JP4394213B2 - Ｌｓｉパッケージの実装方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は，金属バンプを有するＬＳＩパッケージをプリント配線板に実装する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
ＢＧＡ（Ball Grid Array）やＦＣ（Flip Chip）等の金属バンプを有するＬＳＩパッケージをプリント配線板に実装する際には，金属バンプの周囲に溶融シリカなどの無機材料を添加したエポキシ樹脂等を充填する。これにより，上記金属バンプに加わる応力を分散し，使用冷熱サイクル環境において上記金属バンプにクラックが生ずることを防いでいる。
【０００３】
上記のごとく，樹脂を金属バンプの周囲に充填してＬＳＩパッケージをプリント配線板に実装する方法として，以下に示す▲１▼サイドフィル法（図８），▲２▼圧接法（図９），▲３▼フィルム法（図１０）がある。
▲１▼サイドフィル法（図８）
まず，図８（Ａ）に示すごとく，ＬＳＩパッケージ９１をプリント配線板２に搭載する。次いで，リフロー炉において，上記ＬＳＩパッケージ９１の金属バンプ９１１をプリント配線板９２の電極パッド９２１に融着することによりＬＳＩパッケージ９１をプリント配線板９２に実装する（図８（Ｂ））。次いで，液状のエポキシ樹脂９３を上記ＬＳＩパッケージ９１の１辺又は２辺に塗布する（図８（Ｃ））。塗布されたエポキシ樹脂９３は，毛細管現象により上記ＬＳＩパッケージ９１とプリント配線板９２との隙間に浸入し，充填される（図８（Ｄ），（Ｅ））。これを更に加熱することにより，エポキシ樹脂９３を硬化させる。
【０００４】
▲２▼圧接法（図９；特許第２８２３０１０号）
まず，図９（Ａ）に示すごとく，プリント配線板９２上に予め液状のエポキシ樹脂９３を供給する。次いで，ＬＳＩパッケージ９１のバンプ面９１２を下面にすると共に金属バンプ９１１をプリント配線板９２の電極パッド９２１に位置合わせして，ＬＳＩパッケージ９１をプリント配線板９２に搭載する（図９（Ｂ））。次いで，上記ＬＳＩパッケージ９１を背面から加熱加圧して，金属バンプ９１１と電極パッド９２１とを接続すると共に，エポキシ樹脂９３を硬化させる（図９（Ｂ））。次いで，これをリフロー炉に投入し，エポキシ樹脂９３を完全に硬化させて実装を完了する（図９（Ｃ））。
【０００５】
▲３▼フィルム法（図１０；特許第２８１２２３８号）
まず，図１０（Ａ）に示すごとく，金属バンプ９１１に対応する位置に貫通穴９３１の明いた樹脂フィルム９３０を，プリント配線板９２に貼り付ける。次いで，図１０（Ｂ）に示すごとく，上記金属バンプ９１１を電極パッド９２１に位置合わせして，ＬＳＩパッケージ９１をプリント配線板９２に搭載する。
次いで，リフロー炉にて上記樹脂フィルム９３０を溶融させた後に溶融した樹脂９３を硬化させると共に，上記金属バンプ９１１を溶融させて電極パッド９２１に接続する（図１０（Ｃ））。これにより，上記ＬＳＩパッケージ９１のプリント配線板９２への実装を完了する。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来のＬＳＩパッケージの実装方法には，それぞれ以下の問題がある。
まず，▲１▼サイドフィル法（図８）の場合には，エポキシ樹脂９３を充填する際には５０〜１００℃の加熱を行ない，エポキシ樹脂９３を硬化させる際には，１２０℃以上に加熱する必要がある。そのため，工程が煩雑化し，製造コストも高くなる。
【０００７】
また，▲２▼圧接法（図９）の場合には，金属バンプ９１１を電極パッド９２１に融着させる際にエポキシ樹脂９３が硬化するため，金属バンプ９１１のセルフアライメント（図３参照）が妨げられる。そのため，ＬＳＩパッケージ９１をプリント配線板９２に位置合わせする際に，極めて高い位置決め精度が要求される。
【０００８】
また，▲３▼フィルム法（図１０）の場合には，ＬＳＩパッケージ９１の金属バンプ９１１に合せて樹脂フィルム９３０に穴明け加工を施しておく必要がある。そのため，多品種生産には不利である。また，金属バンプ９１１の周囲に樹脂を完全に充填することが困難である。
【０００９】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，容易に位置合せを行ないつつＬＳＩパッケージをプリント配線板に容易かつ確実に実装することができるＬＳＩパッケージの実装方法を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，金属バンプをバンプ面に有するＬＳＩパッケージを，上記金属バンプに対応する位置に設けられていると共にはんだが被覆された電極パッドを有するプリント配線板に実装する方法において，
上記ＬＳＩパッケージの上記バンプ面に液状の熱硬化性樹脂を供給する供給工程と，
上記バンプ面を下面にすると共に上記金属バンプと上記電極パッドとを位置合せして，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板上に搭載する搭載工程と，
上記金属バンプと，上記電極パッドを被覆するはんだとを溶融させて接続する加熱溶融工程とからなり，
かつ，該加熱溶融工程において上記金属バンプが上記電極パッドに接続されるまでは，上記熱硬化性樹脂を液状状態に維持することで，上記金属バンプのセルフアライメントにより上記金属バンプと上記電極パッドとの位置ずれを修正するものであって，
上記熱硬化性樹脂の触媒としてアミンを用いることを特徴とするＬＳＩパッケージの実装方法にある。
【００１１】
本発明において最も注目すべきことは，上記加熱溶融工程において金属バンプが電極パッドに接続されるまでは，熱硬化性樹脂を液状状態に維持することである。
このように熱硬化性樹脂を液状状態に維持する手段としては，例えば，上記金属バンプの溶融温度において液状状態を保つことのできる，例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を使用する手段がある。
【００１２】
また，上記金属バンプとしては，例えば，はんだバンプ，金バンプ等がある。
また，上記加熱溶融工程において上記金属バンプと電極パッドとが接続された後は，例えば，更に加熱を続けることにより上記熱硬化性樹脂を熱硬化させ，次いで，常温にまで冷却することにより金属バンプを硬化して実装を完了する。
なお，上記供給工程においてバンプ面に供給する液状の熱硬化性樹脂は，上記バンプ面を下面にしても該バンプ面に保持される程度の粘度を有している。
【００１３】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
上記ＬＳＩパッケージの実装方法においては，金属バンプが電極パッドに接続されるまでは，熱硬化性樹脂を液状状態に維持する。即ち，上記バンプ面に液状で供給された上記熱硬化性樹脂は，上記金属バンプが上記電極パッドに接続されるまで，液状状態を維持している。
【００１４】
そのため，上記金属バンプを溶融させて電極パッドに接続する際に，上記熱硬化性樹脂が該金属バンプのセルフアライメントを阻害することがない。
ここで，セルフアライメントとは，以下に示す現象をいう。
即ち，金属バンプと電極パッドとの位置がある程度ずれた状態で，溶融した金属バンプが上記電極パッドに接触して融着すると，上記金属バンプの表面張力によって該金属バンプと電極パッドとの距離を縮める方向に力が加わる。これにより，ＬＳＩパッケージがプリント配線板に対して移動して，上記金属バンプと電極パッドとの位置ずれが修正される（図３参照）。
【００１５】
上記のようなセルフアライメントは，上記金属バンプの周囲に障害物がある場合にはこれらによって阻害される。しかし，上記金属バンプの周囲に供給された熱硬化性樹脂は，上記金属バンプが電極パッドに接続されるまでは，液状状態に維持されている。そのため，上記金属バンプのセルフアライメントは阻害されることはない。それ故，上記搭載工程において，上記金属バンプと電極パッドとの位置が多少ずれて搭載されても，上記加熱溶融工程において，上記セルフアライメントにより位置ずれが修正される。そのため，上記搭載工程における上記ＬＳＩパッケージとプリント配線板との位置決めを，容易に行なうことができる。
