專利名稱：于電路板上形成增高型焊接凸塊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造電路板方面的技術(shù)領(lǐng)域，特別是有關(guān)于一種于電路板的焊墊(pad)上制造增高型焊接凸塊的方法。
背景技術(shù)：
由于電路板的外層導(dǎo)體圖案主要是由銅線路所構(gòu)成，因此，電路板在形成保護(hù)該外層導(dǎo)圖案的焊阻層(solder resist)之后，其表面將具有多個裸露在外的銅、OSP、金、或銀等焊墊(pad)，這些焊墊是用來焊接表面組裝元件，例如BGA元件、QFP元件。然而，要使焊墊短時間內(nèi)與焊錫作合金反應(yīng)并非易事，因此，在焊墊上形成預(yù)備焊錫(pre-solder)，可利用預(yù)備焊錫與焊錫能在短時間內(nèi)產(chǎn)生合金反應(yīng)的特點(diǎn)而達(dá)到良好焊接的目的，特別在預(yù)備焊錫與焊錫是選擇同一種材料的情況下，更能確保焊接的可靠性。
另外，在倒焊芯片(flip chip)及BGA元件的焊接場合中，為了加強(qiáng)其自動對位效應(yīng)，會加高電路板上的預(yù)備焊錫的高度及將其球面化，用以形成類似倒焊芯片及BGA元件底面錫球凸塊(bump)的焊接凸塊(solder bump)。這種焊接凸塊的形成對電路板高密度組裝需求來說，是不可或缺的技術(shù)之一。
目前，使絲網(wǎng)印刷(stencil printing)的方式來形成該焊接凸塊是業(yè)界較為廣泛使用的技術(shù)。這種方式是先制造具有鏤空圖案的鋼板，該鏤空圖案是相同于電路板上由不同位置的銅質(zhì)焊墊所構(gòu)成的圖案。然后，將該鋼板對準(zhǔn)地蓋合于電路板，以使該些焊墊裸露于該鋼板的鏤空圖案內(nèi)。接著，以刮刀將錫膏(solder paste)填滿該鏤空圖案內(nèi)。在剝離該鋼板后，然后實(shí)施回焊(reflow)處理，以使錫膏形成為該焊錫凸塊。因此，該電路板表面便會出現(xiàn)供焊接表面組裝元件利用的多個焊錫凸塊。
然而，由于前述的鋼板厚度有限，在狹窄間距(fine pitch，bump pitch＜150um)的需求下，該鋼板上形成該鏤空圖案的每一開口無法開大，且鋼板厚度過厚會影響生產(chǎn)量率，因此，很難形成高度高達(dá)20um或以上的焊接凸塊，這表示該焊接凸塊熔化后所產(chǎn)生的錫量并不是很多，因此，以上述方法所制造的電路板無法適用于需要錫量較多的焊接場合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述一種于電路板上形成增高型焊接凸塊的方法，用以解決過去電路板上的焊接凸塊錫量及高度不足的問題。
具體而言，該電路板表面形成有多個焊墊及一焊阻層，且該些焊墊裸露于該焊阻層。本發(fā)明方法主要是先對該電路板實(shí)施第一次絲網(wǎng)印刷及第一次回焊處理，用以在每一個焊墊上各形成一個基礎(chǔ)焊接凸塊，接著再對該電路板實(shí)施第二次絲網(wǎng)印刷及第二次回焊處理，甚至更多次的絲網(wǎng)印刷及回焊處理，用以在每一個基礎(chǔ)焊接凸塊上各形成一個成份包含該基礎(chǔ)焊接凸塊的增高型焊接凸塊。
由于該增高型焊接凸塊的體積不但大且朝高度方向增長，因此，相當(dāng)適合運(yùn)用于需較多錫量的焊接場合。


圖1至圖9，顯示本發(fā)明方法之一較佳實(shí)施例之各階段作業(yè)流程下的電路板斷面示意圖。
符號說明1 電路板 11 焊阻層12 孔洞2 第一鋼板
20 第一鏤空孔 3 第一錫膏30 基礎(chǔ)焊接凸塊 2a 第二鋼板20a 第二鏤空孔 3a 第二錫膏30a 增高型焊接凸塊具體實(shí)施方式
請參閱圖1至圖9，以簡單的示意圖來協(xié)助說明本發(fā)明方法的一較佳實(shí)施例的作業(yè)過程。其中請參閱圖1，顯示一電路板1，該電路板1為一多層電路板，且其表面已形成覆蓋一外層銅質(zhì)導(dǎo)體圖案的一焊阻層11。其中，該外層銅質(zhì)導(dǎo)體圖案包括一些焊墊10，這些焊墊10是用來焊接每一個電子零件的接腳，以使每一個電子零件與該外層銅質(zhì)導(dǎo)體圖案形成電氣連接，因此，該焊阻層11對應(yīng)該些焊墊10的位置必需分別形成一個孔洞12，用以顯露該些焊墊10。
