JPH10163271A - はんだ部材付着方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子デバイスのパッケージングにおいて、は
んだ部材を基板に付着させるための方法を提供する。 【解決手段】 本方法は、複数のはんだ部材114を備
えた1つのデカル110を形成する工程を含む。本方法
は、デカル110を基板112と位置合わせする工程
と、デカル110上のはんだ部材114を基板112へ
移す工程とをさらに含む。
んだ部材を基板に付着させるための方法を提供する。 【解決手段】 本方法は、複数のはんだ部材114を備
えた1つのデカル110を形成する工程を含む。本方法
は、デカル110を基板112と位置合わせする工程
と、デカル110上のはんだ部材114を基板112へ
移す工程とをさらに含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、電子デ
バイスのパッケージングに関するものであって、更に詳
細には、はんだ部材を基板へ付着させるための装置およ
び方法に関する。
バイスのパッケージングに関するものであって、更に詳
細には、はんだ部材を基板へ付着させるための装置およ
び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】最新の電子部品は数多くの集積回路を含
んでいる。それらの集積回路を互いにあるいは他の電子
部品と電気的に接続することがしばしば必要となる。集
積回路を電子部品と接続する1つの方法は、エリアアレ
イ(area array)電子パッケージを使用する
ものである。エリアアレイ電子パッケージデザインのい
くつかの例として、ボールグリッドアレイ(ball
grid array)電子パッケージやフリップチッ
プ(flip−chip)電子パッケージを挙げること
ができる。ボールグリッドアレイ電子パッケージでは、
集積回路の各種入力および出力ポートは、一般的に、ワ
イヤボンドを介してボールグリッドアレイ電子パッケー
ジ上のコンタクトパッドへつながれる。ボールグリッド
アレイ電子パッケージのコンタクトパッド上に形成され
るはんだボールを用いて、プリント回路板のような別の
電子部品への接続が完成する。集積回路はまた、フリッ
プチップ電子パッケージデザインを通して電子部品へつ
ながれることもある。フリップチップ電子パッケージ
は、はんだボールを用いてプリント回路板等の他の電子
部品との接続を行う点で、ボールグリッドアレイ電子パ
ッケージと似ている。しかし、フリップチップデザイン
のはんだボールは集積回路表面の入力および出力ポート
へ直接付着される。フリップチップパッケージではワイ
ヤボンドは不要である。電子部品を相互接続するための
上述の方法における1つの重要な工程は、ボールグリッ
ドアレイパッケージまたはフリップチップ電子パッケー
ジ上にはんだボールを形成することである。
んでいる。それらの集積回路を互いにあるいは他の電子
部品と電気的に接続することがしばしば必要となる。集
積回路を電子部品と接続する1つの方法は、エリアアレ
イ(area array)電子パッケージを使用する
ものである。エリアアレイ電子パッケージデザインのい
くつかの例として、ボールグリッドアレイ(ball
grid array)電子パッケージやフリップチッ
プ(flip−chip)電子パッケージを挙げること
ができる。ボールグリッドアレイ電子パッケージでは、
集積回路の各種入力および出力ポートは、一般的に、ワ
イヤボンドを介してボールグリッドアレイ電子パッケー
ジ上のコンタクトパッドへつながれる。ボールグリッド
アレイ電子パッケージのコンタクトパッド上に形成され
るはんだボールを用いて、プリント回路板のような別の
電子部品への接続が完成する。集積回路はまた、フリッ
プチップ電子パッケージデザインを通して電子部品へつ
ながれることもある。フリップチップ電子パッケージ
は、はんだボールを用いてプリント回路板等の他の電子
部品との接続を行う点で、ボールグリッドアレイ電子パ
ッケージと似ている。しかし、フリップチップデザイン
のはんだボールは集積回路表面の入力および出力ポート
へ直接付着される。フリップチップパッケージではワイ
ヤボンドは不要である。電子部品を相互接続するための
上述の方法における1つの重要な工程は、ボールグリッ
ドアレイパッケージまたはフリップチップ電子パッケー
ジ上にはんだボールを形成することである。
【0003】
【発明の解決しようとする課題】ボールグリッドアレイ
パッケージまたはフリップチップ電子パッケージへはん
だボールを付着させるのにいくつかの方法が従来から知
られている。蒸着またはメッキによって集積回路上にフ
リップチップはんだバンプを作製してもよいし、ボール
グリッドアレイ電子パッケージのために必要なはんだ付
けは、真空チャックを使用することによって基板上へ予
め形成されたはんだを真空でロードするか、あるいは、
はんだペーストの印刷によって実現することができる。
ボールグリッドアレイパッケージ上のコンタクトパッド
へ予め形成されたはんだボールを移すために真空チャッ
クを使用することにはいくつかの欠点がある。例えば、
この方法が利用できるはんだボール間の最小距離は、い
くつかの応用においては許容できないものである。更
に、この従来の方法は2つの真空チャックを必要とす
る。それというのも、一方の真空チャックではんだボー
ルをボールグリッドアレイ電子パッケージへ移しなが
ら、他方で充填を行うようにするためである。1個また
は複数個の真空チャックを使用することは、この方法に
よって電子パッケージ上にはんだボールを形成するため
に必要なコストを増大させることになる。更に、はんだ
ボールが正しく移されない場合には、紛失したはんだボ
ールを追加するといった何らかの調節を手作業で行わな
ければならない。
パッケージまたはフリップチップ電子パッケージへはん
だボールを付着させるのにいくつかの方法が従来から知
られている。蒸着またはメッキによって集積回路上にフ
リップチップはんだバンプを作製してもよいし、ボール
グリッドアレイ電子パッケージのために必要なはんだ付
けは、真空チャックを使用することによって基板上へ予
め形成されたはんだを真空でロードするか、あるいは、
はんだペーストの印刷によって実現することができる。
ボールグリッドアレイパッケージ上のコンタクトパッド
へ予め形成されたはんだボールを移すために真空チャッ
クを使用することにはいくつかの欠点がある。例えば、
この方法が利用できるはんだボール間の最小距離は、い
くつかの応用においては許容できないものである。更
に、この従来の方法は2つの真空チャックを必要とす
る。それというのも、一方の真空チャックではんだボー
ルをボールグリッドアレイ電子パッケージへ移しなが
ら、他方で充填を行うようにするためである。1個また
は複数個の真空チャックを使用することは、この方法に
よって電子パッケージ上にはんだボールを形成するため
に必要なコストを増大させることになる。更に、はんだ
ボールが正しく移されない場合には、紛失したはんだボ
ールを追加するといった何らかの調節を手作業で行わな
ければならない。
【0004】ボールグリッドアレイまたはフリップチッ
プ電子パッケージへはんだを付着させるための従来の別
の方法は、パッケージの上に置いたステンシルを利用す
るものである。典型的な応用では、はんだペーストをス
テンシルの上に供給し、次にステンシルの上を横切って
スクイジー(squeezee)を移動させることによ
って、孔を通してはんだペーストを下方へ押しつけて、
ボールグリッドアレイまたはフリップチップ電子パッケ
ージのコンタクトパッドとの間でコンタクトを形成させ
ることが行われる。この方法にもいくつかの欠点があ
る。例えば、ステンシルは洗浄する必要がある。更に、
ステンシル上ではんだペーストが磨耗するため、ステン
シルが劣化する傾向がある。更に、はんだペーストを使
用することは、はんだボールを使用する場合よりも高く
つく。
プ電子パッケージへはんだを付着させるための従来の別
の方法は、パッケージの上に置いたステンシルを利用す
るものである。典型的な応用では、はんだペーストをス
テンシルの上に供給し、次にステンシルの上を横切って
スクイジー(squeezee)を移動させることによ
って、孔を通してはんだペーストを下方へ押しつけて、
ボールグリッドアレイまたはフリップチップ電子パッケ
ージのコンタクトパッドとの間でコンタクトを形成させ
ることが行われる。この方法にもいくつかの欠点があ
る。例えば、ステンシルは洗浄する必要がある。更に、
ステンシル上ではんだペーストが磨耗するため、ステン
シルが劣化する傾向がある。更に、はんだペーストを使
用することは、はんだボールを使用する場合よりも高く
つく。
【0005】従って、従来技術の欠点および不足を補う
ことのできる新しい方法および装置に対する需要が発生
する。本発明ははんだ部材を基板へ付着させるための方
法および装置に関する。
ことのできる新しい方法および装置に対する需要が発生
する。本発明ははんだ部材を基板へ付着させるための方
法および装置に関する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の1つの態様に従
えば、本方法はデカル(decal)を形成する工程を
含む。デカルは複数のはんだ部材を含んでいる。本方法
は、デカルを基板と位置合わせする工程と、デカル上の
はんだ部材を基板へ移す工程とをさらに含んでいる。
えば、本方法はデカル(decal)を形成する工程を
含む。デカルは複数のはんだ部材を含んでいる。本方法
は、デカルを基板と位置合わせする工程と、デカル上の
はんだ部材を基板へ移す工程とをさらに含んでいる。
【0007】本発明の別の態様に従えば、基板へはんだ
部材を移すためにデカルを形成する本方法は、基板中に
複数個の孔を形成する工程と、基板上に複数個のはんだ
部材を配置する工程とを含んでいる。本方法は、基板上
の複数個のはんだ部材が前記複数個の孔の中に入り込ん
で複数個のはんだ部材を有する1個のデカルを形成する
ことを許容する工程をさらに含んでいる。
部材を移すためにデカルを形成する本方法は、基板中に
複数個の孔を形成する工程と、基板上に複数個のはんだ
部材を配置する工程とを含んでいる。本方法は、基板上
の複数個のはんだ部材が前記複数個の孔の中に入り込ん
で複数個のはんだ部材を有する1個のデカルを形成する
ことを許容する工程をさらに含んでいる。
【0008】本発明は、はんだ部材を基板上の所望の位
置と正確に位置合わせすることを容易にするためにはん
だ部材を基板へ付着させるための方法を提供する。デカ
ルだけを位置合わせすればよいので、多数のはんだ部材
をボールグリッドアレイパッケージ上の所望の位置へ位
置合わせする場合とは対照的に、1回の位置合わせ操作
によってすべてのはんだ部材をボールグリッドアレイパ
ッケージ上の所望の位置へ正確に位置合わせすることが
できる。従来のボールグリッドアレイ生産ラインでは、
ボールの紛失がしばしば問題になった。本発明は、ベン
ダーに対して出荷する前に欠陥のあるデカルをスクリー
ニングすることによって、失われないボールの収率およ
び生産効率を高めることができる。このスクリーニング
操作は、はんだボールをボールグリッドアレイパッケー
ジへ付着させた後で行われる従来のスクリーニングとは
対照的である。
置と正確に位置合わせすることを容易にするためにはん
だ部材を基板へ付着させるための方法を提供する。デカ
ルだけを位置合わせすればよいので、多数のはんだ部材
をボールグリッドアレイパッケージ上の所望の位置へ位
置合わせする場合とは対照的に、1回の位置合わせ操作
によってすべてのはんだ部材をボールグリッドアレイパ
ッケージ上の所望の位置へ正確に位置合わせすることが
できる。従来のボールグリッドアレイ生産ラインでは、
ボールの紛失がしばしば問題になった。本発明は、ベン
ダーに対して出荷する前に欠陥のあるデカルをスクリー
ニングすることによって、失われないボールの収率およ
び生産効率を高めることができる。このスクリーニング
操作は、はんだボールをボールグリッドアレイパッケー
ジへ付着させた後で行われる従来のスクリーニングとは
対照的である。
【0009】本発明はまた、中心となる場所ではんだ部
材デカルを作成した後、そのはんだ部材デカルを離れた
場所へ送って、離れた場所ではんだ部材のボールグリッ
ドアレイパッケージへの移送を行うことを可能とする。
従って、ボールグリッドアレイ上にはんだを配置するた
めに従来使用されてきた多くの装置が省略できる。それ
によって、ボールグリッドアレイ上にはんだボールを形
成するコストが削減できる。はんだ部材デカルを形成す
るために必要なすべての装置は単に中心となる場所に設
置すればよい。はんだ部材デカルを形成することはま
た、はんだボールを付着させる操作の一部を第三者へ依
頼することを容易にする。このこともコスト削減につな
がる。はんだ部材デカルははんだペーストなしで形成で
きるため、はんだ部材デカルを使用することで、はんだ
部材が付着されるボールグリッドアレイパッケージまた
はその他の基板を化学的処理等の厳しい環境にさらすこ
とがない。予め形成されたはんだ部材を使用すること
で、環境に優しくない化学物質を使用するコストを削減
することができる。はんだペーストでなくはんだボール
を使用することで、はんだのより均一な分布が得られ、
また各種タイプのはんだ合金の利用が可能となる。
材デカルを作成した後、そのはんだ部材デカルを離れた
場所へ送って、離れた場所ではんだ部材のボールグリッ
ドアレイパッケージへの移送を行うことを可能とする。
従って、ボールグリッドアレイ上にはんだを配置するた
めに従来使用されてきた多くの装置が省略できる。それ
によって、ボールグリッドアレイ上にはんだボールを形
成するコストが削減できる。はんだ部材デカルを形成す
るために必要なすべての装置は単に中心となる場所に設
置すればよい。はんだ部材デカルを形成することはま
た、はんだボールを付着させる操作の一部を第三者へ依
頼することを容易にする。このこともコスト削減につな