【００１６】
また，上記熱硬化性樹脂は，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板に搭載する前に，液状の状態で，上記バンプ面全体に供給する。そのため，上記ＬＳＩパッケージとプリント配線板との隙間の全体に容易かつ確実に熱硬化性樹脂を充填することができる。
【００１７】
以上のごとく，本発明によれば，容易に位置合せを行ないつつＬＳＩパッケージをプリント配線板に容易かつ確実に実装することができるＬＳＩパッケージの実装方法を提供することができる。
【００１８】
次に，請求項２に記載の発明のように，上記熱硬化性樹脂は，１．５以上のチキソトロピー性を有することが好ましい。
これにより，上記搭載工程において，上記ＬＳＩパッケージのバンプ面を下面にした場合にも，該バンプ面に供給された液状の熱硬化性樹脂が落下するおそれがない。
【００１９】
上記チキソトロピー性が１．５未満の場合には，上記バンプ面を下面にしたときに熱硬化性樹脂が落下するおそれがある。
ここで，上記チキソトロピー性は，ＢＨ型粘度計において２ｒｐｍで攪拌したときの粘度と２０ｒｐｍで攪拌したときの粘度との比によって表した値である。
【００２０】
次に，請求項３に記載の発明のように，上記熱硬化性樹脂は，エポキシ樹脂であることが好ましい。
これにより，上記熱硬化性樹脂が硬化した後，高弾性率化し，金属バンプに発生する熱応力を低減することができる。また，プリント配線板等との接着が良好となる。
【００２１】
次に，請求項４に記載の発明のように，上記熱硬化性樹脂は，上記金属バンプよりも小さい無機添加材を含有していることが好ましい。
これにより，上記熱硬化性樹脂が硬化した後，一層の高弾性率化が実現し，金属バンプに発生する熱応力を一層低減することができる。
また，上記無機添加材が上記金属バンプ以上の大きさを有する場合には，上記ＬＳＩパッケージのプリント配線板への実装が阻害されるおそれがある。
上記無機添加材としては，例えばシリカ粉末，アルミナ粉末等がある。
【００２２】
次に，請求項５に記載の発明のように，上記供給工程と上記搭載工程との間に，上記バンプ面に供給された熱硬化性樹脂をＢステージ状態にまで半硬化させる半硬化工程を有することが好ましい。
これにより，上記搭載工程においてＬＳＩパッケージのバンプ面を下面にしても，上記熱硬化性樹脂が落下するおそれがない。
【００２３】
また，上記半硬化工程の後には，上記熱硬化性樹脂はＢステージ状態にあるため，加熱することにより，容易に再び液状に溶融させてＬＳＩパッケージとプリント配線板との間に流動充填させることができる。
なお，上記Ｂステージ状態とは，上記熱硬化性樹脂の硬化中間状態をいう。
【００２４】
次に，金属バンプをバンプ面に有するＬＳＩパッケージを，上記金属バンプに対応する位置に設けられていると共にはんだが被覆された電極パッドを有するプリント配線板に実装する方法において，
上記ＬＳＩパッケージの上記バンプ面に熱可塑性樹脂を供給する供給工程と，
上記バンプ面を下面にすると共に上記金属バンプと上記電極パッドとを位置合せして，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板上に搭載する搭載工程と，
上記熱可塑性樹脂を液状状態に軟化流動させると共に，上記金属バンプと，上記電極パッドを被覆するはんだとを溶融させて接続する加熱溶融工程とからなることを特徴とするＬＳＩパッケージの実装方法がある。
【００２５】
上記熱可塑性樹脂としては，例えばポリアミド，ポリイミド等がある。
本発明の場合にも，上記加熱溶融工程において，上記金属バンプのセルフアライメントが阻害されないため，容易かつ確実に上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板に実装することができる。
また，上記熱可塑性樹脂は，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板に搭載する前に上記バンプ面に供給する。そのため，上記ＬＳＩパッケージとプリント配線板との隙間の全体に容易かつ確実に熱可塑性樹脂を充填することができる。
【００２６】
また，本発明においては，熱可塑性樹脂を用いるため，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板に実装した後においても，上記熱可塑性樹脂を加熱して溶融させることができ，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板から容易に取外すことができる。そのため，ＬＳＩパッケージあるいはプリント配線板の再利用を容易に行なうことができる。
【００２７】
次に，上記熱可塑性樹脂は，溶剤に溶解した液状の状態で上記バンプ面に供給することが好ましい。
即ち，例えば，トルエン，イソプロピルアルコール等の溶剤に上記熱可塑性樹脂を溶解し，この溶液を上記バンプ面に供給する。そして，上記ＬＳＩパッケージを１００℃程度で加熱して，上記溶剤を飛散させることにより，上記熱可塑性樹脂を上記バンプ面に固着させる。
これにより，上記バンプ面全体に上記熱可塑性樹脂を容易かつ確実に供給することができる。
【００２８】
次に，上記熱可塑性樹脂は，上記金属バンプと同等以上の厚みを有するフィルム状の状態で上記バンプ面に供給することが好ましい。
即ち，例えば，加熱した上記フィルム状の熱可塑性樹脂に上記バンプ面を対面させてＬＳＩパッケージを押圧することにより，上記バンプ面に上記熱可塑性樹脂を固着させる。
これにより，一層容易に上記熱可塑性樹脂をＬＳＩパッケージのバンプ面に供給することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかるＬＳＩパッケージの実装方法につき，図１〜図３を用いて説明する。
本例のＬＳＩパッケージの実装方法は，図１に示すごとく，金属バンプとしてのはんだバンプ１１をバンプ面１２に有するＬＳＩパッケージ１を，上記はんだバンプ１１に対応する位置に設けられていると共にはんだが被覆された電極パッド２１を有するプリント配線板２に実装する方法である。
【００３０】
即ち，上記実装方法は，以下に示す供給工程と搭載工程と加熱溶融工程とからなる。
上記供給工程は，図１（Ａ）に示すごとく，上記ＬＳＩパッケージ１の上記バンプ面１２に液状の熱硬化性樹脂３を供給する工程である。
また，上記搭載工程は，図１（Ｂ），（Ｃ）に示すごとく，上記バンプ面１２を下面にすると共に上記はんだバンプ１１と上記電極パッド２１とを位置合せして，上記ＬＳＩパッケージ１をプリント配線板２上に搭載する工程である。
【００３１】
また，上記加熱溶融工程は，図１（Ｄ）に示すごとく，上記はんだバンプ１１と，上記電極パッド２１を被覆するはんだとを溶融させて接続する工程である。
そして，該加熱溶融工程において上記はんだバンプ１１が上記電極パッド２１に接続されるまでは，上記熱硬化性樹脂３を液状状態に維持しておく。
【００３２】
また，上記加熱溶融工程において上記はんだバンプ１１と電極パッド２１とが接続された後は，更に加熱を続けることにより上記熱硬化性樹脂３を熱硬化させる。次いで，常温にまで冷却することにより，はんだバンプ１１を固化して実装を完了する。
【００３３】
上記はんだバンプ１１は，３００μｍの共晶はんだバンプであり，上記プリント配線板２上の電極バンプ２１に被覆されたはんだは，予め共晶はんだペーストを印刷によって供給したものである。
また，上記熱硬化性樹脂３は，約１．５のチキソトロピー性を有する酸無水物硬化タイプのビスフェノール系エポキシ樹脂であり，上記金属バンプよりも小さい１００μｍ以下の球状溶融シリカを５０ｗｔ％含有している。
【００３４】
また，上記熱硬化性樹脂３の触媒にはアミンを使用し，触媒量を調整することによりはんだ溶融温度の１８０℃において３分以上の間は，上記熱硬化性樹脂３が硬化しないようにした。即ち，上記熱硬化性樹脂３の主剤と硬化剤との反応を促進する触媒量を減少させることにより，上記熱硬化性樹脂３の硬化を遅らせて，はんだ溶融温度において樹脂を液状に維持する。
