專利名稱：印刷線路板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷線路板的制造方法，特別是，涉及適用于安裝IC芯片用的封裝基 板的印刷線路板的制造方法。
背景技術(shù)：
為了電連接封裝基板與IC芯片，而采用了焊錫凸塊。由以下工序形成焊錫凸塊。(1)在形成在封裝基板上的連接焊盤上印刷焊劑。( 在印刷了焊劑的連接焊盤上搭載焊錫球。(3)進(jìn)行回流焊由焊錫球形成焊錫凸塊。在封裝基板上形成了焊錫凸塊后，在焊錫凸塊上載置IC芯片，通過回流焊使焊錫 凸塊與IC芯片的焊盤(端子)相連接，由此將IC芯片安裝在封裝基板上。在將上述焊錫 球搭載在連接焊盤上的過程中，使用例如專利文獻(xiàn)1中公開的并用球排列用掩模與刮板的 印刷技術(shù)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2001-267731號(hào)但是，小直徑的焊錫球比砂粒小，使用在專利文獻(xiàn)1中的并用球排列用掩模與刮 板的方法，用刮板使焊錫球變形，出現(xiàn)焊錫凸塊的高度參差不齊，品質(zhì)降低。即，當(dāng)焊錫球直 徑小時(shí)，則相對(duì)于表面積的重量比變小，產(chǎn)生由分子間引力所引起的焊錫球的吸附現(xiàn)象。在 現(xiàn)有技術(shù)中，由于使刮板接觸易于聚集的焊錫球來輸送該焊錫球，因此會(huì)損傷焊錫球而使 其產(chǎn)生局部欠缺。當(dāng)焊錫球缺少一部分時(shí)，使得在各連接焊盤上焊錫凸塊的體積變得不同， 因此如上述那樣產(chǎn)生焊錫凸塊的高度參差不齊。另外，一方面，隨著IC芯片的高集成化，在封裝用的印刷線路板中，搭載焊錫凸塊 的連接焊盤要求小直徑化。相反，連接在連接焊盤上的焊錫凸塊要求有一定高度。即，這是 因?yàn)?，IC芯片與由樹脂形成的印刷線路板的熱膨脹系數(shù)不同，若焊錫凸塊的高度較高，用該 焊錫凸塊可以容易吸收由于IC芯片與印刷線路板之間的熱膨脹系數(shù)差而產(chǎn)生的應(yīng)力。
因此，如圖15 (A)所示，為了使連接焊盤158P為小直徑而在阻焊層70設(shè)置開口 71、形成具有高度的焊錫凸塊，從而如圖15(B)所示，在小直徑的連接焊盤158P上搭載相對(duì) 較大的焊錫球77，進(jìn)行回流焊，如圖15(C)所示，形成了焊錫凸塊。由其結(jié)果可知，除了產(chǎn)生 與連接焊盤158P取得連接的焊錫凸塊78U之外，也產(chǎn)生了從連接焊盤158P浮起而沒有取 得與連接焊盤158P連接的焊錫凸塊78F。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種印刷線路板的制造方法，該制造方法可以可靠地在 小直徑連接焊盤(從阻焊層露出的導(dǎo)體電路)上形成高度較高的凸塊，該小直徑連接焊盤設(shè)置在阻焊層的開口處。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案的具有凸塊的印刷線路板的制造方法的技 術(shù)特征為至少具有以下(a) (c)工序(a)形成具有從開口上端到露出的連接焊盤表面的深度為3 18μπι的開口的阻
焊層，(b)在該開口上搭載焊錫球，(c)進(jìn)行回流焊，在上述連接焊盤上由焊錫球形成凸塊。在上述技術(shù)方案中，上述連接焊盤的周邊部被上述阻焊層覆蓋。為了達(dá)成上述目的，技術(shù)方案1的具有凸塊的印刷線路板的制造方法的技術(shù)特征 為至少具有以下(a) (c)工序(a)形成具有從開口上端到露出的連接焊盤表面的深度為3 18μπι的開口的阻
