JP2003007763A - Method for manufacturing wiring board - Google Patents

Method for manufacturing wiring board

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JP2003007763A
JP2003007763A JP2001195381A JP2001195381A JP2003007763A JP 2003007763 A JP2003007763 A JP 2003007763A JP 2001195381 A JP2001195381 A JP 2001195381A JP 2001195381 A JP2001195381 A JP 2001195381A JP 2003007763 A JP2003007763 A JP 2003007763A
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JP
Japan
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wiring board
solder
openings
printing
electrode
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Application number
JP2001195381A
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Japanese (ja)
Inventor
Takuya Hanto
琢也 半戸
Fumitaka Nishio
文孝 西尾
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form solder bumps having much solder by once printing and fusing, while evading generation of a solder bridge between electrodes when the solder bumps are formed on solder bump forming surfaces of fine electrodes arranged at fine pitches between electrodes, by one time or a plurality of times of printing and fusing. SOLUTION: A mask 211 for printing is so overlapped on a wiring board 100 that each aperture 213 of the mask is positioned on each electrode. Each of the apertures 213 is formed in a square larger than or equal to a plane view form circumscribing the solder bump forming surface 113. Neighboring apertures 213 are so arranged that sides of the squares face each other in parallel. The mask 211 for printing is used for the printing of solder.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路素
子(IC)などの電子部品を、フリップチップ接続方式
で搭載する配線基板(ICパッケージ)のように、同配
線基板の電極(接続用端子)に、電子部品の電極とのハ
ンダ付け(接続)のためのハンダバンプを形成する、配
線基板の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode (connecting terminal) of a wiring board such as a wiring board (IC package) on which an electronic component such as a semiconductor integrated circuit element (IC) is mounted by a flip chip connection method. ), To form a solder bump for soldering (connection) with an electrode of an electronic component.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路素子をフリップチップ接
続方式で搭載する配線基板と、同素子の両者の電極間の
接続は、配線基板上に半導体集積回路素子を、基板及び
同素子の両者の電極群が一致(正対)するように位置決
めして載置し、電極間のハンダを加熱溶融(リフロー)
してハンダ付けすることによって行われている。このた
めのハンダは、ハンダバンプとして配線基板の製造の最
終工程で、配線基板又はその製造用の配線基板集合体
(配線基板の製造仕掛かり大判)の電極群に対応する開
口群を備えた印刷用マスクを使用して各電極にハンダペ
ーストを印刷し、その後、加熱溶融することで各電極に
予め形成するのが普通である。
2. Description of the Related Art A wiring board on which a semiconductor integrated circuit element is mounted by a flip-chip connection method and the electrodes of the element are connected to each other by placing the semiconductor integrated circuit element on the wiring board and the electrodes of both the board and the element. Position and place so that the groups match (face each other) and heat and melt the solder between the electrodes (reflow)
It is done by soldering. Solder for this purpose is used as a solder bump for printing in the final step of manufacturing a wiring board, which has an opening group corresponding to an electrode group of the wiring board or a wiring board assembly for manufacturing the wiring board (wiring board manufacturing in-process large format). It is common to print solder paste on each electrode using a mask, and then heat-melt and pre-form each electrode.

【0003】このような配線基板と半導体集積回路素子
との電極間のハンダ付けによる電気的接続の信頼性を高
めるためには、配線基板の電極に形成されたハンダバン
プに、必要十分な量(ボリューム)のハンダが存在する
ことが不可欠である。このため、従来は、図10に示し
たように、配線基板100の各電極111の平面視形状
が円形であることに対応し、ハンダペーストを印刷する
のに使用する印刷用マスク210の各開口223につい
ても、その平面視形状を円形としていた。そして、大目
のハンダペーストが印刷できるように、つまり1度に多
量のハンダが形成できるように、隣接する電極間でハン
ダが連ならないように所定の間隔Kが保持される範囲
で、電極よりその開口223の直径(内径)Dを大きく
形成していた。
In order to improve the reliability of the electrical connection between the electrodes of the wiring board and the semiconductor integrated circuit element by soldering, the solder bumps formed on the electrodes of the wiring board have a necessary and sufficient amount (volume). ) Solder is essential. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 10, each electrode 111 of the wiring substrate 100 corresponds to a circular shape in plan view, and each opening of the printing mask 210 used for printing the solder paste is used. Also for 223, the plan view shape is circular. Then, in order to print a large amount of solder paste, that is, to form a large amount of solder at a time, in a range in which a predetermined interval K is maintained so that the solder does not continue between adjacent electrodes, The diameter (inner diameter) D of the opening 223 was formed large.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、近時におい
ては、半導体集積回路素子の電極の高密度化ないし高集
積化により、これを搭載する配線基板の電極間のピッチ
は200μm以下と小さく、電極上面(電極上面のハン
ダバンプ形成面又はハンダバンプ形成面ともいう)はそ
の直径が150μm以下の微小寸法となってきている。
このため、電極上にそれより大径となるように円形でハ
ンダペーストを印刷し、これを溶融すると、所定の間隔
を保持したとしても電極間でハンダが連なるハンダブリ
ッジができてしまうことがあった。これは、電極のあま
りの高密度化によって、ハンダペーストのにじみや印刷
ずれ(誤差)により、隣接して印刷されたハンダペース
トのパターン(以下、パターンともいう)相互が容易に
連なってしまうことによるものである。
However, in recent years, due to the high density or high integration of the electrodes of the semiconductor integrated circuit element, the pitch between the electrodes of the wiring board on which they are mounted is as small as 200 μm or less. The upper surface (also referred to as the solder bump forming surface of the electrode upper surface or the solder bump forming surface) has a fine dimension with a diameter of 150 μm or less.
Therefore, when solder paste is printed in a circular shape on the electrodes so that the diameter is larger than that, and when the paste is melted, a solder bridge in which the solder is continuous between the electrodes may be formed even if a predetermined gap is maintained. It was This is because the density of the electrodes is too high and the solder paste patterns (hereinafter also referred to as patterns) printed adjacent to each other are easily connected to each other due to the bleeding of the solder paste and the printing deviation (error). It is a thing.