【００３５】
なお，上記熱硬化性樹脂３は，１．５以上のチキソトロピー性を有することが好ましいが，このチキソトロピー性は，熱硬化性樹脂３の０．１μｍ以下の微粉シリカの含有量によって調整できる。
【００３６】
次に，本例のＬＳＩパッケージの実装方法につき，上記供給工程，上記搭載工程，及び上記加熱溶融工程に分けて，図１を用いて順次説明する。
まず，上記供給工程においては，まず，ＬＳＩパッケージ１を，図１（Ａ）に示すごとくバンプ面１２を上面にして治具にセットする。次いで，液状の熱硬化性樹脂３を上記バンプ面１２の全面に供給する。この時，上記バンプ面に供給される上記熱硬化性樹脂３の厚みは，上記はんだバンプ１１の高さと略同等であり，はんだバンプ１１の先端部１１１は上記熱硬化性樹脂３から露出した状態にする。
【００３７】
次に，上記搭載工程においては，まず，上記熱硬化性樹脂３を供給されたＬＳＩパッケージ１を反転させて，上記バンプ面１２を下面にする。次いで，上記はんだバンプ１１と上記電極パッド２１とを位置合せして，上記ＬＳＩパッケージ１を上記プリント配線板２上に搭載する。
【００３８】
次に，上記加熱溶融工程においては，上記搭載工程においてＬＳＩパッケージ１が搭載されたプリント配線板２をリフロー炉に投入する。次いで，該リフロー炉内の温度を，図２のリフロープロファイルＲに示すごとく変化させて，はんだバンプ１１と上記電極パッド２１を被覆するはんだ，及び熱硬化性樹脂３を加熱する。
【００３９】
これにより，上記はんだバンプ１１は，約１８０℃となった時点（図２のＡ点）で溶融し始める。そして，溶融したはんだバンプ１１は，上記電極パッド２１に融着すると共にセルフアライメントにより位置ズレを修正する。この間，上記熱硬化性樹脂３は液状状態にある。
【００４０】
上記はんだバンプ１１が上記電極パッド２１に接続された後には，上記熱硬化性樹脂３が熱硬化される。即ち，図２のＡ点を過ぎた時点から上記熱硬化性樹脂３の硬化が開始する。その後，上記リフロー炉内の温度を降温させることにより，上記はんだバンプ１１を固化させて実装を完了する。
なお，図１において，符号１３は上記ＬＳＩパッケージ１に搭載されたＬＳＩチップを表し，符号１４は上記ＬＳＩチップ１３を保護するための封止樹脂を表す。図３〜図５，及び図７においても同様である。
【００４１】
次に，本例の作用効果につき説明する。
上記ＬＳＩパッケージ１の実装方法においては，はんだバンプ１１が電極パッド２１に接続されるまでは，熱硬化性樹脂３を液状状態に維持する。即ち，上記バンプ面１２に液状で供給された上記熱硬化性樹脂３は，上記はんだバンプ１１が上記電極パッド２１に接続されるまで，液状状態を維持している。
【００４２】
そのため，上記はんだバンプ１１を溶融させて電極パッド２１に接続する際に，上記熱硬化性樹脂３が該はんだバンプ１１のセルフアライメントを阻害することがない。
ここで，セルフアライメントにつき，図３を用いて以下に説明する。
即ち，図３（Ａ）に示すごとく，はんだバンプ１１と電極パッド２１との位置がある程度ずれた状態で，溶融したはんだバンプ１１が上記電極パッド２１に接触して融着すると，上記はんだバンプ１１の表面張力によって該はんだバンプ１１と電極パッドとの距離を縮める方向に力が加わる（図３（Ａ）の矢印Ｂ）。
これにより，図３（Ｂ）に示すごとく，ＬＳＩパッケージ１がプリント配線板２に対して移動して，上記はんだバンプ１１と電極パッド２１との位置ずれが修正される。
【００４３】
上記のようなセルフアライメントは，上記はんだバンプ１１の周囲に障害物がある場合にはこれらによって阻害される。しかし，上記はんだバンプ１１の周囲に供給された熱硬化性樹脂３は，上記はんだバンプ１１が電極パッド２１に接続されるまでは，液状状態に維持されている。そのため，上記はんだバンプ１１のセルフアライメントは阻害されることはない。
【００４４】
それ故，上記搭載工程において，上記はんだバンプ１１と電極パッド２１との位置が多少ずれて搭載されても，上記加熱溶融工程において，上記セルフアライメントにより位置ずれが修正される（図３（Ａ），（Ｂ））。そのため，上記搭載工程における上記ＬＳＩパッケージ１とプリント配線板２との位置決めを，容易に行なうことができる。
【００４５】
また，上記熱硬化性樹脂３は，上記ＬＳＩパッケージ１をプリント配線板２に搭載する前に，液状の状態で，上記バンプ面１２全体に供給する（図１（Ａ））。そのため，上記ＬＳＩパッケージ１とプリント配線板２との隙間の全体に容易かつ確実に熱硬化性樹脂３を充填することができる。
【００４６】
また，上記熱硬化性樹脂３は，約１．５のチキソトロピー性を有するため，上記搭載工程において，上記ＬＳＩパッケージ１のバンプ面１２を下面にした場合にも，該バンプ面１２に供給された熱硬化性樹脂３が落下するおそれがない。
また，上記熱硬化性樹脂３は，上記はんだバンプ１１よりも小さい１００μｍ以下の球状溶融シリカを５０ｗｔ％含有したエポキシ樹脂である。これにより，上記はんだバンプ１１と電極パッド２１との接続を阻害せずに，熱硬化性樹脂３の高弾性率化と熱膨張係数の低減を図り，上記はんだバンプ１１に発生する熱応力を低減することができる。
【００４７】
以上，本例によれば，容易に位置合せを行ないつつＬＳＩパッケージをプリント配線板に容易かつ確実に実装することができるＬＳＩパッケージの実装方法を提供することができる。
【００４８】
実施形態例２
本例のＬＳＩパッケージの実装方法は，図４に示すごとく，実施形態例１で示した供給工程と搭載工程との間に，バンプ面１２に供給された熱硬化性樹脂３をＢステージ状態にまで半硬化させる半硬化工程を有する。
【００４９】
即ち，本例の実装方法は，まず，上記供給工程で，図４（Ａ）に示すごとく，液状の熱硬化性樹脂３をＬＳＩパッケージ１のバンプ面１２に供給する。
次に，上記半硬化工程において，上記ＬＳＩパッケージ１を恒温槽に投入して１２０℃で３０分間加熱する（図４（Ｂ））。これにより，上記熱硬化性樹脂は半硬化しＢステージ状態となる。
次いで，上記搭載工程において，上記ＬＳＩパッケージ１を反転させ，上記バンプ面１２を下面にして上記プリント配線板２上に搭載する（図４（Ｃ））。
【００５０】
次いで，加熱溶融工程において，上記ＬＳＩパッケージ１を搭載したプリント配線板２をリフロー炉に投入して加熱する。これにより，Ｂステージ状態にあった熱可塑性樹脂３は，再溶融して液状となり，はんだ溶融温度の１８０℃においても液状状態を維持している。
これにより，上記はんだバンプ１１のセルフアライメントが働き，上記ＬＳＩパッケージ１とプリント配線板２とが接続される（図４（Ｄ））。
なお，上記熱硬化性樹脂３としては，フェノール樹脂硬化タイプの多官能エポキシ樹脂に，粒径が１００μｍ以下の球状溶融シリカを５０ｗｔ％添加したものを用いた。
【００５１】
上述のように，熱硬化性樹脂３を中間温度で加熱してＢステージ状態とした後，この中間温度よりも高い温度まで加熱すると再溶融する。この現象は一般的に見られる現象であるが，本例においては，はんだの溶融温度において熱硬化性樹脂３が再溶融する必要がある。そのため，はんだの溶融温度においてＢステージ状態から再溶融して液状状態を維持できる熱硬化性樹脂を用いる必要があり，本例では，上記のごとくフェノール樹脂硬化タイプの多官能エポキシ樹脂を用いた。
その他は，実施形態例１と同様である。
【００５２】
本例によれば，上記熱硬化性樹脂３としてチキソトロピー性がない樹脂を用いた場合にも，上記搭載工程においてＬＳＩパッケージのバンプ面を下面にした際に，上記熱硬化性樹脂３が落下するおそれがない。
また，半硬化工程の後には，上記熱硬化性樹脂３はＢステージ状態にあるため，リフロー炉において加熱することにより，容易に再び液状に溶融させることができる。
その他，実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【００５３】
参考形態例１
本例は，図５，図６に示すごとく，プリント配線板２とＬＳＩパッケージ１との間に充填する樹脂として熱可塑性樹脂３０を用いた，ＬＳＩパッケージの実装方法の例である。
【００５４】
即ち，本例の実装方法は，以下に示す供給工程と，搭載工程と，加熱溶融工程とからなる。