がる。はんだ部材デカルははんだペーストなしで形成で
きるため、はんだ部材デカルを使用することで、はんだ
部材が付着されるボールグリッドアレイパッケージまた
はその他の基板を化学的処理等の厳しい環境にさらすこ
とがない。予め形成されたはんだ部材を使用すること
で、環境に優しくない化学物質を使用するコストを削減
することができる。はんだペーストでなくはんだボール
を使用することで、はんだのより均一な分布が得られ、
また各種タイプのはんだ合金の利用が可能となる。
【0010】本発明およびその特徴をより完全に理解す
るために、添付図面と一緒に以下の詳細な説明を参照す
る。
るために、添付図面と一緒に以下の詳細な説明を参照す
る。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明およびそれの特徴は図1乃
至図17を参照することで最も良く理解されよう。各図
面では対応する部品に対して同じ参照符号を用いた。
至図17を参照することで最も良く理解されよう。各図
面では対応する部品に対して同じ参照符号を用いた。
【0012】
【実施例】図1(A)〜(C)は本発明の一実施例を示
している。図1(A)には、ボールグリッドアレイ(B
GA)パッケージ112が示されている。一実施例にお
いて、本発明は、はんだボール114等のはんだ部材を
ボールグリッドアレイパッケージ112等の基板に付着
させるための方法を提供する。はんだ合金に普通使用さ
れる元素は、錫,鉛,銀,ビスマス,銅,インジウム,
アンチモンおよびカドミウムである。しかし、はんだと
して使用するのに適した元素をはんだボール114等の
はんだ部材を形成するのに使用することもできる。ボー
ルグリッドアレイパッケージ112は従来のボールグリ
ッドアレイパッケージで構わない。従来のボールグリッ
ドアレイ用基板材料の例には、有機積層膜,セラミック
ス,金属およびポリマーのシートおよび膜が含まれる。
ボールグリッドアレイパッケージ112にはまた、電子
デバイスの電気的接続を容易にするためにはんだ部材を
付着させるための任意の適当な基板が含まれる。更に以
下で詳しく議論するが、はんだ部材は、例えばフリップ
チップ電子パッケージ中の集積回路や中間媒体(int
erposer)等のその他の基板へ直接付着させるこ
ともできる。図1(A)はまた、本発明に従うはんだ部
材デカル110の一実施例を示している。はんだ部材デ
カル110は、はんだボール114等のはんだ部材が複
数個その上に形成された基板111を含んでいる。ある
いは、はんだボール114は、円柱形の形状を持つはん
だコラム等の多様な形状を有するはんだ部材で置き換え
ることもできる。本発明に従えば、はんだボール114
は基板111上に一時的に形成または配置されて、その
後にボールグリッドアレイパッケージ112へ移され
る。以下で詳しく説明するが、ボールグリッドアレイパ
ッケージ112は複数個のコンタクトパッド(図1
(A)〜(C)には明示的に示されていない)を含むこ
とができる。本発明の一実施例に従えば、はんだボール
114はボールグリッドアレイパッケージ112上のコ
ンタクトパッドへ移される。
している。図1(A)には、ボールグリッドアレイ(B
GA)パッケージ112が示されている。一実施例にお
いて、本発明は、はんだボール114等のはんだ部材を
ボールグリッドアレイパッケージ112等の基板に付着
させるための方法を提供する。はんだ合金に普通使用さ
れる元素は、錫,鉛,銀,ビスマス,銅,インジウム,
アンチモンおよびカドミウムである。しかし、はんだと
して使用するのに適した元素をはんだボール114等の
はんだ部材を形成するのに使用することもできる。ボー
ルグリッドアレイパッケージ112は従来のボールグリ
ッドアレイパッケージで構わない。従来のボールグリッ
ドアレイ用基板材料の例には、有機積層膜,セラミック
ス,金属およびポリマーのシートおよび膜が含まれる。
ボールグリッドアレイパッケージ112にはまた、電子
デバイスの電気的接続を容易にするためにはんだ部材を
付着させるための任意の適当な基板が含まれる。更に以
下で詳しく議論するが、はんだ部材は、例えばフリップ
チップ電子パッケージ中の集積回路や中間媒体(int
erposer)等のその他の基板へ直接付着させるこ
ともできる。図1(A)はまた、本発明に従うはんだ部
材デカル110の一実施例を示している。はんだ部材デ
カル110は、はんだボール114等のはんだ部材が複
数個その上に形成された基板111を含んでいる。ある
いは、はんだボール114は、円柱形の形状を持つはん
だコラム等の多様な形状を有するはんだ部材で置き換え
ることもできる。本発明に従えば、はんだボール114
は基板111上に一時的に形成または配置されて、その
後にボールグリッドアレイパッケージ112へ移され
る。以下で詳しく説明するが、ボールグリッドアレイパ
ッケージ112は複数個のコンタクトパッド(図1
(A)〜(C)には明示的に示されていない)を含むこ
とができる。本発明の一実施例に従えば、はんだボール
114はボールグリッドアレイパッケージ112上のコ
ンタクトパッドへ移される。
【0013】図1(B)は、はんだ部材デカル110を
ボールグリッドアレイパッケージ112と位置合わせす
る工程を示している。本発明に従えば、はんだ部材デカ
ル110をボールグリッドアレイパッケージ112と位
置合わせし、はんだボール114をボールグリッドアレ
イパッケージ112の一部に接触させ、はんだボール1
14をボールグリッドアレイパッケージ112へ移すこ
とによって、はんだボール114を所望の位置でボール
グリッドアレイパッケージ112へ付着させる。以下で
詳しく述べるが、はんだ部材デカル110からボールグ
リッドアレイパッケージ112へのはんだボール114
の移送を容易にするために、ボールグリッドアレイパッ
ケージ112上にはんだ部材デカル110を配置するよ
うにしてもよい。あるいは、ボールグリッドアレイパッ
ケージ112をはんだ部材デカル110上に配置するこ
ともできる。更に、ボールグリッドアレイパッケージ1
12へのはんだボール114の移送を容易なものとする
ように、はんだ部材デカル110およびボールグリッド
アレイパッケージ112のその他の適当な相対的な配置
を利用することもできる。はんだ部材デカル110をボ
ールグリッドアレイパッケージ112と位置合わせした
後で、はんだボール114をボールグリッドアレイパッ
ケージ112へ移す。この移送操作ははんだリフロープ
ロセスを含むことができる。はんだ部材デカル110
は、図1(C)に示されるように、付着済みのボールグ
リッドアレイパッケージ116を作るように、はんだボ
ール114から取り除くことができる。はんだ部材デカ
ル110は、上述のプロセス中のいろんな時点でボール
グリッドアレイパッケージ112から取り除くことがで
きる。例えば、はんだ部材デカル110は、はんだリフ
ロープロセスの前または後に、はんだボール114およ
びボールグリッドアレイパッケージ112から除去する
ことができる。
ボールグリッドアレイパッケージ112と位置合わせす
る工程を示している。本発明に従えば、はんだ部材デカ
ル110をボールグリッドアレイパッケージ112と位
置合わせし、はんだボール114をボールグリッドアレ
イパッケージ112の一部に接触させ、はんだボール1
14をボールグリッドアレイパッケージ112へ移すこ
とによって、はんだボール114を所望の位置でボール
グリッドアレイパッケージ112へ付着させる。以下で
詳しく述べるが、はんだ部材デカル110からボールグ
リッドアレイパッケージ112へのはんだボール114
の移送を容易にするために、ボールグリッドアレイパッ
ケージ112上にはんだ部材デカル110を配置するよ
うにしてもよい。あるいは、ボールグリッドアレイパッ
ケージ112をはんだ部材デカル110上に配置するこ
ともできる。更に、ボールグリッドアレイパッケージ1
12へのはんだボール114の移送を容易なものとする
ように、はんだ部材デカル110およびボールグリッド
アレイパッケージ112のその他の適当な相対的な配置
を利用することもできる。はんだ部材デカル110をボ
ールグリッドアレイパッケージ112と位置合わせした
後で、はんだボール114をボールグリッドアレイパッ
ケージ112へ移す。この移送操作ははんだリフロープ
ロセスを含むことができる。はんだ部材デカル110
は、図1(C)に示されるように、付着済みのボールグ
リッドアレイパッケージ116を作るように、はんだボ
ール114から取り除くことができる。はんだ部材デカ
ル110は、上述のプロセス中のいろんな時点でボール
グリッドアレイパッケージ112から取り除くことがで
きる。例えば、はんだ部材デカル110は、はんだリフ
ロープロセスの前または後に、はんだボール114およ
びボールグリッドアレイパッケージ112から除去する
ことができる。
【0014】図1(C)は付着済みのボールグリッドア
レイパッケージ116を示している。はんだボール11
4はボールグリッドアレイパッケージ112にしっかり
と付着されており、付着済みのボールグリッドアレイパ
ッケージ116を形成している。付着済みのボールグリ
ッドアレイパッケージ116上に形成されたはんだボー
ル114は、1つの電子デバイスから別のものへの接続
を容易にする複数の電気的接続ポイントを提供する。付
着済みのボールグリッドアレイパッケージ116上のは
んだボール114は、プリント回路板等の各種電子部品
のコンタクトパッドへ付着させることができる。
レイパッケージ116を示している。はんだボール11
4はボールグリッドアレイパッケージ112にしっかり
と付着されており、付着済みのボールグリッドアレイパ
ッケージ116を形成している。付着済みのボールグリ
ッドアレイパッケージ116上に形成されたはんだボー
ル114は、1つの電子デバイスから別のものへの接続
を容易にする複数の電気的接続ポイントを提供する。付
着済みのボールグリッドアレイパッケージ116上のは
んだボール114は、プリント回路板等の各種電子部品
のコンタクトパッドへ付着させることができる。
【0015】図2(A)〜(C)は、本発明に従う付着
済みのボールグリッドアレイパッケージ116を利用し
た集積回路パッケージ210の一例を示している。集積
回路パッケージ210は、その上に形成された集積回路
214を備えた付着済みのボールグリッドアレイパッケ
ージ116を含んでいる。集積回路214は、図2
(B)に示されるように、エポキシ224を用いて付着
済みのボールグリッドアレイパッケージ116へ付着さ
せることができる。各種の集積回路接続ポート220が
ワイヤボンド216を介して付着済みのボールグリッド
アレイパッケージ116上のボンディングパッド230
へ電気的に接続される。図2(A)に示されるように、
ボンディングパッド230は導電性の相互接続ライン2
40によってコンタクトパッド412へ電気的につなが
れる。コンタクトパッド412は図4に最も良く示され
ている。相互接続ライン240は1または複数の層にお
いてパターニングすることができ、それら相互接続ライ
ン240のいくつかは付着済みのボールグリッドアレイ
パッケージ116の表面下に配置される。はんだボール
114がコンタクトパッド412へつながれる。ワイヤ
ボンド216は固定されていないワイヤ(free−s
tanding wire)でよい。図2(C)に示さ
れるように、集積回路接続ポート220は、プリント回
路板のコンタクトパッド226をはんだボール114へ
つなぐことによって、プリント回路板222上のコンタ
クトパッド226へ電気的につながれる。集積回路21
4を雰囲気中の腐食性が心配される物質から保護するた
めに、集積回路214,ボンディングワイヤ216およ
びボンディングパッド230を取り囲む領域はポリマー
材料250で充填することができる。従って、コンタク
トパッド412上へはんだボール114を形成すること
は、プリント回路板のコンタクトパッド226をボール
グリッドアレイのコンタクトパッド412へつなぐこと
を容易にし、そのことが集積回路214とプリント回路
板222との間の電気的接続を許容することになる。こ
のように、本発明は、集積回路214のような集積回路
をプリント回路板222のような別の電子部品へ接続す
ることを容易とするボールグリッドアレイ112上への
はんだボール114の形成方法を提供する。
済みのボールグリッドアレイパッケージ116を利用し
た集積回路パッケージ210の一例を示している。集積
回路パッケージ210は、その上に形成された集積回路
214を備えた付着済みのボールグリッドアレイパッケ
ージ116を含んでいる。集積回路214は、図2
(B)に示されるように、エポキシ224を用いて付着
済みのボールグリッドアレイパッケージ116へ付着さ
せることができる。各種の集積回路接続ポート220が
ワイヤボンド216を介して付着済みのボールグリッド
アレイパッケージ116上のボンディングパッド230
へ電気的に接続される。図2(A)に示されるように、
ボンディングパッド230は導電性の相互接続ライン2
40によってコンタクトパッド412へ電気的につなが
れる。コンタクトパッド412は図4に最も良く示され
ている。相互接続ライン240は1または複数の層にお
いてパターニングすることができ、それら相互接続ライ
ン240のいくつかは付着済みのボールグリッドアレイ
パッケージ116の表面下に配置される。はんだボール
114がコンタクトパッド412へつながれる。ワイヤ
ボンド216は固定されていないワイヤ(free−s
tanding wire)でよい。図2(C)に示さ
れるように、集積回路接続ポート220は、プリント回
路板のコンタクトパッド226をはんだボール114へ
つなぐことによって、プリント回路板222上のコンタ
クトパッド226へ電気的につながれる。集積回路21
4を雰囲気中の腐食性が心配される物質から保護するた
めに、集積回路214,ボンディングワイヤ216およ
びボンディングパッド230を取り囲む領域はポリマー
材料250で充填することができる。従って、コンタク