【0005】このようなハンダブリッジを発生させない
ためには、パターン相互間に、例えばパターンの厚みが
40μmのときは、最低でも150〜200μm程度の
間隔を設定する必要がある。一方、このような間隔を確
保してパターンを印刷、リフローする場合には、ハンダ
バンプに十分な量のハンダが確保できないことがある。
このため、近時においては、こうしたハンダペーストの
印刷、リフローを繰り返し、各々2回以上行うようにな
ってきている。ところが、たとえ2回の印刷、溶融を繰
り返したとしても、1回(1度)の印刷、溶融で形成で
きるハンダバンプの量は微量であり、ハンダバンプのボ
リュームを効率的にアップすることは容易でない。
In order to prevent such a solder bridge from occurring, it is necessary to set an interval of at least about 150 to 200 μm between the patterns, for example, when the thickness of the pattern is 40 μm. On the other hand, when the pattern is printed and reflowed with such an interval secured, a sufficient amount of solder may not be secured in the solder bump.
For this reason, in recent years, such printing and reflow of solder paste have been repeated two or more times each. However, even if printing and melting are repeated twice, the amount of solder bumps that can be formed by printing (melting once) and melting is very small, and it is not easy to efficiently increase the volume of solder bumps.

【0006】本発明は、こうした問題点を解消すべくな
されたもので、その目的は、微小な電極間ピッチで配置
された微小な電極(ハンダバンプ形成面)に1回又は複
数回の印刷、溶融でハンダバンプを形成するにあたり、
電極相互間におけるハンダブリッジの発生を回避しつ
つ、1回の印刷、溶融で、多量のハンダを有するハンダ
バンプを形成できるようにすることにある。
The present invention has been made to solve these problems, and an object thereof is to print or melt fine electrodes (solder bump forming surface) arranged at a fine inter-electrode pitch one or more times. When forming solder bumps with
It is possible to form a solder bump having a large amount of solder by printing and melting once, while avoiding a solder bridge between electrodes.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの請求項1に記載の発明は、平面視円形の電極が複数
設けられてなる配線基板の該各電極の配置に対応して形
成された複数の開口を有する印刷用マスクを、該各開口
が前記各電極上に位置するようにして前記配線基板上に
重ね、その状態の下で該各開口の前記各電極上にハンダ
ペーストを印刷し、印刷したハンダペーストを加熱溶融
することでハンダバンプを形成する配線基板の製造方法
において、前記印刷用マスクに、前記各開口を前記各電
極上に位置するようにして前記配線基板上に重ねた際に
該各開口が平面視において前記各電極上面のハンダバン
プ形成面に外接する以上の大きさの正方形に形成されて
いるとともに、該各開口の隣接するもの相互が、正方形
の辺同士を平行に対向するように配置されて形成された
ものを使用することにある。
According to a first aspect of the invention for solving the above-mentioned problems, the invention is formed corresponding to the arrangement of each electrode of a wiring board having a plurality of circular electrodes in plan view. A printing mask having a plurality of openings formed on the wiring board such that the openings are located on the electrodes, and under the condition, a solder paste is formed on the electrodes of the openings. In a method of manufacturing a wiring board for printing and forming solder bumps by heating and melting a printed solder paste, the printing mask is overlaid on the wiring board so that the openings are located on the electrodes. When each of the openings is formed in a square size larger than the size of the opening that circumscribes the solder bump formation surface of the upper surface of each electrode when viewed from above, the adjacent openings of the openings are parallel to each other. To It is to use one formed is arranged to direction.

【0008】上記手段においては、印刷用マスク(以
下、単にマスクとも言う)に、前記各開口を前記各電極
上に位置するようにして前記配線基板上に重ねた際に該
各開口が平面視において前記各電極上面のハンダバンプ
形成面に外接する以上の大きさの正方形に形成されてい
るとともに、該各開口の(上下又は左右に)隣接するも
の相互が、正方形の辺同士を平行に対向するように配置
されて形成されたものを使用することとしたものであ
る。したがって、各電極へのハンダペーストの印刷にお
いては、ハンダブリッジの発生防止のための間隔を一定
に保持しつつも、最大の印刷面積が確保できるから、各
電極には1回の印刷、溶融で、電極相互間におけるハン
ダブリッジの発生を回避しつつも、多量のハンダを有す
るハンダバンプを効率的に形成できる。
In the above means, when the printing mask (hereinafter, also simply referred to as a mask) is overlaid on the wiring board such that the openings are located on the electrodes, the openings are viewed in plan view. In the above, each electrode is formed in a square having a size larger than that circumscribing the solder bump forming surface on the upper surface of each electrode, and adjacent ones (upper or lower or left and right) of the respective openings face each other with their sides parallel to each other. It is decided to use the one arranged and formed as described above. Therefore, in printing the solder paste on each electrode, the maximum printing area can be secured while maintaining a constant gap for preventing the solder bridge, so each electrode can be printed and melted once. It is possible to efficiently form a solder bump having a large amount of solder while avoiding the occurrence of a solder bridge between the electrodes.

【0009】すなわち、従来のハンダペーストの印刷で
は、図10に示したように、ハンダブリッジが生じない
ようにパターン相互の間隔Kを確保するため、印刷用マ
スク210の開口223を直径Dの円形とし、電極11
1に対して円形にハンダペーストの印刷をしていたが、
その場合の印刷面積はπD/4である。これに対し
て、本発明によればハンダブリッジの発生防止のための
間隔を同様に保持しつつも、図5−A〜C中に示したよ
うに、その印刷面積は、D とし得るから、1回で印
刷できるハンダペーストの量を従来のそれより4/π倍
ボリュームアップできる。なお、本明細書において、円
形或いは正方形とは、数百倍に拡大して肉眼で見たと
き、あらまし円形或いは正方形にみえるものをいう。す
なわち、その円形には多少楕円かかった円形も含まれる
し、正方形にはコーナーに微小なRがついているような
正方形も含まれる。
That is, in the conventional solder paste printing, as shown in FIG. 10, the opening 223 of the printing mask 210 has a circular shape with a diameter D in order to secure a space K between patterns so as not to cause a solder bridge. And electrode 11
The solder paste was printed in a circle for 1
The print area of the case is πD 2/4. On the other hand, according to the present invention, the printing area can be set to D 2 as shown in FIGS. 5A to 5C while maintaining the same interval for preventing the occurrence of the solder bridge. The amount of solder paste that can be printed at one time can be increased by 4 / π times that of the conventional one. In the present specification, the term “circular or square” refers to something that looks like a circle or square when magnified several hundred times and viewed with the naked eye. That is, the circle includes a circle having a slightly elliptical shape, and the square includes a square having a minute R at a corner.