焊層，(b)在該開口上搭載低熔點(diǎn)金屬球，(c)進(jìn)行回流焊，在上述連接焊盤上由低熔點(diǎn)金屬球形成凸塊。在技術(shù)方案1中，在阻焊層的小直徑開口上搭載相對(duì)較大的低熔點(diǎn)金屬球。進(jìn)行 回流焊而在阻焊層的小直徑開口由低熔點(diǎn)金屬球形成高度較高的凸塊。此時(shí)，通過調(diào)整阻 焊層的厚度，使從開口上端到連接焊盤表面的深度為3 18 μ m，使搭載在開口的低熔點(diǎn)金 屬球與連接焊盤之間距離接近，因此，在對(duì)低熔點(diǎn)金屬球進(jìn)行回流焊時(shí)，可以確保取得焊錫 凸塊與連接焊盤的連接。在此，若深度超過18 μ m，則在搭載低熔點(diǎn)金屬球時(shí)，低熔點(diǎn)金屬 球在阻焊層開口上端面容易卡住，有時(shí)不能搭載到開口。而且，在對(duì)低熔點(diǎn)金屬球進(jìn)行回流 焊時(shí)，由于低熔點(diǎn)金屬球與連接焊盤遠(yuǎn)離，有時(shí)會(huì)發(fā)生不能取得焊錫凸塊與連接焊盤之間 的連接。另一方面，若深度不足3 μ m，作為提壩的能力下降，在對(duì)低熔點(diǎn)金屬球進(jìn)行回流焊 時(shí)，有時(shí)低熔點(diǎn)金屬流出，與相鄰的連接焊盤的低熔點(diǎn)金屬球接觸而發(fā)生短路。另外，在輸 送等中，焊錫球容易越過阻焊層，因此有時(shí)焊錫球沒有搭載在連接焊盤上。在技術(shù)方案2中，在將低熔點(diǎn)金屬球搭載在開口的狀態(tài)下，調(diào)整阻焊層的厚度而 使低熔點(diǎn)金屬球與連接焊盤接觸。在進(jìn)行回流焊時(shí)，使搭載在開口的低熔點(diǎn)金屬球與連接 焊盤接觸，因此可以確保取得焊錫凸塊與與連接焊盤的連接。在技術(shù)文案3中，使用具有與阻焊層的開口相對(duì)應(yīng)的開口部的掩模，使筒構(gòu)件位 于該掩模的上方，通過從該筒構(gòu)件的開口部吸引空氣，使低熔點(diǎn)金屬球聚集，通過使筒構(gòu) 件或者印刷線路及掩模在水平方向上相對(duì)移動(dòng)，使聚集到筒構(gòu)件正下方的低熔點(diǎn)金屬球移 動(dòng)，通過掩模的開口部向阻焊層的開口落下，因此，可以將微小的低熔點(diǎn)金屬球確實(shí)地搭載 在阻焊層的所有開口上。另外，由于以非接觸方式移動(dòng)低熔點(diǎn)金屬球，與使用刮板時(shí)不同， 因此可以不對(duì)低熔點(diǎn)金屬球產(chǎn)生損傷地將低熔點(diǎn)金屬球搭載在開口，可以使凸塊的高度均 勻。另外，即使是在積層多層線路板那樣的表面起伏較多的印刷線路板上也可以將低熔點(diǎn) 金屬球適當(dāng)?shù)卮钶d在開口上。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例的多層印刷線路板的制造方法的工序圖。圖2是表示第1實(shí)施例的多層印刷線路板的制造方法的工序圖。
圖3是表示第1實(shí)施例的多層印刷線路板的制造方法的工序圖。圖4是表示第1實(shí)施例的多層印刷線路板的制造方法的工序圖。圖5是表示第1實(shí)施例的多層印刷線路板的制造方法的工序圖。圖6是表示第1實(shí)施例的多層印刷線路板的制造方法的工序圖。圖7是表示第1實(shí)施例的多層印刷線路板的制造方法的工序圖。圖8是表示第1實(shí)施例的多層印刷線路板的制造方法的工序圖。圖9是表示第1實(shí)施例的多層印刷線路板的制造方法的工序圖。圖10是表示第1實(shí)施例的多層印刷線路板的剖視圖。圖11是表示在圖10中所示多層印刷線路板上載置了 IC芯片的狀態(tài)的剖視圖。圖12(A)是表示本發(fā)明的實(shí)施例的焊錫球搭載裝置的結(jié)構(gòu)的構(gòu)成圖，圖12(B)是 表示從箭頭B側(cè)觀察圖12(A)中的焊錫球搭載裝置的側(cè)視圖。圖13是表示在開口搭載了焊錫球的狀態(tài)的說明圖。圖14是表示焊錫球的搭載成功率的試驗(yàn)結(jié)果的圖表。圖15(A)是表示在現(xiàn)有技術(shù)中的形成阻焊層的說明圖，圖15(B)是表示搭載焊錫 球的說明圖，圖15(C)是表示回流焊后的焊錫凸塊的說明圖。附圖標(biāo)記說明30 基板；36 通孔；40 填充樹脂層；50 層間樹脂絕緣層；58 導(dǎo)體電路；60 層 間導(dǎo)通孔；70 阻焊層；71 開口 ；77 焊錫球；78U 焊錫凸塊；100 焊錫球搭載裝置；IM 搭載筒(筒構(gòu)件)；D2 從開口上端到連接焊盤表面的深度。