トパッド412上へはんだボール114を形成すること
は、プリント回路板のコンタクトパッド226をボール
グリッドアレイのコンタクトパッド412へつなぐこと
を容易にし、そのことが集積回路214とプリント回路
板222との間の電気的接続を許容することになる。こ
のように、本発明は、集積回路214のような集積回路
をプリント回路板222のような別の電子部品へ接続す
ることを容易とするボールグリッドアレイ112上への
はんだボール114の形成方法を提供する。
【0016】図2(D)および図2(E)はフリップチ
ップ電子パッケージ260およびそれのプリント回路板
282への接続の例を示す。フリップチップ260は、
本発明に従ってその上にはんだ部材を形成する基板の別
の例である。図2(D)および図2(E)に示されるよ
うに、フリップチップ電子パッケージ260は、ワイヤ
ボンド216のようなワイヤボンドを使わずに、またボ
ンディングパッド230のようなボンディングパッドを
使わずに、集積回路264をプリント回路板282へ接
続することを可能とする。はんだボール114が各種の
接続ポート280上へ直接形成される。それは集積回路
264の表面と同じ高さに形成することができる。集積
回路264は本質的に集積回路214と同じものであ
る。図2(E)に示されるように、はんだボール114
が集積回路の接続ポート280をプリント回路板282
上のコンタクトパッド286へ電気的に接続する。接続
の後で、集積回路264を雰囲気から保護し、電子パッ
ケージへの歪みを解放するために、集積回路264とプ
リント回路板282との間にポリマーまたはエラストマ
ーの充填材290が供給される。
ップ電子パッケージ260およびそれのプリント回路板
282への接続の例を示す。フリップチップ260は、
本発明に従ってその上にはんだ部材を形成する基板の別
の例である。図2(D)および図2(E)に示されるよ
うに、フリップチップ電子パッケージ260は、ワイヤ
ボンド216のようなワイヤボンドを使わずに、またボ
ンディングパッド230のようなボンディングパッドを
使わずに、集積回路264をプリント回路板282へ接
続することを可能とする。はんだボール114が各種の
接続ポート280上へ直接形成される。それは集積回路
264の表面と同じ高さに形成することができる。集積
回路264は本質的に集積回路214と同じものであ
る。図2(E)に示されるように、はんだボール114
が集積回路の接続ポート280をプリント回路板282
上のコンタクトパッド286へ電気的に接続する。接続
の後で、集積回路264を雰囲気から保護し、電子パッ
ケージへの歪みを解放するために、集積回路264とプ
リント回路板282との間にポリマーまたはエラストマ
ーの充填材290が供給される。
【0017】図3(A)および図3(B)ははんだ部材
デカル110の例について更に詳細を示している。図3
(A)および図3(B)に示されたはんだ部材デカル1
10は、図4に示されたボールグリッドアレイパッケー
ジ112上に形成されたコンタクトパッド412のパタ
ーンとマッチするように、はんだ部材デカル110の周
囲を取り囲んで形成された複数のはんだボール114を
含んでいる。本発明に従えば、はんだボール114のよ
うなはんだ部材のパターンは、ボールグリッドアレイパ
ッケージ112のような基板上の対応するコンタクトパ
ッドパターンにマッチするように、はんだ部材デカル1
10のようなはんだ部材デカル上に形成される。
デカル110の例について更に詳細を示している。図3
(A)および図3(B)に示されたはんだ部材デカル1
10は、図4に示されたボールグリッドアレイパッケー
ジ112上に形成されたコンタクトパッド412のパタ
ーンとマッチするように、はんだ部材デカル110の周
囲を取り囲んで形成された複数のはんだボール114を
含んでいる。本発明に従えば、はんだボール114のよ
うなはんだ部材のパターンは、ボールグリッドアレイパ
ッケージ112のような基板上の対応するコンタクトパ
ッドパターンにマッチするように、はんだ部材デカル1
10のようなはんだ部材デカル上に形成される。
【0018】図4はボールグリッドアレイパッケージ1
12の例を示している。ボールグリッドアレイパッケー
ジ112は、集積回路を配置するための集積回路収容エ
リア410を備えて形成される。更に、ボールグリッド
アレイパッケージ112は、集積回路を別の電子デバイ
スへ接続することを容易にするために複数のボールグリ
ッドアレイコンタクトパッド412を備えて形成され
る。コンタクトパッド412はボールグリッドアレイパ
ッケージ112の表面と同じ高さに形成することができ
る。
12の例を示している。ボールグリッドアレイパッケー
ジ112は、集積回路を配置するための集積回路収容エ
リア410を備えて形成される。更に、ボールグリッド
アレイパッケージ112は、集積回路を別の電子デバイ
スへ接続することを容易にするために複数のボールグリ
ッドアレイコンタクトパッド412を備えて形成され
る。コンタクトパッド412はボールグリッドアレイパ
ッケージ112の表面と同じ高さに形成することができ
る。
【0019】図5ははんだボール114をボールグリッ
ドアレイパッケージ112へ付着させる1つの方法を示
すフローチャートである。図1乃至図5、特に図5を参
照しながら、本発明の一実施例の動作について説明す
る。本方法は工程510からスタートする。本発明に従
えば、工程520において、ボールグリッドアレイパッ
ケージ112上のコンタクトパッド412の対応するパ
ターンにマッチするパターン状に配置された複数のはん
だボール114を備えたはんだ部材デカル110が形成
される。以下で詳しく説明するが、予め形成されたはん
だ接続デカル110上へのはんだボール114の形成に
は、各種の方法が利用できる。そのような方法は、例え
ば、基板に複数のボスを形成して、はんだボール114
が重力によってそのボス中へ流れ落ちるようにする工
程、基板に孔を開けて、負圧を印加することでその孔へ
はんだボールが落ちるようにする工程、更には、複数の
孔の開いた基板へ接着性の膜を形成する工程、およびパ
ターン状の接着性領域を有する膜を形成する工程を含む
ことができる。これらの例示技術については後で詳しく
説明する。
ドアレイパッケージ112へ付着させる1つの方法を示
すフローチャートである。図1乃至図5、特に図5を参
照しながら、本発明の一実施例の動作について説明す
る。本方法は工程510からスタートする。本発明に従
えば、工程520において、ボールグリッドアレイパッ
ケージ112上のコンタクトパッド412の対応するパ
ターンにマッチするパターン状に配置された複数のはん
だボール114を備えたはんだ部材デカル110が形成
される。以下で詳しく説明するが、予め形成されたはん
だ接続デカル110上へのはんだボール114の形成に
は、各種の方法が利用できる。そのような方法は、例え
ば、基板に複数のボスを形成して、はんだボール114
が重力によってそのボス中へ流れ落ちるようにする工
程、基板に孔を開けて、負圧を印加することでその孔へ
はんだボールが落ちるようにする工程、更には、複数の
孔の開いた基板へ接着性の膜を形成する工程、およびパ
ターン状の接着性領域を有する膜を形成する工程を含む
ことができる。これらの例示技術については後で詳しく
説明する。
【0020】工程530では、はんだ部材デカル110
がボールグリッドアレイパッケージ112と位置合わせ
されて、はんだボール114がコンタクトパッド412
と接触するようにされる。はんだ部材デカル110は、
ボールグリッドアレイパッケージ112上のコンタクト
パッド412のパターンとマッチするはんだボール11
4のパターンを有するように形成されるので、すべての
はんだボール114は1回の位置合わせ工程で以て各コ
ンタクトパッド412と位置合わせできる。
がボールグリッドアレイパッケージ112と位置合わせ
されて、はんだボール114がコンタクトパッド412
と接触するようにされる。はんだ部材デカル110は、
ボールグリッドアレイパッケージ112上のコンタクト
パッド412のパターンとマッチするはんだボール11
4のパターンを有するように形成されるので、すべての
はんだボール114は1回の位置合わせ工程で以て各コ
ンタクトパッド412と位置合わせできる。
【0021】工程540では、はんだボール114がボ
ールグリッドアレイ112のコンタクトパッド412へ
移される。本発明の一実施例に従えば、はんだボール1
14ははんだリフロープロセスを通してコンタクトパッ
ド412へ移される。はんだリフロープロセスによっ
て、はんだボール114はボールグリッドアレイパッケ
ージ112のコンタクトパッド412へしっかりと付着
する。はんだリフロープロセスは既知であって、はんだ
ボール114をコンタクトパッド412へ固着させるた
めに多様なタイプのはんだリフロープロセスが利用でき
る。はんだリフロープロセスは窒素等の非酸化雰囲気で
行われようが、空気等の酸素雰囲気もまた利用できる。
ールグリッドアレイ112のコンタクトパッド412へ
移される。本発明の一実施例に従えば、はんだボール1
14ははんだリフロープロセスを通してコンタクトパッ
ド412へ移される。はんだリフロープロセスによっ
て、はんだボール114はボールグリッドアレイパッケ
ージ112のコンタクトパッド412へしっかりと付着
する。はんだリフロープロセスは既知であって、はんだ
ボール114をコンタクトパッド412へ固着させるた
めに多様なタイプのはんだリフロープロセスが利用でき
る。はんだリフロープロセスは窒素等の非酸化雰囲気で
行われようが、空気等の酸素雰囲気もまた利用できる。
【0022】コンタクトパッド412とはんだボール1
14とを互いに接触させて、はんだ部材デカル110と
ボールグリッドアレイパッケージ112の両者を加熱す
る前に、コンタクトパッド412またははんだボール1
14のいずれかの上にはんだフラックスを供給してもよ
い。あるいは、ボールグリッドアレイパッケージ112
を加熱する前に、ボールグリッドアレイパッケージ11
2からはんだ部材デカル110を除去して、ボールグリ
ッドアレイパッケージ112上にはんだボール114を
残すようにしてもよい。本発明では、はんだボール11
4をコンタクトパッド412へしっかりと付着させるた
めに、フラックス無しのはんだリフロープロセスを含む
各種のその他のプロセスを採用することができる。基板
111は多様な材料を含むことができる。多様な材料を
利用することができるのではあるが、基板111は移送
プロセス中に加えられる熱に耐えられる材料、はんだが
張り付かない材料を含むことが好ましい。例えば、適当
な材料としては、樹脂,アルミニウム,シリコン,石英
あるいはセラミックスが含まれる。あるいは、移送プロ
セス中に焼失するような、紙のような材料を使うことも
できる。
14とを互いに接触させて、はんだ部材デカル110と
ボールグリッドアレイパッケージ112の両者を加熱す
る前に、コンタクトパッド412またははんだボール1
14のいずれかの上にはんだフラックスを供給してもよ
い。あるいは、ボールグリッドアレイパッケージ112
を加熱する前に、ボールグリッドアレイパッケージ11
2からはんだ部材デカル110を除去して、ボールグリ
ッドアレイパッケージ112上にはんだボール114を
残すようにしてもよい。本発明では、はんだボール11
4をコンタクトパッド412へしっかりと付着させるた
めに、フラックス無しのはんだリフロープロセスを含む
各種のその他のプロセスを採用することができる。基板
111は多様な材料を含むことができる。多様な材料を
利用することができるのではあるが、基板111は移送
プロセス中に加えられる熱に耐えられる材料、はんだが
張り付かない材料を含むことが好ましい。例えば、適当
な材料としては、樹脂,アルミニウム,シリコン,石英
あるいはセラミックスが含まれる。あるいは、移送プロ
セス中に焼失するような、紙のような材料を使うことも
できる。
【0023】はんだリフロープロセスで使用されるはん
だのタイプは、ボールグリッドアレイパッケージ112
を形成するために使用される材料によって決まる。更
に、はんだ部材デカル110の基板111として使用で
きる材料のタイプは、選ばれたはんだリフロープロセス
のタイプによって影響される。例えば、セラミックスパ
ッケージ用としては、従来、鉛の含有量の高いはんだが
用いられている。もしボールグリッドアレイパッケージ
112がセラミックスパッケージを含んでいれば、鉛含
有量の高いはんだが選ばれるであろう。鉛含有量の高い
はんだは最大温度として350℃あるいはそれ以上を必
要とするので、基板111用の材料としてもその温度に
耐えられるものが選ばれるであろうし、あるいは、はん
だリフロープロセス中に焼失するようなものが選ばれよ
う。
だのタイプは、ボールグリッドアレイパッケージ112
を形成するために使用される材料によって決まる。更
に、はんだ部材デカル110の基板111として使用で
きる材料のタイプは、選ばれたはんだリフロープロセス
のタイプによって影響される。例えば、セラミックスパ
ッケージ用としては、従来、鉛の含有量の高いはんだが
用いられている。もしボールグリッドアレイパッケージ
112がセラミックスパッケージを含んでいれば、鉛含
有量の高いはんだが選ばれるであろう。鉛含有量の高い
はんだは最大温度として350℃あるいはそれ以上を必
要とするので、基板111用の材料としてもその温度に
耐えられるものが選ばれるであろうし、あるいは、はん
だリフロープロセス中に焼失するようなものが選ばれよ
う。
【0024】このリフロープロセスによって、はんだボ
ール114はコンタクトパッド412へしっかりと付着
する。工程550では、基板111がボールグリッドア
レイパッケージ112から引き剥がされて、付着済みの
ボールグリッドアレイパッケージ116が残される。あ
るいは、基板111の材料として、リフロープロセスの
間に焼失するものを選ぶこともできる。このように、本
発明は、はんだボールを基板に付着させることを容易に
し、従って、各種の電子デバイスの接続を許容する方法