【0010】なお、本発明において配線基板とは、1配
線基板のほかに、配線基板製造用の配線基板集合体も含
む。そして、ハンダバンプ形成面とは電極上面のうちの
ハンダバンプが形成される面をいう。これは、電極上面
の全体が露出しているときは、その全体にハンダバンプ
が形成されるため、電極上面がハンダバンプ形成面と同
じとなるが、基板面にソルダーレジスト層が形成され、
それが電極上面の周縁を被覆しているときは、ソルダー
レジスト層から露出している電極上面部分がハンダバン
プ形成面となる。
In the present invention, the wiring board includes not only one wiring board but also a wiring board assembly for manufacturing a wiring board. The solder bump formation surface is the surface of the electrode upper surface on which the solder bumps are formed. This is because when the entire upper surface of the electrode is exposed, solder bumps are formed on the entire surface, so the upper surface of the electrode is the same as the solder bump formation surface, but a solder resist layer is formed on the substrate surface.
When it covers the periphery of the electrode upper surface, the electrode upper surface portion exposed from the solder resist layer becomes the solder bump formation surface.

【0011】また、請求項2に記載の発明は、平面視円
形の電極が複数設けられてなる配線基板の該各電極の配
置に対応して形成された複数の開口を有する印刷用マス
クを、該各開口が前記各電極上に位置するようにして前
記配線基板上に重ね、その状態の下で該各開口の前記各
電極上にハンダペーストを印刷する工程と、印刷したハ
ンダペーストを加熱溶融する工程をそれぞれ複数回含む
ことでハンダバンプを形成する配線基板の製造方法にお
いて、複数のハンダペーストの印刷工程のうちの少なく
とも1回は、前記各開口を前記各電極上に位置するよう
にして前記配線基板上に重ねた際に該各開口が平面視に
おいて前記各電極上面のハンダバンプ形成面に外接する
以上の大きさの正方形に形成されているとともに、該各
開口の隣接するもの相互が、正方形の辺同士を平行に対
向するように配置されて形成された印刷用マスクを使用
することにある。
According to the second aspect of the invention, there is provided a printing mask having a plurality of openings formed corresponding to the arrangement of each electrode of a wiring board having a plurality of circular electrodes in plan view, Overlapping on the wiring board so that the openings are located on the electrodes, printing solder paste on the electrodes of the openings under the state, and heating and melting the printed solder paste. In the method for manufacturing a wiring substrate in which the solder bumps are formed by including each of a plurality of steps, each of the openings is located on the electrode in at least one of a plurality of solder paste printing steps. Each of the openings is formed in a square shape having a size larger than that circumscribing the solder bump forming surface of the upper surface of each electrode when being overlapped on the wiring board, and the openings are adjacent to each other. Each other, is to use a printing mask formed are disposed parallel opposite sides to each other of the square.

【0012】ハンダペーストの印刷工程と、その加熱溶
融工程は、各1回の場合もあるが、請求項2に記載のよ
うに、それぞれ複数回含む場合もあり、その場合には複
数のハンダペーストの印刷工程のうちの少なくとも1回
について、請求項1に記載のような印刷用マスクを使用
するようにしたのが請求項2に記載の発明である。そし
て、請求項2においては、請求項1に記載の印刷用マス
クを2回目の印刷において使用するとよい。
The step of printing the solder paste and the step of heating and melting the solder paste may each be performed once, but may be included a plurality of times as described in claim 2, and in that case, a plurality of solder pastes may be included. The invention according to claim 2 is such that the printing mask as described in claim 1 is used for at least one of the printing steps. In the second aspect, the printing mask according to the first aspect may be used in the second printing.

【0013】請求項1又は2記載の配線基板の製造方法
においては、前記印刷用マスクの正方形の各開口が碁盤
格子状に配置されてなることとするのがよい。
In the method of manufacturing a wiring board according to the first or second aspect, it is preferable that the square openings of the printing mask are arranged in a grid pattern.

【0014】本発明では、請求項4に記載のように、正
方形の前記各開口を有する前記印刷用マスクを、該各開
口を前記各電極上面のハンダバンプ形成面に平面視にお
いて略同心にして前記配線基板上に重ねるのが基本であ
るが、請求項5に記載のように、正方形の前記各開口を
有する前記印刷用マスクを、該各開口を前記各電極上面
のハンダバンプ形成面に平面視において偏心させて前記
配線基板上に重ねることとしてもよい。請求項5に記載
のように、偏心させて重ねて印刷する場合には、溶融ハ
ンダが横方向に流動する形で電極上面のハンダバンプ形
成面に濡れ広がるため、その濡れ広がり過程でガスを押
し出す形となる。したがって、形成されたハンダバンプ
にボイドが発生しにくいので電子部品との接合の信頼性
が向上する。
According to a fourth aspect of the present invention, the printing mask having the square openings is arranged such that the openings are substantially concentric with the solder bump formation surface of the upper surface of each electrode in a plan view. It is basically overlapped on the wiring board, but as described in claim 5, the printing mask having each of the square openings is provided in plan view with the openings on the solder bump formation surface of each electrode upper surface. It may be eccentrically arranged and stacked on the wiring board. As described in claim 5, in the case of eccentric and overlapping printing, molten solder flows laterally and spreads wet on the solder bump forming surface of the upper surface of the electrode. Therefore, a gas is extruded in the wet spreading process. Becomes Therefore, voids are less likely to occur in the formed solder bumps, and the reliability of bonding with electronic components is improved.