具體實(shí)施例方式第1實(shí)施例焊錫球搭載裝置參照?qǐng)D12對(duì)將微小(直徑不足200 μ m)的焊錫球77搭載在多層印刷線路板的連 接焊盤上的焊錫球搭載裝置進(jìn)行說明。圖12(A)是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的焊錫球搭載裝置的結(jié)構(gòu)的構(gòu)成圖，圖12(B) 是表示從箭頭B側(cè)觀察圖12(A)中的焊錫球搭載裝置的側(cè)視圖。焊錫球搭載裝置100具有XY θ吸引臺(tái)114、上下移動(dòng)軸112、球排列用掩模16、搭 載筒(筒構(gòu)件)124、吸引盒126、球去除筒161、吸收盒166、球除去吸引裝置168、掩模夾具 144、移動(dòng)軸140、移動(dòng)軸支承導(dǎo)軌142、校準(zhǔn)照相機(jī)146、余量檢測(cè)傳感器118、焊錫球供給裝 置122;該ΧΥΘ吸引臺(tái)114定位保持多層印刷線路板10，該上下移動(dòng)軸112使該ΧΥΘ吸引 臺(tái)114升降，該球排列用掩模16具有與多層印刷線路板的連接焊盤相對(duì)應(yīng)的開口，該搭載 筒(筒構(gòu)件)124引導(dǎo)焊錫球，該吸引盒126向搭載筒施加負(fù)壓，該球去除筒161用于回收 剩余的焊錫球，該吸收盒166向該球去除筒161施加負(fù)壓，該球除去吸引裝置168保持回收 的焊錫球，該掩模夾具144夾持球排列用掩模16，該X方向移動(dòng)軸140向X方向輸送搭載 筒IM與球除去筒161，該移動(dòng)軸支承導(dǎo)軌142支持X方向移動(dòng)軸140，該校準(zhǔn)照相機(jī)146 用于拍攝多層印刷線路板10，該余量檢測(cè)傳感器118檢測(cè)位于搭載筒IM下的焊錫球的余 量，該焊錫球供給裝置122根據(jù)由余量檢測(cè)傳感器118所檢測(cè)出的余量向搭載筒IM側(cè)供 給焊錫球。
接著，參照?qǐng)D1 圖11對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施例的多層印刷線路板10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行 說明。圖10是表示該多層印刷線路板10的剖視圖，圖11是表示在圖10中所示的多層印 刷線路板10上安裝IC芯片90、載置在子板94上的狀態(tài)的圖。如圖10所示，在多層印刷線 路板10中，芯基板30的表面上形成有導(dǎo)體電路34。通過通孔36連接芯基板30的表面與 背面，在芯基板30上配設(shè)有層間樹脂絕緣層50、150，該層間樹脂絕緣層50上形成有層間導(dǎo) 通孔60與導(dǎo)體電路58，該層間樹脂絕緣層150上形成有層間導(dǎo)通孔160與導(dǎo)體電路158。 在該層間導(dǎo)通孔160與導(dǎo)體電路158的上面形成有阻焊層70。在上面?zhèn)茸韬笇?0形成有 直徑W1 = 60 μ m的開口 71，設(shè)置有焊錫凸塊78U。將焊錫凸塊78U的高度Hl (從阻焊層表 面突出的高度)設(shè)定為30μπι左右。在多層印刷線路板的下面?zhèn)?，通過阻焊層70的開口 71 形成有焊錫凸塊78D。另外，在圖10中，將阻焊層的開口形成為露出導(dǎo)體電路158的一部 分，也可以使開口形成為只包含導(dǎo)通孔160或者包含層間導(dǎo)通孔160與導(dǎo)體電路158的一 部分。如圖11所示，將多層印刷線路板10的上表面?zhèn)鹊暮稿a凸塊78U連接在I C芯片 90的電極焊盤92。另一方面，將下表面?zhèn)鹊暮稿a凸塊78D連接在子板94的焊盤96。接著，參照?qǐng)D1 圖7，對(duì)上面參照?qǐng)D10所述的多層印刷線路板10的制造方法進(jìn) 行說明。(1)以覆銅層疊板30Α為初始材料(圖1 (A))，該覆銅層疊板30Α為在絕緣性基板 30的兩面上層壓有5 250 μ m的銅箔32而成的材料，該絕緣性基板30由厚度0. 2 0. 8mm 的玻璃環(huán)氧樹脂或者BT (雙馬來酰亞胺三嗪樹脂bismaleimidetriazine)樹脂形成。