を提供する。図5に示された方法は工程560で終了す
る。図5に示された方法は、ボールグリッドアレイパッ
ケージ112の他に、フリップチップ電子パッケージ2
60あるいは中間媒体(明示的には示されていない)の
ような複数の基板上へはんだ部材を形成するためにも利
用できる。
ール114はコンタクトパッド412へしっかりと付着
する。工程550では、基板111がボールグリッドア
レイパッケージ112から引き剥がされて、付着済みの
ボールグリッドアレイパッケージ116が残される。あ
るいは、基板111の材料として、リフロープロセスの
間に焼失するものを選ぶこともできる。このように、本
発明は、はんだボールを基板に付着させることを容易に
し、従って、各種の電子デバイスの接続を許容する方法
を提供する。図5に示された方法は工程560で終了す
る。図5に示された方法は、ボールグリッドアレイパッ
ケージ112の他に、フリップチップ電子パッケージ2
60あるいは中間媒体(明示的には示されていない)の
ような複数の基板上へはんだ部材を形成するためにも利
用できる。
【0025】図6乃至図8は、本発明に従って、はんだ
ボール114をボールグリッドアレイパッケージ112
へ付着させる別の方法を示している。図1乃至図5に関
連して既に述べたように、はんだボール114は多様な
形状を有するはんだ部材で置換することができる。図6
および図7ははんだ部材デカル610およびボールグリ
ッドアレイパッケージ112の側面図である。図8は、
はんだ部材デカル610を使用することを通して、はん
だボール114をボールグリッドアレイパッケージ11
2へ付着させることに付随する工程を示すフローチャー
トである。はんだ部材デカル610は、複数の窪みすな
わちボス612を備えて形成された基板611を含んで
いる。一実施例では、はんだ部材デカル610は、はん
だ付けできない材料、言い換えれば、はんだが付きにく
いアルミニウムのような材料から形成される。ボス61
2には多様な形状のものが含まれる。例えば、ボス61
2は、図6に示されるように、台形に形成することがで
き、あるいは、はんだボールを保持するように働くその
他の適当な形状のものとすることができる。ボス612
ははんだボール114を保持するのに十分な深さを持た
せて形成する必要がある。例えば、一実施例では、ボス
612ははんだボール114の直径の約80%の深さを
持たせて形成されている。ボス612の形成は、図8に
示されたフローチャートでは、工程820に示されてい
る。
ボール114をボールグリッドアレイパッケージ112
へ付着させる別の方法を示している。図1乃至図5に関
連して既に述べたように、はんだボール114は多様な
形状を有するはんだ部材で置換することができる。図6
および図7ははんだ部材デカル610およびボールグリ
ッドアレイパッケージ112の側面図である。図8は、
はんだ部材デカル610を使用することを通して、はん
だボール114をボールグリッドアレイパッケージ11
2へ付着させることに付随する工程を示すフローチャー
トである。はんだ部材デカル610は、複数の窪みすな
わちボス612を備えて形成された基板611を含んで
いる。一実施例では、はんだ部材デカル610は、はん
だ付けできない材料、言い換えれば、はんだが付きにく
いアルミニウムのような材料から形成される。ボス61
2には多様な形状のものが含まれる。例えば、ボス61
2は、図6に示されるように、台形に形成することがで
き、あるいは、はんだボールを保持するように働くその
他の適当な形状のものとすることができる。ボス612
ははんだボール114を保持するのに十分な深さを持た
せて形成する必要がある。例えば、一実施例では、ボス
612ははんだボール114の直径の約80%の深さを
持たせて形成されている。ボス612の形成は、図8に
示されたフローチャートでは、工程820に示されてい
る。
【0026】工程830では、はんだ部材デカル610
の表面に複数のはんだボールを配置して、重力の作用下
ではんだボール114をボス612中へ落下させること
によって、はんだボール114をボス612中に配置さ
せる。工程840では、はんだ部材デカル610を傾け
たりあるいは振動させたりするような各種の方法を使っ
て、はんだ部材デカル610から余剰のはんだボール1
14が除去される。
の表面に複数のはんだボールを配置して、重力の作用下
ではんだボール114をボス612中へ落下させること
によって、はんだボール114をボス612中に配置さ
せる。工程840では、はんだ部材デカル610を傾け
たりあるいは振動させたりするような各種の方法を使っ
て、はんだ部材デカル610から余剰のはんだボール1
14が除去される。
【0027】工程850では、はんだ部材デカル610
とボールグリッドアレイパッケージ112との位置合わ
せが行われる。はんだボール114をボス612中に配
置した後で、ボールグリッドアレイパッケージ112は
はんだ部材デカル610と位置合わせされ、はんだボー
ル114はボールグリッドアレイのコンタクトパッド4
12と接触するように配置される。はんだボール114
がコンタクトパッド412へ容易に移されるように、コ
ンタクトパッド412上にフラックスを用いてもよい。
コンタクトパッド412上にフラックスを供給すること
で、コンタクトパッド上に形成されていた任意の酸化物
も除去される。フラックスをはんだボール114上に供
給することもできる。重力の影響ではんだボール114
はボス612中に留まるので、ボールグリッドアレイパ
ッケージ112は、図6に示されるように、これら2つ
の位置合わせを行うようにはんだ部材デカル110上に
設置される。しかし、必要であれば、重力以外の力(例
えば、静電力)をはんだボール114に加えて、上下を
反転させた配置においてはんだボール114をボス61
2中に留まらせることもできる。ボールグリッドアレイ
パッケージ112をはんだ部材デカル610と位置合わ
せした後、はんだボール114はボールグリッドアレイ
コンタクトパッド412に固着させられる。はんだボー
ル114をボールグリッドアレイコンタクトパッド41
2へ固着させるためのプロセスの一例は、図5に関連し
て説明したはんだリフロープロセスのようなはんだリフ
ロープロセスである。
とボールグリッドアレイパッケージ112との位置合わ
せが行われる。はんだボール114をボス612中に配
置した後で、ボールグリッドアレイパッケージ112は
はんだ部材デカル610と位置合わせされ、はんだボー
ル114はボールグリッドアレイのコンタクトパッド4
12と接触するように配置される。はんだボール114
がコンタクトパッド412へ容易に移されるように、コ
ンタクトパッド412上にフラックスを用いてもよい。
コンタクトパッド412上にフラックスを供給すること
で、コンタクトパッド上に形成されていた任意の酸化物
も除去される。フラックスをはんだボール114上に供
給することもできる。重力の影響ではんだボール114
はボス612中に留まるので、ボールグリッドアレイパ
ッケージ112は、図6に示されるように、これら2つ
の位置合わせを行うようにはんだ部材デカル110上に
設置される。しかし、必要であれば、重力以外の力(例
えば、静電力)をはんだボール114に加えて、上下を
反転させた配置においてはんだボール114をボス61
2中に留まらせることもできる。ボールグリッドアレイ
パッケージ112をはんだ部材デカル610と位置合わ
せした後、はんだボール114はボールグリッドアレイ
コンタクトパッド412に固着させられる。はんだボー
ル114をボールグリッドアレイコンタクトパッド41
2へ固着させるためのプロセスの一例は、図5に関連し
て説明したはんだリフロープロセスのようなはんだリフ
ロープロセスである。
【0028】はんだ部材デカル610をボールグリッド
アレイパッケージ112と位置合わせする工程850
は、図7に示されるように、基板611の除去を容易に
するように位置合わせの後ではんだ部材デカル610を
反転させる工程854を含むことができる。反転によっ
てボールグリッドアレイパッケージ112からはんだボ
ール114に加わる重さも減り、はんだボール114が
変形する可能性も低くなる。しかし、変形したはんだボ
ールは第2のはんだリフローを実行することによって丸
くすることはできる。工程860では、反転の後、基板
611が除去されて、ボールグリッドアレイコンタクト
パッド412と接触したはんだボール114が残され
る。コンタクトパッド412上に供給されたフラックス
は、はんだボール114をコンタクトパッド412上に
保持することを助けるのに十分な接着力を提供する。工
程870では、はんだボール114ははんだリフロープ
ロセスを通してコンタクトパッド412へ固着させられ
る。基板611を除去すると、はんだ部材デカル610
とボールグリッドアレイパッケージ112を組み合わせ
たものの全体の重さは減少する。従って、基板611を
除去すれば、重さが減ることによってはんだリフロープ
ロセスに要する時間が短縮することになる。図6乃至図
8に示された本発明の実施例に従う方法は、工程880
で終了する。図6乃至図8に示された方法は、ボールグ
リッドアレイパッケージ112の他に、フリップチップ
電子パッケージ260やインターポーザーのような複数
の基板上にはんだボール114のような複数のはんだ部
材を形成するためにも利用することができる。
アレイパッケージ112と位置合わせする工程850
は、図7に示されるように、基板611の除去を容易に
するように位置合わせの後ではんだ部材デカル610を
反転させる工程854を含むことができる。反転によっ
てボールグリッドアレイパッケージ112からはんだボ
ール114に加わる重さも減り、はんだボール114が
変形する可能性も低くなる。しかし、変形したはんだボ
ールは第2のはんだリフローを実行することによって丸
くすることはできる。工程860では、反転の後、基板
611が除去されて、ボールグリッドアレイコンタクト
パッド412と接触したはんだボール114が残され
る。コンタクトパッド412上に供給されたフラックス
は、はんだボール114をコンタクトパッド412上に
保持することを助けるのに十分な接着力を提供する。工
程870では、はんだボール114ははんだリフロープ
ロセスを通してコンタクトパッド412へ固着させられ
る。基板611を除去すると、はんだ部材デカル610
とボールグリッドアレイパッケージ112を組み合わせ
たものの全体の重さは減少する。従って、基板611を
除去すれば、重さが減ることによってはんだリフロープ
ロセスに要する時間が短縮することになる。図6乃至図
8に示された本発明の実施例に従う方法は、工程880
で終了する。図6乃至図8に示された方法は、ボールグ
リッドアレイパッケージ112の他に、フリップチップ
電子パッケージ260やインターポーザーのような複数
の基板上にはんだボール114のような複数のはんだ部
材を形成するためにも利用することができる。
【0029】基板上にはんだ部材を形成するためにはん
だ部材デカルを使用することに関して上で説明した特徴
に加えて、図6乃至図8に示された実施例は、非真空プ
ロセスであるという付加的な特徴も持つ。すなわち、本
発明のこの実施例では真空用具が不要である。このこと
も、電子部品の接続を容易にするために基板上にはんだ
部材を形成することに付随するコストを削減することに
寄与する。上述の手順に従えば、複数の予め形成された
はんだ接続がボールグリッドアレイまたはその他同様な
基板に付着されて、電子デバイスの電気的接続を容易に
する。
だ部材デカルを使用することに関して上で説明した特徴
に加えて、図6乃至図8に示された実施例は、非真空プ
ロセスであるという付加的な特徴も持つ。すなわち、本
発明のこの実施例では真空用具が不要である。このこと
も、電子部品の接続を容易にするために基板上にはんだ
部材を形成することに付随するコストを削減することに
寄与する。上述の手順に従えば、複数の予め形成された
はんだ接続がボールグリッドアレイまたはその他同様な
基板に付着されて、電子デバイスの電気的接続を容易に
する。
【0030】図9乃至図11は本発明に従ってはんだ部
材を基板へ付着させる別の方法を示している。図9およ
び図10ははんだ部材デカル910およびボールグリッ
ドアレイパッケージ112の側面図である。図11は、
はんだ部材デカル910を使うことを通してはんだボー
ル114をボールグリッドアレイパッケージ112へ付
着させることに付随する工程を示している。はんだ部材
デカル910は、複数の孔912と底面913とを備え
て形成された薄い基板911を含んでいる。基板911
はアルミニウムのようにはんだが付きにくい材料から形
成されており、厚さは約0.0762mm(約0.00
30インチ)である。しかし、その他の材料およびその
他の基板厚を使うこともできる。孔912は、はんだボ
ール114をしっかり保持できる寸法および形状に形成
される。一実施例では、はんだボール114は、底面9
13の下側に、ボールグリッドアレイパッケージ112
のコンタクトパッド412と接触するのに十分なだけ飛
び出ている。基板911に孔912を形成することにつ
いては図11の工程1120に示されている。工程11
30では、複数のはんだボール114が基板911上に
配置される。工程1140では、はんだボール114を
孔912の中へ入れるために、図9に示されるように、
真空914のような負圧が基板911の下側表面に印加
されて、はんだボール114を孔912の中へ引き入れ
る。工程1145では、傾けたりあるいは空気で吹き飛
ばしたりするような各種の方法を使って、はんだ部材デ
カル910から余剰のはんだボール114が除去され
る。工程1150では、はんだ部材デカル910の移送
を容易にするために、図10に示されるように、はんだ
ボール114を所定の場所に保持するために、はんだボ
ール114および基板911の上に付加的な薄いカバー
1012が形成される。一実施例では、カバー1012
はアルミニウムで作られ、厚さは約0.0254〜0.