【0015】なお、本発明における印刷用マスクは、電
極上面のハンダバンプ形成面の大きさ(直径80〜12
0μm)や、マスクの分離性(抜け性)を考慮すると、
その厚さを、30〜50μmとするのが適切である。ま
た、このようなマスクを用いて印刷する場合のハンダペ
ーストのにじみや印刷誤差を考慮すると、ハンダブリッ
ジの発生回避のためには、隣接する開口相互の間隔は1
00〜200μmとするのが適切である。
In the printing mask of the present invention, the size of the solder bump forming surface on the upper surface of the electrode (diameter 80 to 12) is used.
0 μm) and the separability (removability) of the mask,
It is appropriate that the thickness is 30 to 50 μm. Further, in consideration of the bleeding of the solder paste and the printing error when printing is performed using such a mask, the distance between the adjacent openings is 1 in order to avoid the occurrence of the solder bridge.
It is appropriate that the thickness is from 00 to 200 μm.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図1〜図5に
基づいて詳細に説明する。図1は、ハンダバンプを形成
する多層配線基板製造用の配線基板集合体10であり、
配線基板100を例えば16個とることができるように
縦横に4列づつ配置されており、周囲には枠状の耳11
が設けられている。図2は、図1の配線基板集合体10
のうちの1つの配線基板100部分の拡大平面図であ
り、図3は図2のA部(複数の電極(群)111)を含
む部分平面図である。そして、図4は、図2の側面図及
び電極111の部分近傍の拡大断面図である。さらに、
図5は、配線基板100の電極群にハンダバンプを形成
する工程の説明用平面図であり、図6は図5−Dのハン
ダバンプの断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a wiring board assembly 10 for manufacturing a multilayer wiring board for forming solder bumps,
The wiring boards 100 are arranged vertically and horizontally in four rows so that 16 wiring boards can be taken, for example.
Is provided. FIG. 2 shows the wiring board assembly 10 of FIG.
2 is an enlarged plan view of one of the wiring board 100 parts, and FIG. 3 is a partial plan view including part A (a plurality of electrodes (groups) 111) of FIG. 2. Then, FIG. 4 is a side view of FIG. 2 and an enlarged cross-sectional view in the vicinity of a portion of the electrode 111. further,
FIG. 5 is a plan view for explaining a process of forming solder bumps on the electrode group of the wiring board 100, and FIG. 6 is a sectional view of the solder bumps of FIG. 5-D.

【0017】このような配線基板集合体10を構成する
各配線基板100の部分は、その上主面102に半導体
集積回路素子との接続用の平面視円形の電極(群)11
1が、上下左右(縦横)に列をなして多数配置されてい
る。ただし、本形態では配線基板100は樹脂製のもの
であり、その主面102上には電極111を露出するよ
うにして一定厚さTRでソルダーレジスト層121が形
成されている(図4参照)。そして、ソルダーレジスト
層121は電極111の上面の周縁を一定幅、一定厚さ
TR2で被覆しており、ソルダーレジスト層121の表
面122が電極111の上面より高位となっている。な
お、電極111は、本形態では1つの配線基板100部
位において碁盤目格子線状に一定ピッチP(例えば15
0μm)で配置されている。この電極111の直径Dd
は100μmとされているが、平面視においてソルダー
レジスト層121より露出している電極上面のハンダバ
ンプ形成面113の直径DRは80μmとされている。
The portion of each wiring board 100 which constitutes such a wiring board assembly 10 has an electrode (group) 11 on its upper main surface 102, which is circular in plan view for connection with a semiconductor integrated circuit element.
A large number of 1s are arranged in rows vertically (horizontally and horizontally). However, in this embodiment, the wiring substrate 100 is made of resin, and the solder resist layer 121 is formed on the main surface 102 so as to expose the electrodes 111 with a constant thickness TR (see FIG. 4). . The solder resist layer 121 covers the periphery of the upper surface of the electrode 111 with a constant width and a constant thickness TR2, and the surface 122 of the solder resist layer 121 is higher than the upper surface of the electrode 111. In the present embodiment, the electrodes 111 are arranged at a constant pitch P (for example, 15
0 μm). Diameter Dd of this electrode 111
Is 100 μm, but the diameter DR of the solder bump formation surface 113 on the upper surface of the electrode exposed from the solder resist layer 121 is 80 μm in a plan view.

【0018】しかして、このような配線基板10は、ハ
ンダペーストの印刷工程に送られると、図5−Aに示し
たように、各配線基板100部位の電極(群)111に
対応する配置で、正方形の開口213が多数設けられた
印刷用マスク211が、基板10の上に、開口213が
電極上面のハンダバンプ形成面113に平面視同心状に
位置するようにして位置決めして重ねられる。なお、印
刷用マスク211は、例えばステンレス合金製の薄板
(厚さ30μm)からなり、図7に示したように、配線
基板集合体10より大きめに形成され、開口213は図
5及び図7に示したように、各配線基板100部位の多
数の電極(群)111に対応する配置で形成されてい
る。ただし、図7は、位置決めなどを省略した印刷用マ
スク211の概略構成平面図である。そして本形態では
開口213は、図示のように、露出する電極上面のハン
ダバンプ形成面(露出面)113の直径DRより大きい
1辺(長さD)をもつ正方形に形成されているため、各
ハンダバンプ形成面113が印刷用マスク211の各開
口213の中央に位置するようになっている。なお、各
開口213は、碁盤目格子状に配置されるとともに、隣
接する上下左右の開口相互間の間隔Kで一定をなし、各
開口213内へのハンダペーストの印刷パターンの間隔
として、にじみや印刷誤差があっても連ならない限界
(最小)の大きさとされている。
However, when such a wiring board 10 is sent to the solder paste printing step, as shown in FIG. 5A, the wiring board 10 is arranged at a position corresponding to the electrode (group) 111 of each wiring board 100 portion. The printing mask 211 provided with a large number of square openings 213 is positioned and superposed on the substrate 10 so that the openings 213 are concentrically located on the solder bump forming surface 113 on the upper surface of the electrode in a plan view. The printing mask 211 is made of, for example, a thin plate made of a stainless alloy (thickness: 30 μm), is formed to be larger than the wiring board assembly 10 as shown in FIG. 7, and the opening 213 is shown in FIGS. As shown, the wiring board 100 is formed in an arrangement corresponding to a large number of electrodes (groups) 111 in each portion. However, FIG. 7 is a schematic configuration plan view of the printing mask 211 in which positioning and the like are omitted. In the present embodiment, the opening 213 is formed in a square shape having one side (length D) larger than the diameter DR of the solder bump formation surface (exposed surface) 113 of the exposed electrode upper surface as shown in the figure, and thus each solder bump is formed. The formation surface 113 is located at the center of each opening 213 of the printing mask 211. The openings 213 are arranged in a grid pattern and have a constant interval K between adjacent upper, lower, left, and right openings. It is set to the limit (minimum) size that does not continue even if there is a printing error.

