が可能と成る。さらに段差のある素子や配線基
板にもハンダ端子の形成が可能に成る。Therefore, it is possible to form a solder terminal with lead-free solder which has high connection reliability and does not cause a short circuit even with a fine electrode. Furthermore, it becomes possible to form a solder terminal on an element having a step or a wiring board.
【図１】本発明の第１実施例におけるハンダ端子の製造
工程を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a process for manufacturing a solder terminal according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例におけるハンダ端子の製造
工程を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a step of manufacturing a solder terminal according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１実施例におけるハンダ端子の製造
工程を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a step of manufacturing a solder terminal according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第１実施例におけるハンダ端子の製造
工程を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a step of manufacturing the solder terminal according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２実施例におけるハンダ端子の製造
工程を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a step of manufacturing a solder terminal according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第２実施例におけるハンダ端子の製造
工程を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a step of manufacturing a solder terminal according to a second embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第２実施例におけるハンダ端子の製造
工程を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a step of manufacturing a solder terminal according to a second embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第２実施例におけるハンダ端子の製造
工程を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a step of manufacturing a solder terminal according to a second embodiment of the present invention.
１ 半導体素子 ２ パッド電極 ３ 絶縁被覆膜 ４ フラックス ５ ハンダ粒子 ６ ハンダ端子 ７ ハンダ残り ８ フラックス残り ９ 配線基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor element 2 Pad electrode 3 Insulating coating film 4 Flux 5 Solder particle 6 Solder terminal 7 Solder remaining 8 Flux remaining 9 Wiring board
Claims (3)
有する基板において、基板上の全面またはパッド電極を
含む一部にフラックスを塗布する工程と、前記フラック
ス上にハンダ粒子を付着させる工程と、ハンダ粒子を溶
融してパッド電極上にハンダ端子を形成する工程と、パ
ッド電極以外の部位に残留するフラックスとハンダとを
除去する工程とを有することを特徴とするハンダ端子の
製造方法。A step of applying a flux to the entire surface of the substrate or a portion including the pad electrode on a substrate having a pad electrode for providing solder terminals; a step of attaching solder particles on the flux; A method of manufacturing a solder terminal, comprising: a step of melting a particle to form a solder terminal on a pad electrode; and a step of removing flux and solder remaining at a portion other than the pad electrode.
有する基板において、基板上の全面またはパッド電極を
含む一部にフラックスを塗布する工程と、前記フラック
ス上にハンダ粒子を付着させる工程と、過剰のハンダ粒
子を除去する工程と、ハンダ粒子を溶融してパッド電極
上にハンダ端子を形成する工程と、パッド電極以外の部
位に残留するフラックスとハンダとを除去する工程を有
することを特徴とするハンダ端子の製造方法。2. In a substrate having a pad electrode for providing a solder terminal, a step of applying a flux to the entire surface of the substrate or a part including the pad electrode, a step of attaching solder particles to the flux, and Removing the solder particles, forming solder terminals on the pad electrodes by melting the solder particles, and removing flux and solder remaining in portions other than the pad electrodes. Manufacturing method of solder terminal.
間距離より小さいことを特徴とする請求項第１項または
第２項に記載のハンダ端子の製造方法。3. The method for manufacturing a solder terminal according to claim 1, wherein the particle size of the solder particles is smaller than the distance between the nearest pad electrodes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000121970A JP2001308126A (en) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | Method for manufacturing solder terminals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2000121970A JP2001308126A (en) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | Method for manufacturing solder terminals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001308126A true JP2001308126A (en) | 2001-11-02 |
Family
ID=18632516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2000121970A Pending JP2001308126A (en) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | Method for manufacturing solder terminals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001308126A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008041867A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Showa Denko Kk | Manufacturing method of soldered circuit board |
-
2000
- 2000-04-24 JP JP2000121970A patent/JP2001308126A/en active Pending
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| JP2008041867A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Showa Denko Kk | Manufacturing method of soldered circuit board |
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