上記供給工程においては，図５（Ａ）に示すごとく，上記ＬＳＩパッケージ１の上記バンプ面１２に熱可塑性樹脂３０を供給する。
【００５５】
また，上記搭載工程においては，図５（Ｃ）に示すごとく，上記バンプ面１２を下面にすると共に上記はんだバンプ１１と上記電極パッド２１とを位置合せして，上記ＬＳＩパッケージ１をプリント配線板上２に搭載する。
また，上記加熱溶融工程においては，図５（Ｄ）に示すごとく，熱可塑性樹脂３０を液状状態に軟化流動させると共に，上記はんだバンプ１１と，上記電極パッド２１を被覆するはんだとを溶融させて接続する。
【００５６】
次に，本例のＬＳＩパッケージの実装方法につき，上記供給工程，上記搭載工程，及び上記加熱溶融工程に分けて，図５を用いて順次説明する。
まず，上記供給工程においては，ＬＳＩパッケージ１を，図５（Ａ）示すごとくバンプ面１２を上面にして治具にセットする（図５（Ａ））。次いで，熱可塑性樹脂３０を上記バンプ面１２の全面に供給する。
ここで，上記熱可塑性樹脂３０として１５０℃の融点をもつポリアミド系ホットメルトを用い，この樹脂をトルエンに溶解し１０％溶液とする。この溶液を上記ＬＳＩパッケージ１のバンプ面１２に塗布し４０℃の熱板上で溶剤を飛散させる（図５（Ｂ））。溶剤飛散を行なうことにより，塗布した樹脂が体積収縮するため，熱可塑性樹脂３０が上記はんだバンプ１１の高さになるまで塗布と溶剤飛散を繰り返す。
【００５７】
次に，上記搭載工程においては，まず，上記熱可塑性樹脂３０を供給されたＬＳＩパッケージ１を反転させて，上記バンプ面１２を下面にする。次いで，上記はんだバンプ１１と上記電極パッド２１とを位置合せして，上記ＬＳＩパッケージ１を上記プリント配線板２上に搭載する（図５（Ｃ））。
【００５８】
次に，上記加熱溶融工程においては，上記搭載工程においてＬＳＩパッケージ１を搭載したプリント配線板２をリフロー炉に投入する。次いで，該リフロー炉内の温度を，図６のリフロープロファイルＳに示すごとく変化させて，はんだバンプ１１と上記電極パッド２１を被覆するはんだ，及び熱可塑性樹脂３０を加熱する。
【００５９】
これにより，上記はんだバンプ１１は，約１８０℃となった時点（図６のＣ点）で溶融し始める。そして，溶融したはんだバンプ１１は，上記電極パッド２１に融着すると共にセルフアライメントにより位置ズレを修正する（図３参照）。この間，上記熱可塑性樹脂３０は液状状態にある。
【００６０】
上記はんだバンプ１１が上記電極パッド２１に接続された後，上記リフロー炉内の温度を降温させることにより，上記はんだバンプ１１及び熱可塑性樹脂を硬化させて実装を完了する（図５（Ｄ））。
【００６１】
本例の場合にも，上記加熱溶融工程において，上記はんだバンプ１１のセルフアライメントが阻害されないため，容易かつ確実に上記ＬＳＩパッケージ１をプリント配線板２に実装することができる。
また，上記熱可塑性樹脂３０は，上記ＬＳＩパッケージ１をプリント配線板２に搭載する前に上記バンプ面１２に供給する。そのため，上記ＬＳＩパッケージ１とプリント配線板２との隙間の全体に容易かつ確実に熱可塑性樹脂３０を充填することができる。
【００６２】
また，本例においては，熱可塑性樹脂３０を用いるため，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板２に実装した後においても，上記熱可塑性樹脂３０を加熱して溶融させることができるため，上記ＬＳＩパッケージ１をプリント配線板２から容易に取外すことができる。そのため，ＬＳＩパッケージ１あるいはプリント配線板２の再利用を容易に行なうことができる。
【００６３】
参考形態例２
本例は，図７に示すごとく，参考形態例１で示した供給工程において供給する樹脂をフィルム状の熱可塑性樹脂としたＬＳＩパッケージの実装方法の例である。
即ち，上記熱可塑性樹脂としては，１５０℃の融点をもつポリアミド系ホットメルトの樹脂フィルム３００を用いた。該樹脂フィルム３００の厚みは，はんだバンプ１１の高さと同等の３００μｍとした。
【００６４】
以下に，本例の実装方法を，供給工程，搭載工程，及び加熱溶融工程に分けて説明する。
上記供給工程においては，図７（Ａ）に示すごとく，まず１６０℃に加熱した熱板４１の上にテフロンシート４２を載置し，その上に上記樹脂フィルム３００を載置した。次いで，バンプ面１２を上記樹脂フィルム３００に対面させながら，ＬＳＩパッケージ１を上記樹脂フィルム３００に押圧治具４３により押圧する（図７の矢印Ｄ）。
【００６５】
これにより，上記樹脂フィルム３００は溶融し，多数のはんだバンプ１１の間のバンプ面に熱可塑性樹脂３０となって融着する（図７（Ｂ））。このとき，上記はんだバンプ１１は，その先端部１１１が上記熱可塑性樹脂３０から露出している。また，上記先端部１１１が露出していないときは，ヒートガン等を用いて上記熱可塑性樹脂３０に熱風を当てることにより，上記先端部１１１を露出させる。
【００６６】
次に，搭載工程においては，図７（Ｃ）に示すごとく，上記熱可塑性樹脂３０が供給されたＬＳＩパッケージ１を，位置合わせを行ないつつプリント配線板２上に搭載する。
次に，加熱溶融工程においては，上記ＬＳＩパッケージ１を搭載したプリント配線板２を，リフロー炉に投入して加熱することにより，上記はんだバンプ１１を溶融して電極パッド２１に融着させる（図７（Ｄ））。次いで，常温まで冷却することにより，上記熱可塑性樹脂３０及びはんだバンプ１１を硬化させて実装を完了する。
その他は，参考形態例１と同様である。
【００６７】
本例によれば，上記バンプ面１２全体に上記熱可塑性樹脂３０を容易かつ確実に供給することができる。
その他，参考形態例１と同様の作用効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態例１における，ＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【図２】 実施形態例１における，はんだのリフロープロファイルを表す線図。
【図３】 実施形態例１における，はんだバンプのセルフアライメントの説明図。
【図４】 実施形態例２における，ＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【図５】 参考形態例１における，ＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【図６】 参考形態例１における，はんだのリフロープロファイルを表す線図。
【図７】 参考形態例２における，ＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【図８】 従来例における，サイドフィル法によるＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【図９】 従来例における，圧接法によるＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【図１０】 従来例における，フィルム法によるＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【符号の説明】
１．．．ＬＳＩパッケージ，
１１．．．はんだバンプ，
１２．．．バンプ面，
２．．．プリント配線板，
２１．．．電極パッド，
３．．．熱硬化性樹脂，
３０．．．熱可塑性樹脂，
３００．．．樹脂フィルム，
【技術分野】
本発明は，金属バンプを有するＬＳＩパッケージをプリント配線板に実装する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
ＢＧＡ（Ball Grid Array）やＦＣ（Flip Chip）等の金属バンプを有するＬＳＩパッケージをプリント配線板に実装する際には，金属バンプの周囲に溶融シリカなどの無機材料を添加したエポキシ樹脂等を充填する。これにより，上記金属バンプに加わる応力を分散し，使用冷熱サイクル環境において上記金属バンプにクラックが生ずることを防いでいる。
【０００３】
上記のごとく，樹脂を金属バンプの周囲に充填してＬＳＩパッケージをプリント配線板に実装する方法として，以下に示す▲１▼サイドフィル法（図８），▲２▼圧接法（図９），▲３▼フィルム法（図１０）がある。