【0019】次にこのように重ねた印刷用マスク211
の開口213の中に、図5−Bに示したように、ハンダ
ペースト311をスキージで印刷し、充填する。そし
て、印刷用マスク211を除去する。すると、図5−C
に示したように、各配線基板100部位の各電極111
の上にはマスク211の厚さと略同一厚さで1辺が約1
00μmの正方形のハンダペーストパターン(群)31
1が印刷される。このパターン311は1配線基板10
0ごとに碁盤目格子状を呈する。
Next, the printing mask 211 stacked in this manner
As shown in FIG. 5B, the solder paste 311 is printed and filled in the opening 213 of the squeegee. Then, the printing mask 211 is removed. Then, Fig. 5-C
As shown in FIG.
The thickness of the mask 211 is approximately the same as the thickness of the mask 211 and one side is about 1
00μm square solder paste pattern (s) 31
1 is printed. This pattern 311 includes one wiring board 10.
Every 0 represents a grid pattern.

【0020】その後、ハンダペーストを加熱溶融すると
きには、図5−Dに示したように、隣接するもの同士が
接触することなく、つまりハンダブリッジを形成するこ
となく、各電極上面のハンダバンプ形成面113に濡れ
る形となり、図6に示したような球面状のハンダバンプ
313が形成される。なお、ハンダの溶融過程ではハン
ダはハンダバンプ形成面113に濡れ広がり、ソルダー
レジスト層121の開口中に落ち込んで電極上面のハン
ダバンプ形成面113上で上部を球面状として固化す
る。
After that, when the solder paste is heated and melted, as shown in FIG. 5D, the solder bump forming surface 113 on the upper surface of each electrode does not come into contact with each other, that is, without forming a solder bridge. Then, a spherical solder bump 313 as shown in FIG. 6 is formed. In the process of melting the solder, the solder wets and spreads on the solder bump forming surface 113, falls into the opening of the solder resist layer 121, and solidifies the upper portion on the solder bump forming surface 113 on the electrode upper surface into a spherical shape.

【0021】本形態では、各電極上面のハンダバンプ形
成面113の直径DRが80μmであり、ハンダバンプ
形成面113の相互のピッチPが150μmである。し
かして、従来においては、ハンダブリッジの発正回避の
ため、図10中に示したように、マスク210の開口2
13をDを直径とする円形の開口223でハンダペース
トを印刷していたのに比べ、本形態では、D/πのボリ
ュームアップされたハンダバンプ313となすことがで
きる。すなわち、上記した印刷用マスク211を用いる
場合には、1度に多量のハンダペーストを各電極上面の
ハンダバンプ形成面113に印刷できる上に、その溶融
過程でもハンダブリッジを生じることなくハンダバンプ
となすことができるため、効率的にハンダバンプのボリ
ュームを確保できる。
In the present embodiment, the diameter DR of the solder bump forming surface 113 on the upper surface of each electrode is 80 μm, and the mutual pitch P of the solder bump forming surface 113 is 150 μm. However, in the prior art, in order to avoid the occurrence of the solder bridge, as shown in FIG.
In contrast to the case where the solder paste was printed in the circular opening 223 having a diameter of 13 as D, in the present embodiment, the solder bump 313 having a volume increased by D / π can be formed. That is, when the above-mentioned printing mask 211 is used, a large amount of solder paste can be printed at a time on the solder bump forming surface 113 on the upper surface of each electrode, and solder bumps can be formed without causing solder bridges in the melting process. Therefore, the volume of the solder bump can be efficiently secured.

【0022】なお、上記においてさらに多量のハンダボ
リュームを要するというような場合には、前記した正方
形の開口を有する印刷用マスクを用いて、或いは、従来
の円形の開口を有する印刷用マスクを用いて、それぞれ
適数回のハンダペーストの印刷をし、リフローを繰り返
してもよい。こうして、ハンダバンプを形成した後に
は、配線基板集合体10を各配線基板100の部位に分
割することで、本形態では16個の配線基板が1度に得
られる。
When a larger amount of solder volume is required in the above, the printing mask having the square opening described above is used, or the conventional printing mask having the circular opening is used. The solder paste may be printed a proper number of times and the reflow process may be repeated. In this way, after the solder bumps are formed, the wiring board assembly 10 is divided into parts of the wiring boards 100, so that 16 wiring boards can be obtained at a time in this embodiment.