0508mm(約0.0010〜0.0020インチ)
である。しかし、その他の厚さおよび材料を使ってカバ
ー1012を形成することもできる。
材を基板へ付着させる別の方法を示している。図9およ
び図10ははんだ部材デカル910およびボールグリッ
ドアレイパッケージ112の側面図である。図11は、
はんだ部材デカル910を使うことを通してはんだボー
ル114をボールグリッドアレイパッケージ112へ付
着させることに付随する工程を示している。はんだ部材
デカル910は、複数の孔912と底面913とを備え
て形成された薄い基板911を含んでいる。基板911
はアルミニウムのようにはんだが付きにくい材料から形
成されており、厚さは約0.0762mm(約0.00
30インチ)である。しかし、その他の材料およびその
他の基板厚を使うこともできる。孔912は、はんだボ
ール114をしっかり保持できる寸法および形状に形成
される。一実施例では、はんだボール114は、底面9
13の下側に、ボールグリッドアレイパッケージ112
のコンタクトパッド412と接触するのに十分なだけ飛
び出ている。基板911に孔912を形成することにつ
いては図11の工程1120に示されている。工程11
30では、複数のはんだボール114が基板911上に
配置される。工程1140では、はんだボール114を
孔912の中へ入れるために、図9に示されるように、
真空914のような負圧が基板911の下側表面に印加
されて、はんだボール114を孔912の中へ引き入れ
る。工程1145では、傾けたりあるいは空気で吹き飛
ばしたりするような各種の方法を使って、はんだ部材デ
カル910から余剰のはんだボール114が除去され
る。工程1150では、はんだ部材デカル910の移送
を容易にするために、図10に示されるように、はんだ
ボール114を所定の場所に保持するために、はんだボ
ール114および基板911の上に付加的な薄いカバー
1012が形成される。一実施例では、カバー1012
はアルミニウムで作られ、厚さは約0.0254〜0.
0508mm(約0.0010〜0.0020インチ)
である。しかし、その他の厚さおよび材料を使ってカバ
ー1012を形成することもできる。
【0031】はんだボール114が孔912の中に設置
された後で、図10に示されるように、はんだ部材デカ
ル910の底面側913がコンタクトパッド412の方
を向くようにしながら、はんだ部材デカル910とボー
ルグリッドアレイパッケージ112との位置合わせが行
われる。はんだリフロープロセスを容易なものとするた
めに、ボールグリッドアレイのコンタクトパッド412
上にフラックスを形成してもよい。はんだリフロープロ
セスを通して、図5に関して上で説明したのと同じよう
に、はんだボール114はコンタクトパッド412に固
着してもよい。図11の工程1170ははんだリフロー
プロセスを示している。はんだリフロープロセス中には
んだボール114が加熱されると、はんだボール114
は融けて、ボールグリッドアレイコンタクトパッド41
2へ固着する。工程1180では、はんだリフロープロ
セスの後ではんだ部材デカル910および薄いカバー1
012がはんだボール114から除去されて、ボールグ
リッドアレイパッケージ112に固着されたはんだボー
ル114が残される。図9乃至図11に関して述べたこ
の方法は、図1(C)に示されたような付着済みのボー
ルグリッドアレイパッケージ116を作り出す。図9乃
至図11に示された本発明の実施例のこの方法は工程1
190で終了する。図9乃至図11に示されたこの方法
は、ボールグリッドアレイパッケージ112の他に、フ
リップチップ電子パッケージ260やインターポーザー
(中間媒体)のような複数の基板上へはんだボール11
4のような複数のはんだ部材を形成するためにも利用す
ることができる。上述の手順に従えば、はんだボール1
14のような複数のはんだ部材がボールグリッドアレイ
あるいはその他の同様な基板の上へ付着されて、電子デ
バイスの電気的な接続を容易にする。先に述べたはんだ
部材デカルの利点に加えて、図9乃至図11に関して説
明した実施例は、デカル基板911にアルミニウムのよ
うな材料を使用することで運転コストが低くでき、使用
上の容易さもあって特に有利である。
された後で、図10に示されるように、はんだ部材デカ
ル910の底面側913がコンタクトパッド412の方
を向くようにしながら、はんだ部材デカル910とボー
ルグリッドアレイパッケージ112との位置合わせが行
われる。はんだリフロープロセスを容易なものとするた
めに、ボールグリッドアレイのコンタクトパッド412
上にフラックスを形成してもよい。はんだリフロープロ
セスを通して、図5に関して上で説明したのと同じよう
に、はんだボール114はコンタクトパッド412に固
着してもよい。図11の工程1170ははんだリフロー
プロセスを示している。はんだリフロープロセス中には
んだボール114が加熱されると、はんだボール114
は融けて、ボールグリッドアレイコンタクトパッド41
2へ固着する。工程1180では、はんだリフロープロ
セスの後ではんだ部材デカル910および薄いカバー1
012がはんだボール114から除去されて、ボールグ
リッドアレイパッケージ112に固着されたはんだボー
ル114が残される。図9乃至図11に関して述べたこ
の方法は、図1(C)に示されたような付着済みのボー
ルグリッドアレイパッケージ116を作り出す。図9乃
至図11に示された本発明の実施例のこの方法は工程1
190で終了する。図9乃至図11に示されたこの方法
は、ボールグリッドアレイパッケージ112の他に、フ
リップチップ電子パッケージ260やインターポーザー
(中間媒体)のような複数の基板上へはんだボール11
4のような複数のはんだ部材を形成するためにも利用す
ることができる。上述の手順に従えば、はんだボール1
14のような複数のはんだ部材がボールグリッドアレイ
あるいはその他の同様な基板の上へ付着されて、電子デ
バイスの電気的な接続を容易にする。先に述べたはんだ
部材デカルの利点に加えて、図9乃至図11に関して説
明した実施例は、デカル基板911にアルミニウムのよ
うな材料を使用することで運転コストが低くでき、使用
上の容易さもあって特に有利である。
【0032】図12乃至図14は、はんだボール114
等のはんだ部材を基板へ付着させるための本発明に従う
別の方法を示している。図12および図13ははんだ部
材デカル1210およびボールグリッドアレイパッケー
ジ112の側面図である。図14は、はんだ部材デカル
1210を利用することを通して、ボールグリッドアレ
イパッケージ112のような基板へはんだボール114
のようなはんだ部材を付着させることに付随する工程を
示すフローチャートである。はんだ部材デカル1210
は、はんだ部材デカル1210が基板1211の底面に
付着された接着性膜1214を備えて形成される点を除
いて、はんだ部材デカル910と本質的に同じである。
接着性膜1214は、いくつかの方法で基板1211の
底面へ取り付けることができる。例えば、接着性膜12
14を樹脂製のシートまたは膜(図示されていない)の
ような第2の基板上へ取り付けてもよい。この樹脂製の
シートを次に基板1211の底面に取り付ければよい。
あるいは、接着性膜1214は基板1211の底面へ直
接取り付けてもよい。基板1211は、アルミニウムを
含む多様な材料を含むことができる。はんだ部材デカル
1210はまた、複数の孔1212を備えて形成され
る。孔1212の形成と接着性膜1214の取り付けに
ついては、図14の工程1420,1430に示されて
いる。工程1440では、図6乃至図8に関して述べた
のと同じようにして、孔1212の中にはんだボール1
14が設置される。接着性膜1214ははんだボール1
14を孔1212の中に固着させる手助けをする。一旦
はんだボール114が孔1212の中に設置されると、
図13に示されるように、はんだ部材デカル1210は
裏返されて、工程1445においてボールグリッドアレ
イパッケージ112と位置合わせされる。図6乃至図8
に関して上で説明したように、余剰のはんだボール11
4が次に除去される。接着性膜1214は、はんだ部材
デカル1210を裏返した時にはんだボール114が接
着性膜1214に付着したままにするのに十分な接着力
を持っている。しかし、接着性膜1214ははんだボー
ル114の上に何らかの残留物を残すべきではない。工
程1450では、はんだ部材デカル1210とボールグ
リッドアレイパッケージ112との組み合わせが加熱さ
れて、はんだリフロープロセスを通してはんだボール1
14のボールグリッドアレイコンタクトパッド412へ
の移送が行われる。リフロープロセスの間に、接着性膜
は焼失する。はんだボール114の移送の後、基板12
11は付着済みのボールグリッドアレイパッケージ11
6から引き剥がすことができる。図12乃至図14に示
された本発明の実施例のこの方法は工程1460で終了
する。
等のはんだ部材を基板へ付着させるための本発明に従う
別の方法を示している。図12および図13ははんだ部
材デカル1210およびボールグリッドアレイパッケー
ジ112の側面図である。図14は、はんだ部材デカル
1210を利用することを通して、ボールグリッドアレ
イパッケージ112のような基板へはんだボール114
のようなはんだ部材を付着させることに付随する工程を
示すフローチャートである。はんだ部材デカル1210
は、はんだ部材デカル1210が基板1211の底面に
付着された接着性膜1214を備えて形成される点を除
いて、はんだ部材デカル910と本質的に同じである。
接着性膜1214は、いくつかの方法で基板1211の
底面へ取り付けることができる。例えば、接着性膜12
14を樹脂製のシートまたは膜(図示されていない)の
ような第2の基板上へ取り付けてもよい。この樹脂製の
シートを次に基板1211の底面に取り付ければよい。
あるいは、接着性膜1214は基板1211の底面へ直
接取り付けてもよい。基板1211は、アルミニウムを
含む多様な材料を含むことができる。はんだ部材デカル
1210はまた、複数の孔1212を備えて形成され
る。孔1212の形成と接着性膜1214の取り付けに
ついては、図14の工程1420,1430に示されて
いる。工程1440では、図6乃至図8に関して述べた
のと同じようにして、孔1212の中にはんだボール1
14が設置される。接着性膜1214ははんだボール1
14を孔1212の中に固着させる手助けをする。一旦
はんだボール114が孔1212の中に設置されると、
図13に示されるように、はんだ部材デカル1210は
裏返されて、工程1445においてボールグリッドアレ
イパッケージ112と位置合わせされる。図6乃至図8
に関して上で説明したように、余剰のはんだボール11
4が次に除去される。接着性膜1214は、はんだ部材
デカル1210を裏返した時にはんだボール114が接
着性膜1214に付着したままにするのに十分な接着力
を持っている。しかし、接着性膜1214ははんだボー
ル114の上に何らかの残留物を残すべきではない。工
程1450では、はんだ部材デカル1210とボールグ
リッドアレイパッケージ112との組み合わせが加熱さ
れて、はんだリフロープロセスを通してはんだボール1
14のボールグリッドアレイコンタクトパッド412へ
の移送が行われる。リフロープロセスの間に、接着性膜
は焼失する。はんだボール114の移送の後、基板12
11は付着済みのボールグリッドアレイパッケージ11
6から引き剥がすことができる。図12乃至図14に示
された本発明の実施例のこの方法は工程1460で終了
する。
【0033】接着性膜1214は、1994年10月1
8日付けでケアンクロス(Cairncross)等に
発行された、”粒子接着の方法およびその製品”と題す
る米国特許第5,356,751号に述べられているよ