▲１▼サイドフィル法（図８）
まず，図８（Ａ）に示すごとく，ＬＳＩパッケージ９１をプリント配線板２に搭載する。次いで，リフロー炉において，上記ＬＳＩパッケージ９１の金属バンプ９１１をプリント配線板９２の電極パッド９２１に融着することによりＬＳＩパッケージ９１をプリント配線板９２に実装する（図８（Ｂ））。次いで，液状のエポキシ樹脂９３を上記ＬＳＩパッケージ９１の１辺又は２辺に塗布する（図８（Ｃ））。塗布されたエポキシ樹脂９３は，毛細管現象により上記ＬＳＩパッケージ９１とプリント配線板９２との隙間に浸入し，充填される（図８（Ｄ），（Ｅ））。これを更に加熱することにより，エポキシ樹脂９３を硬化させる。
【０００４】
▲２▼圧接法（図９；特許第２８２３０１０号）
まず，図９（Ａ）に示すごとく，プリント配線板９２上に予め液状のエポキシ樹脂９３を供給する。次いで，ＬＳＩパッケージ９１のバンプ面９１２を下面にすると共に金属バンプ９１１をプリント配線板９２の電極パッド９２１に位置合わせして，ＬＳＩパッケージ９１をプリント配線板９２に搭載する（図９（Ｂ））。次いで，上記ＬＳＩパッケージ９１を背面から加熱加圧して，金属バンプ９１１と電極パッド９２１とを接続すると共に，エポキシ樹脂９３を硬化させる（図９（Ｂ））。次いで，これをリフロー炉に投入し，エポキシ樹脂９３を完全に硬化させて実装を完了する（図９（Ｃ））。
【０００５】
▲３▼フィルム法（図１０；特許第２８１２２３８号）
まず，図１０（Ａ）に示すごとく，金属バンプ９１１に対応する位置に貫通穴９３１の明いた樹脂フィルム９３０を，プリント配線板９２に貼り付ける。次いで，図１０（Ｂ）に示すごとく，上記金属バンプ９１１を電極パッド９２１に位置合わせして，ＬＳＩパッケージ９１をプリント配線板９２に搭載する。
次いで，リフロー炉にて上記樹脂フィルム９３０を溶融させた後に溶融した樹脂９３を硬化させると共に，上記金属バンプ９１１を溶融させて電極パッド９２１に接続する（図１０（Ｃ））。これにより，上記ＬＳＩパッケージ９１のプリント配線板９２への実装を完了する。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来のＬＳＩパッケージの実装方法には，それぞれ以下の問題がある。
まず，▲１▼サイドフィル法（図８）の場合には，エポキシ樹脂９３を充填する際には５０〜１００℃の加熱を行ない，エポキシ樹脂９３を硬化させる際には，１２０℃以上に加熱する必要がある。そのため，工程が煩雑化し，製造コストも高くなる。
【０００７】
また，▲２▼圧接法（図９）の場合には，金属バンプ９１１を電極パッド９２１に融着させる際にエポキシ樹脂９３が硬化するため，金属バンプ９１１のセルフアライメント（図３参照）が妨げられる。そのため，ＬＳＩパッケージ９１をプリント配線板９２に位置合わせする際に，極めて高い位置決め精度が要求される。
【０００８】
また，▲３▼フィルム法（図１０）の場合には，ＬＳＩパッケージ９１の金属バンプ９１１に合せて樹脂フィルム９３０に穴明け加工を施しておく必要がある。そのため，多品種生産には不利である。また，金属バンプ９１１の周囲に樹脂を完全に充填することが困難である。
【０００９】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，容易に位置合せを行ないつつＬＳＩパッケージをプリント配線板に容易かつ確実に実装することができるＬＳＩパッケージの実装方法を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，金属バンプをバンプ面に有するＬＳＩパッケージを，上記金属バンプに対応する位置に設けられていると共にはんだが被覆された電極パッドを有するプリント配線板に実装する方法において，
上記ＬＳＩパッケージの上記バンプ面に液状の熱硬化性樹脂を供給する供給工程と，
上記バンプ面を下面にすると共に上記金属バンプと上記電極パッドとを位置合せして，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板上に搭載する搭載工程と，
上記金属バンプと，上記電極パッドを被覆するはんだとを溶融させて接続する加熱溶融工程とからなり，
かつ，該加熱溶融工程において上記金属バンプが上記電極パッドに接続されるまでは，上記熱硬化性樹脂を液状状態に維持することで，上記金属バンプのセルフアライメントにより上記金属バンプと上記電極パッドとの位置ずれを修正するものであって，
上記熱硬化性樹脂の触媒としてアミンを用いることを特徴とするＬＳＩパッケージの実装方法にある。
【００１１】
本発明において最も注目すべきことは，上記加熱溶融工程において金属バンプが電極パッドに接続されるまでは，熱硬化性樹脂を液状状態に維持することである。
このように熱硬化性樹脂を液状状態に維持する手段としては，例えば，上記金属バンプの溶融温度において液状状態を保つことのできる，例えばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を使用する手段がある。
【００１２】
また，上記金属バンプとしては，例えば，はんだバンプ，金バンプ等がある。
また，上記加熱溶融工程において上記金属バンプと電極パッドとが接続された後は，例えば，更に加熱を続けることにより上記熱硬化性樹脂を熱硬化させ，次いで，常温にまで冷却することにより金属バンプを硬化して実装を完了する。
なお，上記供給工程においてバンプ面に供給する液状の熱硬化性樹脂は，上記バンプ面を下面にしても該バンプ面に保持される程度の粘度を有している。
【００１３】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
上記ＬＳＩパッケージの実装方法においては，金属バンプが電極パッドに接続されるまでは，熱硬化性樹脂を液状状態に維持する。即ち，上記バンプ面に液状で供給された上記熱硬化性樹脂は，上記金属バンプが上記電極パッドに接続されるまで，液状状態を維持している。
【００１４】
そのため，上記金属バンプを溶融させて電極パッドに接続する際に，上記熱硬化性樹脂が該金属バンプのセルフアライメントを阻害することがない。
ここで，セルフアライメントとは，以下に示す現象をいう。
即ち，金属バンプと電極パッドとの位置がある程度ずれた状態で，溶融した金属バンプが上記電極パッドに接触して融着すると，上記金属バンプの表面張力によって該金属バンプと電極パッドとの距離を縮める方向に力が加わる。これにより，ＬＳＩパッケージがプリント配線板に対して移動して，上記金属バンプと電極パッドとの位置ずれが修正される（図３参照）。
【００１５】
上記のようなセルフアライメントは，上記金属バンプの周囲に障害物がある場合にはこれらによって阻害される。しかし，上記金属バンプの周囲に供給された熱硬化性樹脂は，上記金属バンプが電極パッドに接続されるまでは，液状状態に維持されている。そのため，上記金属バンプのセルフアライメントは阻害されることはない。それ故，上記搭載工程において，上記金属バンプと電極パッドとの位置が多少ずれて搭載されても，上記加熱溶融工程において，上記セルフアライメントにより位置ずれが修正される。そのため，上記搭載工程における上記ＬＳＩパッケージとプリント配線板との位置決めを，容易に行なうことができる。
【００１６】
また，上記熱硬化性樹脂は，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板に搭載する前に，液状の状態で，上記バンプ面全体に供給する。そのため，上記ＬＳＩパッケージとプリント配線板との隙間の全体に容易かつ確実に熱硬化性樹脂を充填することができる。
【００１７】
以上のごとく，本発明によれば，容易に位置合せを行ないつつＬＳＩパッケージをプリント配線板に容易かつ確実に実装することができるＬＳＩパッケージの実装方法を提供することができる。
【００１８】
次に，請求項２に記載の発明のように，上記熱硬化性樹脂は，１．５以上のチキソトロピー性を有することが好ましい。
これにより，上記搭載工程において，上記ＬＳＩパッケージのバンプ面を下面にした場合にも，該バンプ面に供給された液状の熱硬化性樹脂が落下するおそれがない。