【0023】ところで、このように複数回の印刷、リフ
ローを要するもので、上記のようにソルダーレジスト層
が形成され、その表面が電極上面より高位となる配線基
板にハンダバンプを形成する場合には、次のようにする
のが好ましい。すなわち、1回目は、従来の円形の開口
を有する印刷用マスクを用いてハンダペーストを印刷
し、リフローする。そして2回目は、前記形態に使用し
たような正方形の開口を有する印刷用マスクを用いてハ
ンダペーストを印刷し、リフローするのである。その理
由は次のようである。
By the way, when the solder resist layer is formed as described above and the solder bumps are formed on the wiring substrate whose surface is higher than the upper surface of the electrode, which requires printing and reflowing a plurality of times as described above, The following is preferable. That is, the first time, the solder paste is printed using a conventional printing mask having a circular opening, and the reflow is performed. Then, in the second time, the solder paste is printed using the printing mask having the square opening as used in the above-described embodiment, and the reflow is performed. The reason is as follows.

【0024】複数回の印刷、リフローを繰り返す場合に
おいて、1回目に印刷したハンダペーストをリフローす
ることで形成されたハンダバンプは、フラックスの洗浄
が必要となる。一方、一回目のリフローにおいてハンダ
が多いと、ハンダバンプ形成面に具合良く濡れ広がら
ず、ソルダーレジスト層の開口にハンダ玉となって引っ
かかることがあり、そのようなハンダ玉は、洗浄時の洗
浄液の流動や振動で脱落してしまい、基板の仕掛かり品
不良となる。これを防止するためには、1回目のハンダ
バンプ形成用の溶融ハンダがハンダバンプ形成面に確実
に濡れ広がることが必要であり、そのためにはハンダペ
ーストはむしろ少なめの方が好ましい。すなわち、上記
のように、1回目は、円形の開口を有する印刷用マスク
を用いてハンダペーストを印刷し、リフローすることに
すれば、1回目の印刷及び溶融によるハンダバンプでは
多くのハンダ量は確保できないものの、ハンダがソルダ
ーレジスト層の開口に引っかかって固化することなく、
ハンダバンプ形成面に確実に接着する。したがって、フ
ラックス洗浄時のハンダバンプの脱落が防止される。そ
して、2回目のハンダペーストの印刷で、正方形の開口
を備えたマスクでハンダペーストを印刷し、リフローす
ることで、フラックス洗浄時のハンダバンプの脱落もな
いし、ハンダブリッジの発生もなく、効率的に多量のハ
ンダを備えたハンダバンプを形成できる。
When printing and reflowing are repeated a plurality of times, the solder bumps formed by reflowing the solder paste printed the first time require cleaning of the flux. On the other hand, if there is a lot of solder in the first reflow, it may not spread well on the solder bump forming surface and may be caught as solder balls in the openings of the solder resist layer. It will fall off due to flow and vibration, resulting in defective work-in-process of the substrate. In order to prevent this, it is necessary that the molten solder for the first solder bump formation surely spreads on the solder bump formation surface, and for that purpose, it is preferable that the amount of the solder paste is rather small. That is, as described above, if the solder paste is printed using the printing mask having the circular opening and the reflow is performed for the first time, a large amount of solder is secured in the solder bump by the first printing and melting. Although it can not be done, solder does not get caught in the opening of the solder resist layer and solidify,
Securely adheres to the solder bump formation surface. Therefore, the solder bumps are prevented from falling off during the flux cleaning. In the second printing of the solder paste, the solder paste is printed with a mask having a square opening, and reflowing is performed, so that the solder bumps do not fall off during the flux cleaning, and the solder bridge does not occur. A solder bump having a large amount of solder can be formed.

【0025】さて、次に本発明の別形態について図8
の、配線基板の電極群にハンダバンプを形成する工程の
説明用平面図に基づいて説明する。ただし、このもの
は、上記においては印刷用マスクをその正方形の各開口
を各電極上に、平面視において略同心にして配線基板上
に重ねたものであるのに対し、本形態は図8に示したよ
うに、正方形の各開口を各電極上に、平面視において、
例えば図上、右横方向に所定量偏心させて配線基板10
0上に重ねた点が相違するだけである。すなわち、本質
的相違は無いことから、同一部位には同一の符号を付す
に止め、その詳細な説明は省略する。なお、本形態では
印刷用マスク211をその正方形の各開口213を各電
極上に偏心させて重ねてハンダペーストの印刷をしたた
め、印刷後の断面は図9−Aに示したようであり、溶融
時には図9−Bに示したように溶融ハンダ312が横方
向に流動する形で電極上面のハンダバンプ形成面113
に濡れ広がる。このため、その濡れ広がり過程でガスを
押し出す形となるから、形成されたハンダバンプ313
にボイドが発生しにくいといった効果がある。
Now, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Will be described based on the plan view for explaining the step of forming solder bumps on the electrode group of the wiring board. However, in this embodiment, the printing mask is stacked on the wiring board so that each square opening of the mask is substantially concentric in a plan view in the above. As shown, each square opening on each electrode, in plan view,
For example, in the figure, the wiring board 10 is eccentric to the right lateral direction by a predetermined amount.
The only difference is that they are superimposed on 0. That is, since there is no essential difference, the same parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, since the printing mask 211 is printed with the solder paste by overlapping the square openings 213 on the respective electrodes with eccentricity, the cross section after printing is as shown in FIG. At times, as shown in FIG. 9-B, the molten solder 312 flows laterally so that the solder bump forming surface 113 on the upper surface of the electrode is formed.
Spreads wet. Therefore, since the gas is pushed out in the wetting and spreading process, the formed solder bump 313
The effect is that voids are unlikely to occur.