請參閱如圖2，顯示該電路板1表面疊合一第一鋼板2的情形。其中，該第一鋼板2具有多個第一鏤空孔20，每一個第一鏤空孔20各對應(yīng)涵蓋一個焊墊10。
請參閱圖3，顯示以刮刀將第一錫膏3少量地填入該第一鏤空孔20的情形。其中，由于刮刀是由輕壓快速刮過該第一鋼板2的方式將該第一錫膏3填入該第一鏤空孔20內(nèi)，因此，該第一錫膏3被填入的量比較少，只夠塞滿該第一鏤空孔20，無法連該孔洞12都一起塞滿。
請參閱圖4，顯示該電路板1在移除該鋼板2之后的情形。其中，在每一個焊墊10上方各有一個形成塊狀的第一錫膏3。
請參閱圖5，顯示該電路板1在實(shí)施第一次回焊處理之后的情形。其中，原先在每一個焊墊10上方呈塊狀的第一錫膏3因?yàn)槭軣崛刍爸亓﹃P(guān)系而流入該孔洞12并填滿之，并因?yàn)閺埩Φ年P(guān)系而凝聚形成具有球面之一基礎(chǔ)焊接凸塊30。由于該第一錫膏3先前填入該第一鏤空孔20內(nèi)的量就不多，再加上該第一錫膏3的顆粒大、密度低，因此，該些基礎(chǔ)焊接凸塊30的體積會比較小。
請參閱圖6，顯示該電路板1表面疊合一第二鋼板2a的情形。其中，該第二鋼板2a具有多個第二鏤空孔20a，每一個第二鏤空孔20a各對應(yīng)涵蓋一個基礎(chǔ)焊接凸塊30。
請參閱圖7，顯示以刮刀將第二錫膏3a多量地填入該第二鏤空孔20a的情形。其中，由于該第二鋼板2a厚度較厚，該第二鏤空孔20a孔徑較大，且刮刀是由重壓慢速刮過該第二鋼板2a的方式將該第二錫膏3a填入該第二鏤空孔20a內(nèi)，因此，該第二錫膏3a被填入的量會比較多，不但足以塞滿該第二鏤空孔20a，并能夠扎實(shí)地埋住該基礎(chǔ)焊接凸塊30。
請參閱圖8，顯示該電路板1在移除該鋼板2a之后的情形。其中，每一個形成塊狀的第二錫膏3a分別扎實(shí)地埋住相對應(yīng)的一個基礎(chǔ)焊接凸塊30。
請參閱圖9，顯示該電路板1在實(shí)施第二回焊處理之后的情形。其中，每一塊第二錫膏3a與所埋住的基礎(chǔ)焊接凸塊30因?yàn)槭軣嵋黄鹑刍⒁驗(yàn)閺埩Φ年P(guān)系而凝聚形成具有球面之一增高型焊接凸塊30a。由于該第二錫膏3a先前填入該第二鏤空孔20a內(nèi)的量就比較多，再加上該第二錫膏3a的顆粒小、密度高，因此，該增高型焊接凸塊30a的體積會比較大，而且因?yàn)閺埩Φ年P(guān)系，體積是往高度方向增長的。
從上述的說明中可以了解到，本發(fā)明方法是以絲網(wǎng)印刷方式(stencilprinting)執(zhí)行兩次形成焊接凸塊的程序，第一次程序先形成體積較小的基礎(chǔ)焊接凸塊30，第二次程序再形成體積往高度增長的增高型焊接凸塊30a，此增高型焊接凸塊30a的成份包含該基礎(chǔ)焊接凸塊30。由于該增高型焊接凸塊30a的錫量是該第一次程序所使用的錫量及第二次程序所使用的錫量總和，因此，該增高型焊接凸塊30a的高度要比過去只執(zhí)行一次形成焊接凸塊程序的方式要高出許多。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)比對，對一些凸塊間距(bump pitch)要求較小的產(chǎn)品，若只執(zhí)行一次形成焊接凸塊程序最多只能形成高度10um的焊接凸塊，但以上述本發(fā)明方法所形成的增高型焊接凸塊30a則高度可高達(dá)20um。
當(dāng)然，任何熟習(xí)相關(guān)技術(shù)人仕都可以從上述的說明中得到足夠的教導(dǎo)，并且進(jìn)一步推知執(zhí)行愈多次形成焊接凸塊程序，將可以得高度愈高的增高型焊接凸塊30a，然而要注意的是，在一些因素的考慮下，每一次形成焊接凸塊程序所使用的條件可能不盡相同，例如鋼板厚度、所使用的錫膏量及密度、及刮刀執(zhí)行印刷的設(shè)定條件等等都有可能部份不同或全部不同。但在一些適當(dāng)?shù)目刂葡拢恳淮涡纬珊附油箟K程序所使用的條件也可能都相同。