うな紫外線に敏感なテープを含むことができる。このテ
ープは紫外光に露光されると接着力を失う。この米国特
許第5,356,751号はここに参考のために引用さ
れる。もし紫外線に敏感なテープを使用すれば、はんだ
部材デカル1210をボールグリッドアレイパッケージ
112と位置合わせした後で、接着性膜1214上から
接着性膜1214を露光すればよい。それによって、リ
フロープロセスの前に基板1211および接着性膜12
14をボールグリッドアレイパッケージ112から除去
して、ボールグリッドアレイパッケージ112上にはん
だボール114を残すようにできる。リフロープロセス
の前に基板1211および接着性膜1214を除去する
ことは、はんだリフロープロセスに要する時間を短縮す
ることになる。このように、上述の手順に従って、はん
だボール114のような複数のはんだ部材をボールグリ
ッドアレイまたはその他の基板へ付着させることによっ
て、電子デバイスの電気的接続が容易になる。
8日付けでケアンクロス(Cairncross)等に
発行された、”粒子接着の方法およびその製品”と題す
る米国特許第5,356,751号に述べられているよ
うな紫外線に敏感なテープを含むことができる。このテ
ープは紫外光に露光されると接着力を失う。この米国特
許第5,356,751号はここに参考のために引用さ
れる。もし紫外線に敏感なテープを使用すれば、はんだ
部材デカル1210をボールグリッドアレイパッケージ
112と位置合わせした後で、接着性膜1214上から
接着性膜1214を露光すればよい。それによって、リ
フロープロセスの前に基板1211および接着性膜12
14をボールグリッドアレイパッケージ112から除去
して、ボールグリッドアレイパッケージ112上にはん
だボール114を残すようにできる。リフロープロセス
の前に基板1211および接着性膜1214を除去する
ことは、はんだリフロープロセスに要する時間を短縮す
ることになる。このように、上述の手順に従って、はん
だボール114のような複数のはんだ部材をボールグリ
ッドアレイまたはその他の基板へ付着させることによっ
て、電子デバイスの電気的接続が容易になる。
【0034】図15乃至図17ははんだ部材を基板11
2へ付着させるための別の方法を示している。図15お
よび図16ははんだ部材デカル1510およびボールグ
リッドアレイパッケージ112の側面図である。図17
は、はんだ部材デカル1510を利用することを通し
て、はんだボール114のようなはんだ部材をボールグ
リッドアレイパッケージ112のような基板へ付着させ
ることに関する工程を示すフローチャートである。はん
だ部材デカル1510は接着性膜1512を含んでい
る。接着性膜1512は光に敏感な接着性膜であって、
紫外線にさらされるとその接着力のほとんどを失うよう
に特別に調整された接着面1515を有している。接着
性膜1512はまた、第2の表面1513を有してい
る。接着性膜1512は、1994年10月18日付け
でケアンクロス(Cairncross)等に発行され
た、”粒子接着の方法およびその製品”と題する米国特
許第5,356,751号に述べられているような接着
性膜を含むことができる。本発明で使用するのに適した
接着性膜は、ウルトロン(Ultron)およびリンテ
ック(Lintec)等の製造業者から入手することも
できる。図15および図17に示されるように、工程1
720において、接着性膜1512を覆ってフォトマス
ク1514が配置される。フォトマスク1514は、ボ
ールグリッドアレイパッケージ112上のコンタクトパ
ッド412の形状とマッチする形状に複数の領域すなわ
ちドット1520を配して作製される。工程1730で
は、フォトマスク1514のドット1520によって覆
われていない接着性膜1512の領域が紫外光1516
に露光される。フォトマスク1514のドット1520
によって覆われている接着性膜1512の領域はこの紫
外光にさらされない。従って、フォトマスク1514の
ドット1520領域に対応する接着性膜1512のエリ
アは完全な接着力を保有しており、他方、接着性膜15
12の残りの部分はその接着力のほとんどを失う。工程
1740において、フォトマスク1514が除去され
る。フォトマスク1514を除去した後、工程1750
においては、接着性膜1512上にはんだボール114
を溢れさせる。はんだボール114はフォトマスク15
14のドット1520上のエリアに対応する接着性膜1
512のエリアにのみ付着する。余剰なはんだボール1
14はすべて空気によって接着性膜1512から吹き飛
ばされる。一旦複数のはんだボール114が接着性膜1
512上に形成されると、それらをボールグリッドアレ
イパッケージ112へ移すことができる。
2へ付着させるための別の方法を示している。図15お
よび図16ははんだ部材デカル1510およびボールグ
リッドアレイパッケージ112の側面図である。図17
は、はんだ部材デカル1510を利用することを通し
て、はんだボール114のようなはんだ部材をボールグ
リッドアレイパッケージ112のような基板へ付着させ
ることに関する工程を示すフローチャートである。はん
だ部材デカル1510は接着性膜1512を含んでい
る。接着性膜1512は光に敏感な接着性膜であって、
紫外線にさらされるとその接着力のほとんどを失うよう
に特別に調整された接着面1515を有している。接着
性膜1512はまた、第2の表面1513を有してい
る。接着性膜1512は、1994年10月18日付け
でケアンクロス(Cairncross)等に発行され
た、”粒子接着の方法およびその製品”と題する米国特
許第5,356,751号に述べられているような接着
性膜を含むことができる。本発明で使用するのに適した
接着性膜は、ウルトロン(Ultron)およびリンテ
ック(Lintec)等の製造業者から入手することも
できる。図15および図17に示されるように、工程1
720において、接着性膜1512を覆ってフォトマス
ク1514が配置される。フォトマスク1514は、ボ
ールグリッドアレイパッケージ112上のコンタクトパ
ッド412の形状とマッチする形状に複数の領域すなわ
ちドット1520を配して作製される。工程1730で
は、フォトマスク1514のドット1520によって覆
われていない接着性膜1512の領域が紫外光1516
に露光される。フォトマスク1514のドット1520
によって覆われている接着性膜1512の領域はこの紫
外光にさらされない。従って、フォトマスク1514の
ドット1520領域に対応する接着性膜1512のエリ
アは完全な接着力を保有しており、他方、接着性膜15
12の残りの部分はその接着力のほとんどを失う。工程
1740において、フォトマスク1514が除去され
る。フォトマスク1514を除去した後、工程1750
においては、接着性膜1512上にはんだボール114
を溢れさせる。はんだボール114はフォトマスク15
14のドット1520上のエリアに対応する接着性膜1
512のエリアにのみ付着する。余剰なはんだボール1
14はすべて空気によって接着性膜1512から吹き飛
ばされる。一旦複数のはんだボール114が接着性膜1
512上に形成されると、それらをボールグリッドアレ
イパッケージ112へ移すことができる。
【0035】接着性膜1512上にはんだボール114
を形成した後、図16に示されるように、はんだ部材デ
カル1510は裏返されて、はんだボール114がボー
ルグリッドアレイパッケージのコンタクトパッド412
と接触するように、ボールグリッドアレイパッケージ1
12上で位置合わせが行われる。この工程は図17の工
程1760に示されている。はんだリフロープロセスを
実行する前に、工程1770では、接着性膜1512を
第2の表面1513を通して紫外光1616にさらすこ
とによって接着性膜1512を除去することができる。
紫外光1616は第2の表面1513を通して作用し、
先にフォトマスクで遮蔽されていた接着面1515上の
エリアの接着力を失わせる。従って、はんだ部材デカル
1510とボールグリッドアレイパッケージ112との
位置合わせの後で第2の表面1513へ紫外光1516
を照射することで、はんだボール114が接着性膜15
12から解放されて、接着性膜1512の除去を行うこ
とができる。接着性膜1512の除去の後、工程178
0において、例えば既に述べたようなはんだリフロープ
ロセスを通して、はんだボール114はボールグリッド
アレイパッケージ112へ固着される。図15乃至図1
7に示された実施例のこの方法は工程1790で終了す
る。
を形成した後、図16に示されるように、はんだ部材デ
カル1510は裏返されて、はんだボール114がボー
ルグリッドアレイパッケージのコンタクトパッド412
と接触するように、ボールグリッドアレイパッケージ1
12上で位置合わせが行われる。この工程は図17の工
程1760に示されている。はんだリフロープロセスを
実行する前に、工程1770では、接着性膜1512を
第2の表面1513を通して紫外光1616にさらすこ
とによって接着性膜1512を除去することができる。
紫外光1616は第2の表面1513を通して作用し、
先にフォトマスクで遮蔽されていた接着面1515上の
エリアの接着力を失わせる。従って、はんだ部材デカル
1510とボールグリッドアレイパッケージ112との
位置合わせの後で第2の表面1513へ紫外光1516
を照射することで、はんだボール114が接着性膜15
12から解放されて、接着性膜1512の除去を行うこ
とができる。接着性膜1512の除去の後、工程178
0において、例えば既に述べたようなはんだリフロープ
ロセスを通して、はんだボール114はボールグリッド
アレイパッケージ112へ固着される。図15乃至図1
7に示された実施例のこの方法は工程1790で終了す
る。
【0036】従って、本発明は、はんだ部材と基板上の
所望の位置との正確な位置合わせを容易にする、はんだ
部材を基板へ付着させるための方法を提供する。例え
ば、多数のはんだ部材をボールグリッドアレイパッケー
ジ上の所望の位置に位置合わせする方法とは対照的に、
デカルのみを位置合わせすればよいため、1回の位置合
わせ操作で以てすべてのはんだ部材をボールグリッドア
レイパッケージ上の所望の位置と正確に位置合わせする
ことができる。従来のボールグリッドアレイ製造ライン
ではボールの紛失がしばしば問題になった。本発明は、
ベンダーに対して出荷する前に、欠陥のあるデカルをス
クリーニングすることによって、失われないボールの収
率および生産効率を高めることができる。このスクリー
ニング操作は、はんだボールをボールグリッドアレイパ
ッケージへ付着させた後で行われる従来のスクリーニン
グとは対照的である。
所望の位置との正確な位置合わせを容易にする、はんだ
部材を基板へ付着させるための方法を提供する。例え
ば、多数のはんだ部材をボールグリッドアレイパッケー
ジ上の所望の位置に位置合わせする方法とは対照的に、
デカルのみを位置合わせすればよいため、1回の位置合
わせ操作で以てすべてのはんだ部材をボールグリッドア
レイパッケージ上の所望の位置と正確に位置合わせする
ことができる。従来のボールグリッドアレイ製造ライン
ではボールの紛失がしばしば問題になった。本発明は、
ベンダーに対して出荷する前に、欠陥のあるデカルをス
クリーニングすることによって、失われないボールの収
率および生産効率を高めることができる。このスクリー
ニング操作は、はんだボールをボールグリッドアレイパ
ッケージへ付着させた後で行われる従来のスクリーニン
グとは対照的である。
【0037】本発明はまた、中心となる場所ではんだ部
材デカルを作成した後、そのはんだ部材デカルを離れた
場所へ送って、離れた場所ではんだボールのボールグリ
ッドアレイパッケージへの移送を行うことを可能とす
る。従って、ボールグリッドアレイ上にはんだを形成す
るために従来使用されてきた多くの装置が省略できる。