【0026】なお、上記においては、印刷用マスクの開
口213の大きさをその一辺が、電極上面のハンダバン
プ形成面113に外接する以上の大きさ、つまり一辺が
ハンダバンプ形成面113の直径より大きい正方形とし
たが、ハンダペーストの印刷パターン相互間の間隔の確
保の必要から、これより小さい、ハンダバンプ形成面1
13の直径を一辺とする正方形とするような場合であっ
ても同様の効果がある。すなわち、印刷用マスクの開口
の大きさは、ハンダブリッジを生じないように、ハンダ
ペーストの印刷パターン相互の間隔を保持することから
決まるものであり、電極のピッチやその上面のハンダバ
ンプ形成面の大きさに応じて設定することになる。ま
た、上記において使用したマスクは、各配線基板部位の
電極に対応する開口群の配置が碁盤目格子状のものにお
いて具体化したが、この開口の配置は基板の電極の配置
に対応して設定するものであることは明らかである。
In the above, the size of the opening 213 of the printing mask is larger than one side of which is in contact with the solder bump forming surface 113 on the upper surface of the electrode, that is, one side is larger than the diameter of the solder bump forming surface 113. However, since it is necessary to secure a space between the print patterns of the solder paste, the solder bump forming surface 1 smaller than this is required.
The same effect can be obtained even if the diameter of 13 is a square having one side. That is, the size of the opening of the printing mask is determined by maintaining the distance between the print patterns of the solder paste so as not to cause the solder bridge, and the pitch of the electrodes and the size of the solder bump formation surface on the upper surface thereof. It will be set accordingly. Further, the mask used in the above is embodied in the case where the arrangement of the opening groups corresponding to the electrodes of each wiring board part is a grid-like grid, but the arrangement of the openings is set corresponding to the arrangement of the electrodes on the board. It is clear that it does.

【0027】上記においては、配線基板を1度に多数得
るための配線基板集合体の製造において説明したが、本
発明は、1つの配線基板ごとにハンダペーストを印刷
し、印刷したハンダペーストを加熱溶融することで1配
線基板ごとにハンダバンプを形成する場合においても適
用できる。そして、その配線基板は、ICパッケージに
限定されるものでもない。また、上記においては樹脂製
配線基板にハンダバンプを形成する場合において具体化
した場合を説明したが、本発明は、配線基板の材質に関
係なく、そして配線基板の構造(単層、多層構造)にか
かわらず具体化できる。さらに、配線基板の電極は、半
導体素子の電極との接続用のものとして具体化したが、
本発明の配線基板の製造方法は、このような電極に限定
されることなく、配線基板に設けられるその他の電極に
ついて広く適用できる。
In the above description, the manufacturing of a wiring board assembly for obtaining a large number of wiring boards at one time has been described. However, in the present invention, a solder paste is printed for each wiring board and the printed solder paste is heated. It can also be applied when forming solder bumps for each wiring substrate by melting. The wiring board is not limited to the IC package. Further, in the above, the case where the solder bumps are formed on the resin-made wiring board has been described, but the present invention is applicable to the structure of the wiring board (single layer, multilayer structure) regardless of the material of the wiring board. It can be embodied regardless. Furthermore, the electrodes of the wiring board are embodied as those for connection with the electrodes of the semiconductor element,
The method for manufacturing a wiring board of the present invention is not limited to such electrodes, but can be widely applied to other electrodes provided on the wiring board.

【0028】そして、本発明は、ハンダペーストの印刷
工程、その加熱溶融工程の回数にかかわらず適用でき
る。さらに、ソルダーレジスト層が各電極上面の周縁を
環状に被覆している配線基板において適用したが、ソル
ダーレジスト層の有無に係らず、またソルダーレジスト
層が形成されていても、電極上面がそれに被覆されてい
ない場合であっても適用できることはいうまでもない。
また、ハンダペーストとしては、Pb−Sn系、Sn−
Sb系、Sn−Ag系、Sn−Ag−Cu系、Au−G
e系、又はAu−Sn系のハンダを用いることができる
が、これらに限られることはない。
The present invention can be applied regardless of the number of times the solder paste printing process and the heating and melting process are performed. Furthermore, the solder resist layer was applied to a wiring board in which the periphery of the upper surface of each electrode is annularly coated, but the upper surface of the electrode is covered with the solder resist layer regardless of the presence or absence of the solder resist layer. Needless to say, it can be applied even if it is not done.
Further, as the solder paste, Pb-Sn system, Sn-
Sb system, Sn-Ag system, Sn-Ag-Cu system, Au-G
Although an e-based or Au-Sn-based solder can be used, the solder is not limited to these.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の配線基板の製造方法によれば、微小な電極間ピッチで
配置された微小な電極のハンダバンプ形成面に、1回又
は複数回の印刷、溶融でハンダバンプを形成するにあた
り、電極相互間におけるハンダブリッジの発生を回避し
つつ、1回の印刷、溶融で、多量のハンダを有するハン
ダバンプを形成できる。
As is apparent from the above description, according to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, the solder bump forming surface of the fine electrodes arranged at the fine pitch of the electrodes is formed once or plural times. In forming solder bumps by printing and melting, it is possible to form solder bumps having a large amount of solder by printing and melting once while avoiding the occurrence of solder bridges between electrodes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態を説明する樹脂製の多層配線
基板製造用の配線基板集合体の平面図。
FIG. 1 is a plan view of a wiring board assembly for manufacturing a multilayer wiring board made of resin for explaining an embodiment of the present invention.

【図2】図1の配線基板集合体のうちの1つの配線基板
部分の拡大平面図。
FIG. 2 is an enlarged plan view of one wiring board portion of the wiring board assembly shown in FIG.

【図3】図2のA部(複数の電極(群))を含む部分平
面図。
FIG. 3 is a partial plan view including part A (a plurality of electrodes (groups)) of FIG.

【図4】図2の側面図及び電極の部分近傍の拡大断面
図。
FIG. 4 is a side view of FIG. 2 and an enlarged cross-sectional view in the vicinity of a portion of an electrode.

【図5】配線基板の電極群にハンダバンプを形成する工
程の説明用平面図。
FIG. 5 is a plan view for explaining a process of forming a solder bump on an electrode group of a wiring board.

【図6】図5−Dのハンダバンプの断面図。6 is a sectional view of the solder bump of FIG. 5-D.

【図7】位置決めなどを省略した印刷用マスクの概略構
成平面図。
FIG. 7 is a schematic plan view of a printing mask in which positioning and the like are omitted.

【図8】配線基板の電極群にハンダバンプを形成する別
形態に係る方法の説明用平面図。
FIG. 8 is a plan view for explaining a method according to another embodiment of forming a solder bump on an electrode group of a wiring board.