【００１９】
上記チキソトロピー性が１．５未満の場合には，上記バンプ面を下面にしたときに熱硬化性樹脂が落下するおそれがある。
ここで，上記チキソトロピー性は，ＢＨ型粘度計において２ｒｐｍで攪拌したときの粘度と２０ｒｐｍで攪拌したときの粘度との比によって表した値である。
【００２０】
次に，請求項３に記載の発明のように，上記熱硬化性樹脂は，エポキシ樹脂であることが好ましい。
これにより，上記熱硬化性樹脂が硬化した後，高弾性率化し，金属バンプに発生する熱応力を低減することができる。また，プリント配線板等との接着が良好となる。
【００２１】
次に，請求項４に記載の発明のように，上記熱硬化性樹脂は，上記金属バンプよりも小さい無機添加材を含有していることが好ましい。
これにより，上記熱硬化性樹脂が硬化した後，一層の高弾性率化が実現し，金属バンプに発生する熱応力を一層低減することができる。
また，上記無機添加材が上記金属バンプ以上の大きさを有する場合には，上記ＬＳＩパッケージのプリント配線板への実装が阻害されるおそれがある。
上記無機添加材としては，例えばシリカ粉末，アルミナ粉末等がある。
【００２２】
次に，請求項５に記載の発明のように，上記供給工程と上記搭載工程との間に，上記バンプ面に供給された熱硬化性樹脂をＢステージ状態にまで半硬化させる半硬化工程を有することが好ましい。
これにより，上記搭載工程においてＬＳＩパッケージのバンプ面を下面にしても，上記熱硬化性樹脂が落下するおそれがない。
【００２３】
また，上記半硬化工程の後には，上記熱硬化性樹脂はＢステージ状態にあるため，加熱することにより，容易に再び液状に溶融させてＬＳＩパッケージとプリント配線板との間に流動充填させることができる。
なお，上記Ｂステージ状態とは，上記熱硬化性樹脂の硬化中間状態をいう。
【００２４】
次に，金属バンプをバンプ面に有するＬＳＩパッケージを，上記金属バンプに対応する位置に設けられていると共にはんだが被覆された電極パッドを有するプリント配線板に実装する方法において，
上記ＬＳＩパッケージの上記バンプ面に熱可塑性樹脂を供給する供給工程と，
上記バンプ面を下面にすると共に上記金属バンプと上記電極パッドとを位置合せして，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板上に搭載する搭載工程と，
上記熱可塑性樹脂を液状状態に軟化流動させると共に，上記金属バンプと，上記電極パッドを被覆するはんだとを溶融させて接続する加熱溶融工程とからなることを特徴とするＬＳＩパッケージの実装方法がある。
【００２５】
上記熱可塑性樹脂としては，例えばポリアミド，ポリイミド等がある。
本発明の場合にも，上記加熱溶融工程において，上記金属バンプのセルフアライメントが阻害されないため，容易かつ確実に上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板に実装することができる。
また，上記熱可塑性樹脂は，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板に搭載する前に上記バンプ面に供給する。そのため，上記ＬＳＩパッケージとプリント配線板との隙間の全体に容易かつ確実に熱可塑性樹脂を充填することができる。
【００２６】
また，本発明においては，熱可塑性樹脂を用いるため，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板に実装した後においても，上記熱可塑性樹脂を加熱して溶融させることができ，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板から容易に取外すことができる。そのため，ＬＳＩパッケージあるいはプリント配線板の再利用を容易に行なうことができる。
【００２７】
次に，上記熱可塑性樹脂は，溶剤に溶解した液状の状態で上記バンプ面に供給することが好ましい。
即ち，例えば，トルエン，イソプロピルアルコール等の溶剤に上記熱可塑性樹脂を溶解し，この溶液を上記バンプ面に供給する。そして，上記ＬＳＩパッケージを１００℃程度で加熱して，上記溶剤を飛散させることにより，上記熱可塑性樹脂を上記バンプ面に固着させる。
これにより，上記バンプ面全体に上記熱可塑性樹脂を容易かつ確実に供給することができる。
【００２８】
次に，上記熱可塑性樹脂は，上記金属バンプと同等以上の厚みを有するフィルム状の状態で上記バンプ面に供給することが好ましい。
即ち，例えば，加熱した上記フィルム状の熱可塑性樹脂に上記バンプ面を対面させてＬＳＩパッケージを押圧することにより，上記バンプ面に上記熱可塑性樹脂を固着させる。
これにより，一層容易に上記熱可塑性樹脂をＬＳＩパッケージのバンプ面に供給することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかるＬＳＩパッケージの実装方法につき，図１〜図３を用いて説明する。
本例のＬＳＩパッケージの実装方法は，図１に示すごとく，金属バンプとしてのはんだバンプ１１をバンプ面１２に有するＬＳＩパッケージ１を，上記はんだバンプ１１に対応する位置に設けられていると共にはんだが被覆された電極パッド２１を有するプリント配線板２に実装する方法である。
【００３０】
即ち，上記実装方法は，以下に示す供給工程と搭載工程と加熱溶融工程とからなる。
上記供給工程は，図１（Ａ）に示すごとく，上記ＬＳＩパッケージ１の上記バンプ面１２に液状の熱硬化性樹脂３を供給する工程である。
また，上記搭載工程は，図１（Ｂ），（Ｃ）に示すごとく，上記バンプ面１２を下面にすると共に上記はんだバンプ１１と上記電極パッド２１とを位置合せして，上記ＬＳＩパッケージ１をプリント配線板２上に搭載する工程である。
【００３１】
また，上記加熱溶融工程は，図１（Ｄ）に示すごとく，上記はんだバンプ１１と，上記電極パッド２１を被覆するはんだとを溶融させて接続する工程である。
そして，該加熱溶融工程において上記はんだバンプ１１が上記電極パッド２１に接続されるまでは，上記熱硬化性樹脂３を液状状態に維持しておく。
【００３２】
また，上記加熱溶融工程において上記はんだバンプ１１と電極パッド２１とが接続された後は，更に加熱を続けることにより上記熱硬化性樹脂３を熱硬化させる。次いで，常温にまで冷却することにより，はんだバンプ１１を固化して実装を完了する。
【００３３】
上記はんだバンプ１１は，３００μｍの共晶はんだバンプであり，上記プリント配線板２上の電極バンプ２１に被覆されたはんだは，予め共晶はんだペーストを印刷によって供給したものである。
また，上記熱硬化性樹脂３は，約１．５のチキソトロピー性を有する酸無水物硬化タイプのビスフェノール系エポキシ樹脂であり，上記金属バンプよりも小さい１００μｍ以下の球状溶融シリカを５０ｗｔ％含有している。
【００３４】
また，上記熱硬化性樹脂３の触媒にはアミンを使用し，触媒量を調整することによりはんだ溶融温度の１８０℃において３分以上の間は，上記熱硬化性樹脂３が硬化しないようにした。即ち，上記熱硬化性樹脂３の主剤と硬化剤との反応を促進する触媒量を減少させることにより，上記熱硬化性樹脂３の硬化を遅らせて，はんだ溶融温度において樹脂を液状に維持する。
【００３５】
なお，上記熱硬化性樹脂３は，１．５以上のチキソトロピー性を有することが好ましいが，このチキソトロピー性は，熱硬化性樹脂３の０．１μｍ以下の微粉シリカの含有量によって調整できる。
【００３６】
次に，本例のＬＳＩパッケージの実装方法につき，上記供給工程，上記搭載工程，及び上記加熱溶融工程に分けて，図１を用いて順次説明する。
まず，上記供給工程においては，まず，ＬＳＩパッケージ１を，図１（Ａ）に示すごとくバンプ面１２を上面にして治具にセットする。次いで，液状の熱硬化性樹脂３を上記バンプ面１２の全面に供給する。この時，上記バンプ面に供給される上記熱硬化性樹脂３の厚みは，上記はんだバンプ１１の高さと略同等であり，はんだバンプ１１の先端部１１１は上記熱硬化性樹脂３から露出した状態にする。
【００３７】