それによって、ボールグリッドアレイ上にはんだボール
を形成するコストが削減できる。はんだ部材デカルを形
成するために必要なすべての装置は、単に中心となる場
所に設置すればよい。はんだ部材デカルを形成すること
はまた、はんだ部材を付着させる操作の一部を第三者へ
依頼することを容易にする。このこともコスト削減につ
ながる。はんだ部材デカルははんだペーストなしで形成
できるため、はんだ部材デカルを使用することで、ボー
ルグリッドアレイパッケージを化学的処理等の厳しい環
境にさらすことがない。予め形成されたはんだ部材を使
用することで、環境に優しくない化学物質を使用するこ
とに関連するコストを削減することができる。はんだペ
ーストでなくはんだボールのようなはんだ部材を使用す
ることで、はんだのより均一な分布が得られ、また、各
種タイプのはんだ合金の利用が可能となる。
材デカルを作成した後、そのはんだ部材デカルを離れた
場所へ送って、離れた場所ではんだボールのボールグリ
ッドアレイパッケージへの移送を行うことを可能とす
る。従って、ボールグリッドアレイ上にはんだを形成す
るために従来使用されてきた多くの装置が省略できる。
それによって、ボールグリッドアレイ上にはんだボール
を形成するコストが削減できる。はんだ部材デカルを形
成するために必要なすべての装置は、単に中心となる場
所に設置すればよい。はんだ部材デカルを形成すること
はまた、はんだ部材を付着させる操作の一部を第三者へ
依頼することを容易にする。このこともコスト削減につ
ながる。はんだ部材デカルははんだペーストなしで形成
できるため、はんだ部材デカルを使用することで、ボー
ルグリッドアレイパッケージを化学的処理等の厳しい環
境にさらすことがない。予め形成されたはんだ部材を使
用することで、環境に優しくない化学物質を使用するこ
とに関連するコストを削減することができる。はんだペ
ーストでなくはんだボールのようなはんだ部材を使用す
ることで、はんだのより均一な分布が得られ、また、各
種タイプのはんだ合金の利用が可能となる。
【0038】本発明は、上述のような詳細な説明によっ
て特定例に関して説明してきたが、本発明の精神および
スコープから外れることなしに各種のその他の形態およ
び詳細の変更が可能であることは当業者に理解されるで
あろう。
て特定例に関して説明してきたが、本発明の精神および
スコープから外れることなしに各種のその他の形態およ
び詳細の変更が可能であることは当業者に理解されるで
あろう。
【0039】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 (1)はんだ部材を基板へ付着させるための方法であっ
て、複数のはんだ部材を含む1つのデカルを形成する工
程と、前記デカルを第1の基板と位置合わせする工程
と、前記デカル上の前記複数のはんだ部材を前記第1の
基板へ移す工程と、を含む方法。
る。 (1)はんだ部材を基板へ付着させるための方法であっ
て、複数のはんだ部材を含む1つのデカルを形成する工
程と、前記デカルを第1の基板と位置合わせする工程
と、前記デカル上の前記複数のはんだ部材を前記第1の
基板へ移す工程と、を含む方法。
【0040】(2)第1項記載の方法であって、デカル
を第1の基板と位置合わせする前記工程が、前記複数の
はんだ部材を前記第1の基板の一部分と接触するように
配置する工程をさらに含む方法。
を第1の基板と位置合わせする前記工程が、前記複数の
はんだ部材を前記第1の基板の一部分と接触するように
配置する工程をさらに含む方法。
【0041】(3)第1項記載の方法であって、はんだ
部材を移す前記工程が、前記はんだ部材を加熱する工程
を含む方法。
部材を移す前記工程が、前記はんだ部材を加熱する工程
を含む方法。
【0042】(4)第1項記載の方法であって、はんだ
部材を移す前記工程が、はんだリフロープロセスを含む
方法。
部材を移す前記工程が、はんだリフロープロセスを含む
方法。
【0043】(5)第1項記載の方法であって、デカル
を形成する前記工程が、前記第1の基板上に形成された
コンタクトパッドのパターンに対応するパターン状に前
記はんだ部材を配置する工程を含む方法。
を形成する前記工程が、前記第1の基板上に形成された
コンタクトパッドのパターンに対応するパターン状に前
記はんだ部材を配置する工程を含む方法。
【0044】(6)第1項記載の方法であって、デカル
を形成する前記工程が、第2の基板に複数の孔を形成す
る工程をさらに含む方法。
を形成する前記工程が、第2の基板に複数の孔を形成す
る工程をさらに含む方法。
【0045】(7)第6項記載の方法であって、デカル
を形成する前記工程が、前記第2の基板へ接着性膜を固
着させる工程をさらに含む方法。
を形成する前記工程が、前記第2の基板へ接着性膜を固
着させる工程をさらに含む方法。
【0046】(8)第1項記載の方法であって、デカル
を形成する前記工程が、第2の基板に窪みを形成する工
程をさらに含む方法。
を形成する前記工程が、第2の基板に窪みを形成する工
程をさらに含む方法。
【0047】(9)第1項記載の方法であって、デカル
を形成する前記工程が、接着性膜の複数の部分上へ複数
のはんだ部材を配置する工程をさらに含む方法。
を形成する前記工程が、接着性膜の複数の部分上へ複数
のはんだ部材を配置する工程をさらに含む方法。
【0048】(10)第7項記載の方法であって、前記
接着性膜に対して光を照射する工程をさらに含む方法。
接着性膜に対して光を照射する工程をさらに含む方法。
【0049】(11)第1項記載の方法であって、前記
第1の基板がフリップチップ電子パッケージを含む方
法。
第1の基板がフリップチップ電子パッケージを含む方
法。
【0050】(12)第1項記載の方法であって、前記
第1の基板がボールグリッドアレイを含む方法。
第1の基板がボールグリッドアレイを含む方法。
【0051】(13)第1項記載の方法であって、前記
複数のはんだ部材が複数のはんだコラムを含む方法。
複数のはんだ部材が複数のはんだコラムを含む方法。
【0052】(14)第1項記載の方法であって、前記
複数のはんだ部材が複数のはんだボールを含む方法。
複数のはんだ部材が複数のはんだボールを含む方法。
【0053】(15)第1項記載の方法であって、複数
のはんだ部材を移す前記工程が、複数のはんだリフロー
プロセスを含む方法。
のはんだ部材を移す前記工程が、複数のはんだリフロー
プロセスを含む方法。
【0054】(16)第4項記載の方法であって、前記
はんだリフロープロセスが窒素雰囲気中で行われる方
法。
はんだリフロープロセスが窒素雰囲気中で行われる方
法。
【0055】(17)はんだ部材を基板へ移すためのデ
カルを形成するための方法であって、第1の基板に複数
の孔を形成する工程と、前記第1の基板上に複数のはん
だ部材を配置する工程と、前記第1の基板上の前記複数
のはんだ部材が前記複数の孔の中へ入って、複数のはん
だ部材を有する1つのデカルを形成することを許容する
工程と、を含む方法。
カルを形成するための方法であって、第1の基板に複数
の孔を形成する工程と、前記第1の基板上に複数のはん
だ部材を配置する工程と、前記第1の基板上の前記複数
のはんだ部材が前記複数の孔の中へ入って、複数のはん
だ部材を有する1つのデカルを形成することを許容する
工程と、を含む方法。
【0056】(18)第17項記載の方法であって、第
1の基板上の複数のはんだ部材が複数の孔の中へ入るの
を許容する前記工程が、前記複数の孔に対して真空を供
給する工程を含む方法。
1の基板上の複数のはんだ部材が複数の孔の中へ入るの
を許容する前記工程が、前記複数の孔に対して真空を供
給する工程を含む方法。
【0057】(19)第17項記載の方法であって、前
記複数のはんだ部材を前記複数の孔に固着させるために
前記第1の基板へ接着性膜を取り付ける工程をさらに含
む方法。
記複数のはんだ部材を前記複数の孔に固着させるために
前記第1の基板へ接着性膜を取り付ける工程をさらに含
む方法。
【0058】(20)第17項記載の方法であって、前
記第1の基板がアルミニウムを含む方法。
記第1の基板がアルミニウムを含む方法。
【0059】(21)第17項記載の方法であって、前
記複数のはんだ部材を前記複数の孔に固着させるために
前記はんだ部材の上にカバーを配置する工程をさらに含
む方法。
記複数のはんだ部材を前記複数の孔に固着させるために
前記はんだ部材の上にカバーを配置する工程をさらに含
む方法。
【0060】(22)第21項記載の方法であって、前
記カバーがはんだの付きにくい材料を含む方法。
記カバーがはんだの付きにくい材料を含む方法。
【0061】(23)第21項記載の方法であって、前
記カバーがアルミニウムを含む方法。
記カバーがアルミニウムを含む方法。
【0062】(24)第17項記載の方法であって、第
1の基板中に複数の孔を形成する前記工程が、第2の基
板上のコンタクトパッドのパターンとマッチするパター
ン状の複数の孔を形成する工程を含む方法。
1の基板中に複数の孔を形成する前記工程が、第2の基
板上のコンタクトパッドのパターンとマッチするパター
ン状の複数の孔を形成する工程を含む方法。
【0063】(25)第24項記載の方法であって、前
記第2の基板がボールグリッドアレイを含む方法。
記第2の基板がボールグリッドアレイを含む方法。
【0064】(26)第24項記載の方法であって、前
記第2の基板がフリップチップ電子パッケージを含む方
法。
記第2の基板がフリップチップ電子パッケージを含む方
法。
【0065】(27)第17項記載の方法であって、前
記複数のはんだ部材が複数のはんだボールを含む方法。
記複数のはんだ部材が複数のはんだボールを含む方法。
【0066】(28)第19項記載の方法であって、前
記接着性膜が紫外光を照射することでその接着力を失う
ように作用する方法。
記接着性膜が紫外光を照射することでその接着力を失う
ように作用する方法。
【0067】(29)はんだ部材を基板へ移すためのデ
カルを形成するための方法であって、第1の基板に複数
の窪みを形成する工程と、前記第1の基板上に複数のは
んだ部材を配置する工程と、前記第1の基板上の前記複
数のはんだ部材が前記複数の窪みの中へ入って、複数の
はんだ部材を有する1つのデカルを形成することを許容
する工程と、を含む方法。
カルを形成するための方法であって、第1の基板に複数
の窪みを形成する工程と、前記第1の基板上に複数のは
んだ部材を配置する工程と、前記第1の基板上の前記複
数のはんだ部材が前記複数の窪みの中へ入って、複数の
はんだ部材を有する1つのデカルを形成することを許容
する工程と、を含む方法。
【0068】(30)第29項記載の方法であって、第
1の基板上の複数のはんだ部材が複数の窪みの中へ入る
のを許容する前記工程が、重力場の影響下で前記複数の
はんだ部材が前記複数の孔の中へ入るのを許容する工程
を含む方法。
1の基板上の複数のはんだ部材が複数の窪みの中へ入る
のを許容する前記工程が、重力場の影響下で前記複数の
はんだ部材が前記複数の孔の中へ入るのを許容する工程
を含む方法。
【0069】(31)第29項記載の方法であって、前
記第1の基板がはんだが付きにくい材料を含む方法。
記第1の基板がはんだが付きにくい材料を含む方法。
【0070】(32)第29項記載の方法であって、前
記第1の基板がアルミニウムを含む方法。
記第1の基板がアルミニウムを含む方法。
【0071】(33)第29項記載の方法であって、第
1の基板に複数の窪みを形成する前記工程が、第2の基
板上の複数のコンタクトパッドのパターンとマッチする
パターン状に複数の窪みを形成する工程を含む方法。
1の基板に複数の窪みを形成する前記工程が、第2の基
板上の複数のコンタクトパッドのパターンとマッチする
パターン状に複数の窪みを形成する工程を含む方法。
【0072】(34)第29項記載の方法であって、前
記窪みが台形構造を含む方法。