【図9】図8における印刷及び溶融過程の説明用断面
図。
9 is a sectional view for explaining a printing and melting process in FIG.

【図10】従来の配線基板の各電極に、ハンダペースト
を印刷するのに使用する印刷用マスクの各開口を位置決
めして重ねている状態の説明用部分平面図。
FIG. 10 is a partial plan view for explaining a state in which openings of a printing mask used for printing a solder paste are positioned and overlapped with electrodes of a conventional wiring board.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 配線基板集合体 100 配線基板 111 配線基板の電極 113 電極上面のハンダバンプ形成面 121 ソルダーレジスト層 211 印刷用マスク 213 印刷用マスクの開口 311 ハンダペースト(パターン) 312 溶融ハンダ 313 ハンダバンプ DR 電極上面のハンダバンプ形成面の直径 10 Wiring board assembly 100 wiring board 111 Wiring board electrodes 113 Solder bump formation surface on top of electrode 121 Solder resist layer 211 Mask for printing 213 Opening of printing mask 311 Solder paste (pattern) 312 molten solder 313 Solder bump Diameter of solder bump formation surface on top of DR electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E319 AA03 AA07 AB05 AC02 BB05 CC33 CD29 GG01 GG03 GG05 5F044 KK19 LL01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 5E319 AA03 AA07 AB05 AC02 BB05                       CC33 CD29 GG01 GG03 GG05                 5F044 KK19 LL01

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平面視円形の電極が複数設けられてなる
配線基板の該各電極の配置に対応して形成された複数の
開口を有する印刷用マスクを、該各開口が前記各電極上
に位置するようにして前記配線基板上に重ね、その状態
の下で該各開口の前記各電極上にハンダペーストを印刷
し、印刷したハンダペーストを加熱溶融することでハン
ダバンプを形成する配線基板の製造方法において、 前記印刷用マスクに、 前記各開口を前記各電極上に位置するようにして前記配
線基板上に重ねた際に該各開口が平面視において前記各
電極上面のハンダバンプ形成面に外接する以上の大きさ
の正方形に形成されているとともに、該各開口の隣接す
るもの相互が、正方形の辺同士を平行に対向するように
配置されて形成されたものを使用することを特徴とす
る、配線基板の製造方法。
1. A printing mask having a plurality of openings formed corresponding to the arrangement of each electrode of a wiring board having a plurality of circular electrodes in plan view, wherein each opening is formed on each electrode. Manufacture of a wiring board in which solder bumps are formed by printing the solder paste on the respective electrodes of the respective openings under the state of being overlaid on the wiring board so as to be positioned and heating and melting the printed solder paste. In the method, in the printing mask, when the openings are overlapped on the wiring board so that the openings are located on the electrodes, the openings circumscribe the solder bump formation surface on the upper surface of the electrodes in a plan view. It is characterized in that it is formed in a square of the above size, and that adjacent ones of the respective openings are arranged so that the sides of the square are opposed to each other in parallel. A method for manufacturing a wiring board.
【請求項2】 平面視円形の電極が複数設けられてなる
配線基板の該各電極の配置に対応して形成された複数の
開口を有する印刷用マスクを、該各開口が前記各電極上
に位置するようにして前記配線基板上に重ね、その状態
の下で該各開口の前記各電極上にハンダペーストを印刷
する工程と、印刷したハンダペーストを加熱溶融する工
程をそれぞれ複数回含むことでハンダバンプを形成する
配線基板の製造方法において、 複数のハンダペーストの印刷工程のうちの少なくとも1
回は、 前記各開口を前記各電極上に位置するようにして前記配
線基板上に重ねた際に該各開口が平面視において前記各
電極上面のハンダバンプ形成面に外接する以上の大きさ
の正方形に形成されているとともに、該各開口の隣接す
るもの相互が、正方形の辺同士を平行に対向するように
配置されて形成された印刷用マスクを使用することを特
徴とする、配線基板の製造方法。
2. A printing mask having a plurality of openings formed corresponding to the arrangement of each electrode of a wiring board having a plurality of circular electrodes in plan view, wherein each opening is formed on each electrode. By overlapping the wiring board so that it is positioned, printing a solder paste on each electrode of each opening under the state, and heating and melting the printed solder paste a plurality of times. In a method of manufacturing a wiring board for forming solder bumps, at least one of a plurality of solder paste printing steps is used.
The square is a square having a size larger than the size of each opening circumscribing the solder bump forming surface on the upper surface of each electrode in a plan view when the openings are stacked on the wiring board so that the openings are located on the electrodes. A manufacturing method of a wiring board, characterized in that the printing mask is formed in such a manner that adjacent ones of the respective openings are arranged so that the sides of a square face each other in parallel. Method.
【請求項3】 前記印刷用マスクの正方形の各開口が碁
盤格子状に配置されてなることを特徴とする、請求項1
又は2記載の配線基板の製造方法。
3. The square openings of the printing mask are arranged in a grid pattern.
Alternatively, the method for manufacturing a wiring board according to the item 2.
【請求項4】 正方形の前記各開口を有する前記印刷用
マスクを、該各開口を前記各電極上面のハンダバンプ形
成面に平面視において略同心にして前記配線基板上に重
ねることを特徴とする、請求項1、2又は3に記載の配
線基板の製造方法。
4. The printing mask having each of the square openings is stacked on the wiring board with each opening being substantially concentric with the solder bump formation surface of the upper surface of each electrode in a plan view. The method for manufacturing a wiring board according to claim 1, 2, or 3.
【請求項5】 正方形の前記各開口を有する前記印刷用
マスクを、該各開口を前記各電極上面のハンダバンプ形
成面に平面視において偏心させて前記配線基板上に重ね
ることを特徴とする、請求項1、2又は3に記載の配線
基板の製造方法。
5. The printing mask having the square openings is overlapped on the wiring board with the openings being eccentric to the solder bump formation surface of the upper surface of the electrodes in a plan view. Item 5. A method for manufacturing a wiring board according to item 1, 2 or 3.
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