無論如何，由本發(fā)明方法確實(shí)可以在一電路板上形成高度較高的焊接凸塊，用以符合需要錫量較多的焊接場合。此相對過去只能形成低高度焊接凸塊的做法，本發(fā)明顯然具備高度進(jìn)步性，并足供產(chǎn)業(yè)利用。
權(quán)利要求
1.一種于電路板上形成增高型焊接凸塊的方法，該電路板表面形成有多個焊墊及一焊阻層，且該些焊墊裸露于該焊阻層，該方法包括于該電路板表面疊合一第一鋼板，該第一鋼板具有多個第一鏤空孔，每一個第一鏤空孔各涵蓋該電路板上相對應(yīng)的每一個焊墊；透過刮刀輕壓快速刮過該第一鋼板的方式，將第一錫膏填入每一個第一鏤空孔；移除該第一鋼板；實(shí)施第一次回焊處理，使得原先位于該第一鏤空孔內(nèi)的每一塊第一錫膏各形成一個基礎(chǔ)焊接凸塊于每一個焊墊上；于該電路板表面疊合一第二鋼板，該第二鋼板比該第一鋼板厚，并具有多個第二鏤空孔，且每一個第二鏤空孔各涵蓋該電路板上相對應(yīng)的每一個基礎(chǔ)焊接凸塊；透過刮刀重壓慢速刮過該第二鋼板的方式，將一第二錫膏填入每一個第二鏤空孔，該第二錫膏的密度高于該第一錫膏；移除該第二鋼板；以及實(shí)施第二次回焊處理，使得原先位于該第二鏤空孔內(nèi)的每一塊第二錫膏及基礎(chǔ)焊接凸塊共同形成一個增高型焊接凸塊于每一個焊墊上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，更包括對該電路板實(shí)施第n次絲網(wǎng)印刷及第n次回焊處理，其中n＞2。
3.一種于電路板上形成增高型焊接凸塊的方法，該電路板表面形成有多個焊墊及一焊阻層，且該些焊墊裸露于該焊阻層，該方法包括對該電路板實(shí)施第一次絲網(wǎng)印刷，用以在每一個焊墊上各形成一塊第一錫膏；對該電路板實(shí)施第一次回焊處理，以使每一塊第一錫膏各形成一個基礎(chǔ)焊接凸塊于每一個焊墊上；對該電路板實(shí)施第二次絲網(wǎng)印刷，用以在每一個基礎(chǔ)焊接凸塊上各形成一塊第二錫膏；以及對該電路板實(shí)施第二次回焊處理，以使每一塊第二錫膏連同相對應(yīng)的基礎(chǔ)焊接凸塊一起形成一個成份包含該基礎(chǔ)焊接凸塊的增高型焊接凸塊。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，該第二次絲網(wǎng)印刷所使用的鋼板的厚度大于該第一次絲網(wǎng)印刷所使用的鋼板的厚度，且該第二次絲網(wǎng)印刷所使用的鋼板上的每一鏤空孔孔徑各大于該第一次絲網(wǎng)印刷所使用的鋼板上位置對應(yīng)的每一鏤空孔孔徑。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，該第一次絲網(wǎng)印刷控制刮刀于輕壓快速的狀態(tài)下，該第二次絲網(wǎng)印刷控制刮刀于重壓快速的狀態(tài)下。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，該第二錫膏的密度高于該第一錫膏的密度。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種于電路板上形成增高型焊接凸塊的方法，在一較佳例子中，該電路板表面具有多個焊墊，該方法是先對該電路板實(shí)施第一次絲網(wǎng)印刷及第一次回焊處理，用以在每一個焊墊上各形成一個基礎(chǔ)焊接凸塊，接著再對該電路板實(shí)施第二次絲網(wǎng)印刷及第二次回焊處理，用以在每一個基礎(chǔ)焊接凸塊上各形成一個成份包含該基礎(chǔ)焊接凸塊的增高型焊接凸塊。此一增高型焊接凸塊具有較大體積及高度而能在焊接場合中提供較多的錫量。
文檔編號H05K3/00GK1805661SQ200510001819
公開日2006年7月19日 申請日期2005年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月13日
發(fā)明者林澄源, 黃德昌 申請人:華通電腦股份有限公司