次に，上記搭載工程においては，まず，上記熱硬化性樹脂３を供給されたＬＳＩパッケージ１を反転させて，上記バンプ面１２を下面にする。次いで，上記はんだバンプ１１と上記電極パッド２１とを位置合せして，上記ＬＳＩパッケージ１を上記プリント配線板２上に搭載する。
【００３８】
次に，上記加熱溶融工程においては，上記搭載工程においてＬＳＩパッケージ１が搭載されたプリント配線板２をリフロー炉に投入する。次いで，該リフロー炉内の温度を，図２のリフロープロファイルＲに示すごとく変化させて，はんだバンプ１１と上記電極パッド２１を被覆するはんだ，及び熱硬化性樹脂３を加熱する。
【００３９】
これにより，上記はんだバンプ１１は，約１８０℃となった時点（図２のＡ点）で溶融し始める。そして，溶融したはんだバンプ１１は，上記電極パッド２１に融着すると共にセルフアライメントにより位置ズレを修正する。この間，上記熱硬化性樹脂３は液状状態にある。
【００４０】
上記はんだバンプ１１が上記電極パッド２１に接続された後には，上記熱硬化性樹脂３が熱硬化される。即ち，図２のＡ点を過ぎた時点から上記熱硬化性樹脂３の硬化が開始する。その後，上記リフロー炉内の温度を降温させることにより，上記はんだバンプ１１を固化させて実装を完了する。
なお，図１において，符号１３は上記ＬＳＩパッケージ１に搭載されたＬＳＩチップを表し，符号１４は上記ＬＳＩチップ１３を保護するための封止樹脂を表す。図３〜図５，及び図７においても同様である。
【００４１】
次に，本例の作用効果につき説明する。
上記ＬＳＩパッケージ１の実装方法においては，はんだバンプ１１が電極パッド２１に接続されるまでは，熱硬化性樹脂３を液状状態に維持する。即ち，上記バンプ面１２に液状で供給された上記熱硬化性樹脂３は，上記はんだバンプ１１が上記電極パッド２１に接続されるまで，液状状態を維持している。
【００４２】
そのため，上記はんだバンプ１１を溶融させて電極パッド２１に接続する際に，上記熱硬化性樹脂３が該はんだバンプ１１のセルフアライメントを阻害することがない。
ここで，セルフアライメントにつき，図３を用いて以下に説明する。
即ち，図３（Ａ）に示すごとく，はんだバンプ１１と電極パッド２１との位置がある程度ずれた状態で，溶融したはんだバンプ１１が上記電極パッド２１に接触して融着すると，上記はんだバンプ１１の表面張力によって該はんだバンプ１１と電極パッドとの距離を縮める方向に力が加わる（図３（Ａ）の矢印Ｂ）。
これにより，図３（Ｂ）に示すごとく，ＬＳＩパッケージ１がプリント配線板２に対して移動して，上記はんだバンプ１１と電極パッド２１との位置ずれが修正される。
【００４３】
上記のようなセルフアライメントは，上記はんだバンプ１１の周囲に障害物がある場合にはこれらによって阻害される。しかし，上記はんだバンプ１１の周囲に供給された熱硬化性樹脂３は，上記はんだバンプ１１が電極パッド２１に接続されるまでは，液状状態に維持されている。そのため，上記はんだバンプ１１のセルフアライメントは阻害されることはない。
【００４４】
それ故，上記搭載工程において，上記はんだバンプ１１と電極パッド２１との位置が多少ずれて搭載されても，上記加熱溶融工程において，上記セルフアライメントにより位置ずれが修正される（図３（Ａ），（Ｂ））。そのため，上記搭載工程における上記ＬＳＩパッケージ１とプリント配線板２との位置決めを，容易に行なうことができる。
【００４５】
また，上記熱硬化性樹脂３は，上記ＬＳＩパッケージ１をプリント配線板２に搭載する前に，液状の状態で，上記バンプ面１２全体に供給する（図１（Ａ））。そのため，上記ＬＳＩパッケージ１とプリント配線板２との隙間の全体に容易かつ確実に熱硬化性樹脂３を充填することができる。
【００４６】
また，上記熱硬化性樹脂３は，約１．５のチキソトロピー性を有するため，上記搭載工程において，上記ＬＳＩパッケージ１のバンプ面１２を下面にした場合にも，該バンプ面１２に供給された熱硬化性樹脂３が落下するおそれがない。
また，上記熱硬化性樹脂３は，上記はんだバンプ１１よりも小さい１００μｍ以下の球状溶融シリカを５０ｗｔ％含有したエポキシ樹脂である。これにより，上記はんだバンプ１１と電極パッド２１との接続を阻害せずに，熱硬化性樹脂３の高弾性率化と熱膨張係数の低減を図り，上記はんだバンプ１１に発生する熱応力を低減することができる。
【００４７】
以上，本例によれば，容易に位置合せを行ないつつＬＳＩパッケージをプリント配線板に容易かつ確実に実装することができるＬＳＩパッケージの実装方法を提供することができる。
【００４８】
実施形態例２
本例のＬＳＩパッケージの実装方法は，図４に示すごとく，実施形態例１で示した供給工程と搭載工程との間に，バンプ面１２に供給された熱硬化性樹脂３をＢステージ状態にまで半硬化させる半硬化工程を有する。
【００４９】
即ち，本例の実装方法は，まず，上記供給工程で，図４（Ａ）に示すごとく，液状の熱硬化性樹脂３をＬＳＩパッケージ１のバンプ面１２に供給する。
次に，上記半硬化工程において，上記ＬＳＩパッケージ１を恒温槽に投入して１２０℃で３０分間加熱する（図４（Ｂ））。これにより，上記熱硬化性樹脂は半硬化しＢステージ状態となる。
次いで，上記搭載工程において，上記ＬＳＩパッケージ１を反転させ，上記バンプ面１２を下面にして上記プリント配線板２上に搭載する（図４（Ｃ））。
【００５０】
次いで，加熱溶融工程において，上記ＬＳＩパッケージ１を搭載したプリント配線板２をリフロー炉に投入して加熱する。これにより，Ｂステージ状態にあった熱可塑性樹脂３は，再溶融して液状となり，はんだ溶融温度の１８０℃においても液状状態を維持している。
これにより，上記はんだバンプ１１のセルフアライメントが働き，上記ＬＳＩパッケージ１とプリント配線板２とが接続される（図４（Ｄ））。
なお，上記熱硬化性樹脂３としては，フェノール樹脂硬化タイプの多官能エポキシ樹脂に，粒径が１００μｍ以下の球状溶融シリカを５０ｗｔ％添加したものを用いた。
【００５１】
上述のように，熱硬化性樹脂３を中間温度で加熱してＢステージ状態とした後，この中間温度よりも高い温度まで加熱すると再溶融する。この現象は一般的に見られる現象であるが，本例においては，はんだの溶融温度において熱硬化性樹脂３が再溶融する必要がある。そのため，はんだの溶融温度においてＢステージ状態から再溶融して液状状態を維持できる熱硬化性樹脂を用いる必要があり，本例では，上記のごとくフェノール樹脂硬化タイプの多官能エポキシ樹脂を用いた。
その他は，実施形態例１と同様である。
【００５２】
本例によれば，上記熱硬化性樹脂３としてチキソトロピー性がない樹脂を用いた場合にも，上記搭載工程においてＬＳＩパッケージのバンプ面を下面にした際に，上記熱硬化性樹脂３が落下するおそれがない。
また，半硬化工程の後には，上記熱硬化性樹脂３はＢステージ状態にあるため，リフロー炉において加熱することにより，容易に再び液状に溶融させることができる。
その他，実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【００５３】
参考形態例１
本例は，図５，図６に示すごとく，プリント配線板２とＬＳＩパッケージ１との間に充填する樹脂として熱可塑性樹脂３０を用いた，ＬＳＩパッケージの実装方法の例である。
【００５４】
即ち，本例の実装方法は，以下に示す供給工程と，搭載工程と，加熱溶融工程とからなる。
上記供給工程においては，図５（Ａ）に示すごとく，上記ＬＳＩパッケージ１の上記バンプ面１２に熱可塑性樹脂３０を供給する。
【００５５】
また，上記搭載工程においては，図５（Ｃ）に示すごとく，上記バンプ面１２を下面にすると共に上記はんだバンプ１１と上記電極パッド２１とを位置合せして，上記ＬＳＩパッケージ１をプリント配線板上２に搭載する。
また，上記加熱溶融工程においては，図５（Ｄ）に示すごとく，熱可塑性樹脂３０を液状状態に軟化流動させると共に，上記はんだバンプ１１と，上記電極パッド２１を被覆するはんだとを溶融させて接続する。
【００５６】
次に，本例のＬＳＩパッケージの実装方法につき，上記供給工程，上記搭載工程，及び上記加熱溶融工程に分けて，図５を用いて順次説明する。
まず，上記供給工程においては，ＬＳＩパッケージ１を，図５（Ａ）示すごとくバンプ面１２を上面にして治具にセットする（図５（Ａ））。次いで，熱可塑性樹脂３０を上記バンプ面１２の全面に供給する。