記窪みが台形構造を含む方法。
【0073】(35)第33項記載の方法であって、前
記第2の基板がボールグリッドアレイを含む方法。
記第2の基板がボールグリッドアレイを含む方法。
【0074】(36)第33項記載の方法であって、前
記第2の基板がフリップチップパッケージを含む方法。
記第2の基板がフリップチップパッケージを含む方法。
【0075】(37)第33項記載の方法であって、前
記複数のはんだ部材が複数のはんだボールを含む方法。
記複数のはんだ部材が複数のはんだボールを含む方法。
【0076】(38)はんだ部材を基板へ付着させるた
めの方法であって、接着性を持ち、紫外光に露光される
ことでその接着力の一部を失うように作用する膜に隣接
して、複数の露光エリアを露光し複数の遮蔽エリアを遮
蔽するためのフォトマスクを配置する工程と、前記膜の
前記露光エリアに対して紫外光を照射する工程と、前記
膜上に複数のはんだ部材を配置する工程と、前記複数の
はんだ部材が前記膜の前記複数の遮蔽エリアに付着する
のを許容する工程と、前記膜を第1の基板と位置合わせ
する工程と、前記膜上の前記はんだ部材を前記第1の基
板へ移す工程と、を含む方法。
めの方法であって、接着性を持ち、紫外光に露光される
ことでその接着力の一部を失うように作用する膜に隣接
して、複数の露光エリアを露光し複数の遮蔽エリアを遮
蔽するためのフォトマスクを配置する工程と、前記膜の
前記露光エリアに対して紫外光を照射する工程と、前記
膜上に複数のはんだ部材を配置する工程と、前記複数の
はんだ部材が前記膜の前記複数の遮蔽エリアに付着する
のを許容する工程と、前記膜を第1の基板と位置合わせ
する工程と、前記膜上の前記はんだ部材を前記第1の基
板へ移す工程と、を含む方法。
【0077】(39)第38項記載の方法であって、膜
を第1の基板と位置合わせする前記工程が、前記複数の
はんだ部材を前記第1の基板の一部と接触するように配
置する工程をさらに含む方法。
を第1の基板と位置合わせする前記工程が、前記複数の
はんだ部材を前記第1の基板の一部と接触するように配
置する工程をさらに含む方法。
【0078】(40)第38項記載の方法であって、は
んだ部材を移す前記工程が、前記はんだ部材を加熱する
工程を含む方法。
んだ部材を移す前記工程が、前記はんだ部材を加熱する
工程を含む方法。
【0079】(41)第38項記載の方法であって、は
んだ部材を移す前記工程が、はんだリフロープロセスを
含む方法。
んだ部材を移す前記工程が、はんだリフロープロセスを
含む方法。
【0080】(42)第38項記載の方法であって、前
記第1の基板上のコンタクトパッドのパターンに対応す
るフォトマスク領域のパターンを有するように前記フォ
トマスクを形成する工程をさらに含む方法。
記第1の基板上のコンタクトパッドのパターンに対応す
るフォトマスク領域のパターンを有するように前記フォ
トマスクを形成する工程をさらに含む方法。
【0081】(43)第38項記載の方法であって、前
記接着性膜が第1および第2の表面を含んでおり、か
つ、複数のはんだ部材が膜の複数の遮蔽エリアへ付着す
るのを許容する前記工程が、前記複数のはんだ部材が前
記第1の表面に付着するのを許容する工程、および前記
第2の表面へ紫外光を照射して前記膜を前記はんだ部材
から除去するのを容易にする工程を含む方法。
記接着性膜が第1および第2の表面を含んでおり、か
つ、複数のはんだ部材が膜の複数の遮蔽エリアへ付着す
るのを許容する前記工程が、前記複数のはんだ部材が前
記第1の表面に付着するのを許容する工程、および前記
第2の表面へ紫外光を照射して前記膜を前記はんだ部材
から除去するのを容易にする工程を含む方法。
【0082】(44)第43項記載の方法であって、は
んだ部材を移す前記工程が、はんだリフロープロセスを
含んでおり、前記はんだリフロープロセスの前に前記膜
を除去する工程をさらに含む方法。
んだ部材を移す前記工程が、はんだリフロープロセスを
含んでおり、前記はんだリフロープロセスの前に前記膜
を除去する工程をさらに含む方法。
【0083】(45)第38項記載の方法であって、膜
を第1の基板と位置合わせする前記工程が、前記膜をボ
ールグリッドアレイと位置合わせする工程を含む方法。
を第1の基板と位置合わせする前記工程が、前記膜をボ
ールグリッドアレイと位置合わせする工程を含む方法。
【0084】(46)第38項記載の方法であって、膜
を第1の基板と位置合わせする前記工程が、膜をフリッ
プチップ電子パッケージと位置合わせする工程を含む方
法。
を第1の基板と位置合わせする前記工程が、膜をフリッ
プチップ電子パッケージと位置合わせする工程を含む方
法。
【0085】(47)第38項記載の方法であって、複
数のはんだ部材を膜上に配置する前記工程が、複数のは
んだボールを、前記膜上に配置する工程を含む方法。
数のはんだ部材を膜上に配置する前記工程が、複数のは
んだボールを、前記膜上に配置する工程を含む方法。
【0086】(48)本発明は、はんだ部材114を基
板112に付着させるための方法を開示する。本方法
は、複数のはんだ部材114を備えた1つのデカル11
0を形成する工程を含む。本方法は、前記デカル110
を基板112と位置合わせする工程と、前記デカル11
0上の前記はんだ部材114を前記基板112へ移す工
程とをさらに含んでいる。
板112に付着させるための方法を開示する。本方法
は、複数のはんだ部材114を備えた1つのデカル11
0を形成する工程を含む。本方法は、前記デカル110
を基板112と位置合わせする工程と、前記デカル11
0上の前記はんだ部材114を前記基板112へ移す工
程とをさらに含んでいる。
【図1】本発明の教えるところに従う方法の工程を示す
簡略化された側面図。
簡略化された側面図。
【図2】(A)は本発明を採用した集積回路パッケージ
の例を示す平面図。(B)および(C)は(A)に示さ
れた集積回路パッケージの側面図。(D)は集積回路の
コンタクトパッドにはんだボールを付着させたフリップ
チップ電子パッケージの平面図。(E)は(D)に示さ
れたフリップチップ電子パッケージの側面図。
の例を示す平面図。(B)および(C)は(A)に示さ
れた集積回路パッケージの側面図。(D)は集積回路の
コンタクトパッドにはんだボールを付着させたフリップ
チップ電子パッケージの平面図。(E)は(D)に示さ
れたフリップチップ電子パッケージの側面図。
【図3】(A)は本発明に従うはんだ部材デカルの一例
の平面図。(B)は(A)に示されたはんだ部材デカル
の側面図。
の平面図。(B)は(A)に示されたはんだ部材デカル
の側面図。
【図4】ボールグリッドアレイパッケージの一例の平面
図。
図。
【図5】本発明に従ってはんだボールを電子パッケージ
へ付着させる1つの方法を示すフローチャート。
へ付着させる1つの方法を示すフローチャート。
【図6】図1(A)に示されたはんだ部材デカルの一実
施例の側面図、および図1(A)に示されたボールグリ
ッドアレイパッケージの側面図。
施例の側面図、および図1(A)に示されたボールグリ
ッドアレイパッケージの側面図。
【図7】図6に示されたボールグリッドアレイパッケー
ジおよびはんだ部材デカルの側面図であって、はんだ部
材デカルからボールグリッドアレイパッケージへのはん
だボールの移送を示す図。
ジおよびはんだ部材デカルの側面図であって、はんだ部
材デカルからボールグリッドアレイパッケージへのはん
だボールの移送を示す図。
【図8】図6および図7に示されたはんだ部材デカルを
使用して、はんだボールをボールグリッドアレイパッケ
ージへ付着させる1つの方法を示すフローチャート。
使用して、はんだボールをボールグリッドアレイパッケ
ージへ付着させる1つの方法を示すフローチャート。
【図9】図1(A)に示されたはんだ部材デカルの別の
実施例を示す側面図。
実施例を示す側面図。
【図10】図9に示されたはんだ部材デカルおよび図1
(A)に示されたボールグリッドアレイパッケージの側
面図であって、はんだ部材デカルからボールグリッドア
レイパッケージへのはんだボールの移送を示す側面図。
(A)に示されたボールグリッドアレイパッケージの側
面図であって、はんだ部材デカルからボールグリッドア
レイパッケージへのはんだボールの移送を示す側面図。
【図11】図9および図10に示されたはんだ部材デカ
ルを使用して、はんだボールをボールグリッドアレイパ
ッケージへ付着させる1つの方法を示すフローチャー
ト。
ルを使用して、はんだボールをボールグリッドアレイパ
ッケージへ付着させる1つの方法を示すフローチャー
ト。
【図12】図1(A)に示されたはんだ部材デカルの別
の実施例を示す側面図。
の実施例を示す側面図。
【図13】図12に示されたはんだ部材デカルおよび図
1(A)に示されたボールグリッドアレイパッケージの
側面図であって、更にはんだ部材デカルからボールグリ
ッドアレイパッケージへのはんだボールの移送を示す側
面図。
1(A)に示されたボールグリッドアレイパッケージの
側面図であって、更にはんだ部材デカルからボールグリ
ッドアレイパッケージへのはんだボールの移送を示す側
面図。
【図14】図12に示されたはんだ部材デカルを用い
て、はんだボールをボールグリッドアレイパッケージへ
付着させる1つの方法を示すフローチャート。
て、はんだボールをボールグリッドアレイパッケージへ
付着させる1つの方法を示すフローチャート。
【図15】図1(A)に示されたはんだ部材デカルおよ
びはんだ部材デカルの形成に使用されたフォトマスクの
別の実施例の側面図。
びはんだ部材デカルの形成に使用されたフォトマスクの
別の実施例の側面図。
【図16】図15に示されたはんだ部材デカルおよび図
1(A)に示されたボールグリッドアレイパッケージの
側面図であって、更にはんだ部材デカルからボールグリ
ッドアレイパッケージへのはんだボールの移送を示す側
面図。
1(A)に示されたボールグリッドアレイパッケージの
側面図であって、更にはんだ部材デカルからボールグリ
ッドアレイパッケージへのはんだボールの移送を示す側
面図。
【図17】図15および図16に示されたはんだ部材デ
カルを用いて、ボールグリッドアレイパッケージへはん
だボールを付着させる1つの方法を示すフローチャー
ト。
カルを用いて、ボールグリッドアレイパッケージへはん
だボールを付着させる1つの方法を示すフローチャー
ト。
110 はんだ部材デカル 111 基板 112 ボールグリッドアレイ(BGA)パッケージ 114 はんだボール 116 付着済みのボールグリッドアレイパッケージ 210 集積回路パッケージ 214 集積回路 216 ワイヤボンド 220 集積回路接続ポート 222 プリント回路板 224 エポキシ 226 コンタクトパッド 230 ボンディングパッド 240 相互接続ライン 250 ポリマー材料 260 フリップチップ電子パッケージ 264 集積回路 280 接続ポート 282 プリント回路板 286 コンタクトパッド 290 エラストマー充填材 410 集積回路収容エリア 412 コンタクトパッド 610 はんだ部材デカル 611 基板 612 ボス 910 はんだ部材デカル 911 基板 912 孔 913 底面 914 真空 1012 カバー 1210 はんだ部材デカル 1211 基板 1212 孔 1214 接着性膜 1510 はんだ部材デカル 1512 接着性膜 1513 第2の表面 1514 フォトマスク 1515 接着面 1516 紫外光 1520 ドット 1616 紫外光
Claims (1)
- 【請求項1】 はんだ部材を基板へ付着させるための方
法であって、 複数のはんだ部材を含む1つのデカルを形成する工程
と、 前記デカルを第1の基板と位置合わせする工程と、 前記デカル上の前記複数のはんだ部材を前記第1の基板
へ移す工程と、を含む方法。
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