ここで，上記熱可塑性樹脂３０として１５０℃の融点をもつポリアミド系ホットメルトを用い，この樹脂をトルエンに溶解し１０％溶液とする。この溶液を上記ＬＳＩパッケージ１のバンプ面１２に塗布し４０℃の熱板上で溶剤を飛散させる（図５（Ｂ））。溶剤飛散を行なうことにより，塗布した樹脂が体積収縮するため，熱可塑性樹脂３０が上記はんだバンプ１１の高さになるまで塗布と溶剤飛散を繰り返す。
【００５７】
次に，上記搭載工程においては，まず，上記熱可塑性樹脂３０を供給されたＬＳＩパッケージ１を反転させて，上記バンプ面１２を下面にする。次いで，上記はんだバンプ１１と上記電極パッド２１とを位置合せして，上記ＬＳＩパッケージ１を上記プリント配線板２上に搭載する（図５（Ｃ））。
【００５８】
次に，上記加熱溶融工程においては，上記搭載工程においてＬＳＩパッケージ１を搭載したプリント配線板２をリフロー炉に投入する。次いで，該リフロー炉内の温度を，図６のリフロープロファイルＳに示すごとく変化させて，はんだバンプ１１と上記電極パッド２１を被覆するはんだ，及び熱可塑性樹脂３０を加熱する。
【００５９】
これにより，上記はんだバンプ１１は，約１８０℃となった時点（図６のＣ点）で溶融し始める。そして，溶融したはんだバンプ１１は，上記電極パッド２１に融着すると共にセルフアライメントにより位置ズレを修正する（図３参照）。この間，上記熱可塑性樹脂３０は液状状態にある。
【００６０】
上記はんだバンプ１１が上記電極パッド２１に接続された後，上記リフロー炉内の温度を降温させることにより，上記はんだバンプ１１及び熱可塑性樹脂を硬化させて実装を完了する（図５（Ｄ））。
【００６１】
本例の場合にも，上記加熱溶融工程において，上記はんだバンプ１１のセルフアライメントが阻害されないため，容易かつ確実に上記ＬＳＩパッケージ１をプリント配線板２に実装することができる。
また，上記熱可塑性樹脂３０は，上記ＬＳＩパッケージ１をプリント配線板２に搭載する前に上記バンプ面１２に供給する。そのため，上記ＬＳＩパッケージ１とプリント配線板２との隙間の全体に容易かつ確実に熱可塑性樹脂３０を充填することができる。
【００６２】
また，本例においては，熱可塑性樹脂３０を用いるため，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板２に実装した後においても，上記熱可塑性樹脂３０を加熱して溶融させることができるため，上記ＬＳＩパッケージ１をプリント配線板２から容易に取外すことができる。そのため，ＬＳＩパッケージ１あるいはプリント配線板２の再利用を容易に行なうことができる。
【００６３】
参考形態例２
本例は，図７に示すごとく，参考形態例１で示した供給工程において供給する樹脂をフィルム状の熱可塑性樹脂としたＬＳＩパッケージの実装方法の例である。
即ち，上記熱可塑性樹脂としては，１５０℃の融点をもつポリアミド系ホットメルトの樹脂フィルム３００を用いた。該樹脂フィルム３００の厚みは，はんだバンプ１１の高さと同等の３００μｍとした。
【００６４】
以下に，本例の実装方法を，供給工程，搭載工程，及び加熱溶融工程に分けて説明する。
上記供給工程においては，図７（Ａ）に示すごとく，まず１６０℃に加熱した熱板４１の上にテフロンシート４２を載置し，その上に上記樹脂フィルム３００を載置した。次いで，バンプ面１２を上記樹脂フィルム３００に対面させながら，ＬＳＩパッケージ１を上記樹脂フィルム３００に押圧治具４３により押圧する（図７の矢印Ｄ）。
【００６５】
これにより，上記樹脂フィルム３００は溶融し，多数のはんだバンプ１１の間のバンプ面に熱可塑性樹脂３０となって融着する（図７（Ｂ））。このとき，上記はんだバンプ１１は，その先端部１１１が上記熱可塑性樹脂３０から露出している。また，上記先端部１１１が露出していないときは，ヒートガン等を用いて上記熱可塑性樹脂３０に熱風を当てることにより，上記先端部１１１を露出させる。
【００６６】
次に，搭載工程においては，図７（Ｃ）に示すごとく，上記熱可塑性樹脂３０が供給されたＬＳＩパッケージ１を，位置合わせを行ないつつプリント配線板２上に搭載する。
次に，加熱溶融工程においては，上記ＬＳＩパッケージ１を搭載したプリント配線板２を，リフロー炉に投入して加熱することにより，上記はんだバンプ１１を溶融して電極パッド２１に融着させる（図７（Ｄ））。次いで，常温まで冷却することにより，上記熱可塑性樹脂３０及びはんだバンプ１１を硬化させて実装を完了する。
その他は，参考形態例１と同様である。
【００６７】
本例によれば，上記バンプ面１２全体に上記熱可塑性樹脂３０を容易かつ確実に供給することができる。
その他，参考形態例１と同様の作用効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態例１における，ＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【図２】 実施形態例１における，はんだのリフロープロファイルを表す線図。
【図３】 実施形態例１における，はんだバンプのセルフアライメントの説明図。
【図４】 実施形態例２における，ＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【図５】 参考形態例１における，ＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【図６】 参考形態例１における，はんだのリフロープロファイルを表す線図。
【図７】 参考形態例２における，ＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【図８】 従来例における，サイドフィル法によるＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【図９】 従来例における，圧接法によるＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【図１０】 従来例における，フィルム法によるＬＳＩパッケージの実装方法の説明図。
【符号の説明】
１．．．ＬＳＩパッケージ，
１１．．．はんだバンプ，
１２．．．バンプ面，
２．．．プリント配線板，
２１．．．電極パッド，
３．．．熱硬化性樹脂，
３０．．．熱可塑性樹脂，
３００．．．樹脂フィルム，
Claims (5)
- 金属バンプをバンプ面に有するＬＳＩパッケージを，上記金属バンプに対応する位置に設けられていると共にはんだが被覆された電極パッドを有するプリント配線板に実装する方法において，
上記ＬＳＩパッケージの上記バンプ面に液状の熱硬化性樹脂を供給する供給工程と，
上記バンプ面を下面にすると共に上記金属バンプと上記電極パッドとを位置合せして，上記ＬＳＩパッケージをプリント配線板上に搭載する搭載工程と，
上記金属バンプと，上記電極パッドを被覆するはんだとを溶融させて接続する加熱溶融工程とからなり，
かつ，該加熱溶融工程において上記金属バンプが上記電極パッドに接続されるまでは，上記熱硬化性樹脂を液状状態に維持することで，上記金属バンプのセルフアライメントにより上記金属バンプと上記電極パッドとの位置ずれを修正するものであって，
上記熱硬化性樹脂の触媒としてアミンを用いることを特徴とするＬＳＩパッケージの実装方法。 - 請求項１において，上記熱硬化性樹脂は，１．５以上のチキソトロピー性を有することを特徴とするＬＳＩパッケージの実装方法。
- 請求項１又は２において，上記熱硬化性樹脂は，エポキシ樹脂であることを特徴とするＬＳＩパッケージの実装方法。
- 請求項１〜３のいずれか一項において，上記熱硬化性樹脂は，上記金属バンプよりも小さい無機添加材を含有していることを特徴とするＬＳＩパッケージの実
装方法。 - 請求項１〜４のいずれか一項において，上記供給工程と上記搭載工程との間に，上記バンプ面に供給された熱硬化性樹脂をＢステージ状態にまで半硬化させる
半硬化工程を有することを特徴とするＬＳＩパッケージの実装方法。
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