首先 在該覆銅層疊板上鉆孔，穿設(shè)通孔33 (圖1(B))，實(shí)施無電解電鍍處理及電解電鍍處理，形 成通孔36的側(cè)壁導(dǎo)體層36b (圖1 (C))。(2)用水清洗形成了通孔36的基板30，并使其干燥后，進(jìn)行將含有Na0H(10g/l)、 NaClO2 (40g/l), Na3PO4 (6g/l)的水溶液作為黑化液(氧化液)黑化處理，及進(jìn)行將含有 Na0H(10g/l)、Na3BH4 (6g/l)的水溶液作為還原液的還原處理，在通孔36的側(cè)壁導(dǎo)體層36b 及表面形成粗糙面36 α (圖1 (D))。(3)接著，通過絲網(wǎng)印刷向通孔36填充含有平均粒徑為IOym的銅粒子的填充劑 37 (夕7夕電線制的非導(dǎo)電性填孔銅膏、商品名DD膏)，并使其干燥固化(圖2㈧)。這是 通過載置了在通孔部分設(shè)置了開口的掩模的基板上，通過用印刷法涂布向通孔填充，并在 填充之后使其干燥固化。接著，由使用#600的帶研磨紙(三共理化學(xué)制)的帶式磨機(jī)研磨除去從通孔36 溢出的填充劑37，進(jìn)而進(jìn)行拋光研磨，除去由于帶式磨機(jī)研磨造成的傷痕。使基板30的表 面平坦化(參照?qǐng)D2(B))。這樣，得到通過粗糙面36α將通孔36的側(cè)壁導(dǎo)體層36b與樹脂 填充劑37牢固地緊密連接的基板30。(4)在上述(3)中平坦化了的基板30的表面上施加鈀催化劑(Ato tech制)，實(shí) 施無電解鍍銅，由此，形成厚度對(duì)照頁m的無電解鍍銅膜23 (參照?qǐng)D2 (C))。(5)接著，在以下條件下實(shí)施電解鍍銅，形成厚度15μπι的電解鍍銅膜Μ，形成成 為使導(dǎo)體電路34部分加厚及覆蓋填充于通孔36的填充劑37的蓋電鍍層(通孔連接盤) 部分(參照?qǐng)D2(D))。[電解電鍍水溶液]
硫酸180g/l硫酸銅80g/l添加劑(AtoTech Japan 制，商品名 .力^ F GL)lml/1[電解電鍍條件]電流密度 lA/dm2時(shí)間70分鐘溫度 室溫(6)在形成了成為導(dǎo)體電路及蓋電鍍層部分的基板30的兩面上張貼市面上出售 的感光性干膜，載置掩模，在lOOmJ/cm2下曝光，用0. 8%的碳酸鈉進(jìn)行顯影處理，由此，形成 厚度為15 μ m的抗蝕層25 (參照?qǐng)D2 (E))。(7)而且，使用氯化銅作為主要成分的蝕刻液溶解除去沒有形成抗蝕層25的部分 的電鍍膜23、M與銅箔32，進(jìn)而，用5% KOH剝離除去抗蝕層25，形成獨(dú)立的導(dǎo)體電路34及 覆蓋填充劑37的蓋電鍍層36a ((參照?qǐng)D3 (A))。(8)接著，在導(dǎo)體電路34及覆蓋填充劑37的蓋電鍍層36a的表面形成由Cu-Ni-P 合金形成的厚度為2. 5μπι的粗化層(凹凸層)34β，另外，在該粗化層34β的表面形成厚 度為了 0. 3 μ m的Sn層((參照?qǐng)D3⑶，但是，圖中未示Sn層)。(9)在基板的兩面上將比基板稍大的層間樹脂絕緣層用樹脂膜(味λ素社制，商 品名ABF-45SH) 50 γ載置在基板上，在壓力0. 45MPa、溫度80°C、壓接時(shí)間10秒的條件下進(jìn) 行臨時(shí)壓接并裁斷后，而且，通過用以下的方法使用真空層疊裝置貼附而形成了層間樹脂 絕緣層50 ((圖3 (C))。S卩，在真空度671 、壓力0. 47MPa、溫度85°C、壓接時(shí)間60秒的條件 下將層間樹脂絕緣層用樹脂膜正式壓接在基板上，其后，在170°C熱固化40分鐘。(10)接著，用波長(zhǎng)為10. 4μπι的CO2氣體激光，在光束直徑4. Omm、凹帽頭模式、脈 沖寬度3 30 μ秒、掩模的貫通孔的直徑1. O 5. Omm、l 3次射擊的條件下，在層間樹 脂絕緣層50上形成層間導(dǎo)通孔用開口 51((圖3(D))。(11)將形成了層間導(dǎo)通孔用開口 51的基板浸漬在含有60g/l的高錳酸的80°C的 溶液中10分鐘，除去存在于層間樹脂絕緣層50的表面的粒子，由此，在包括層間導(dǎo)通孔用 開口 51內(nèi)壁的層間樹脂絕緣層50的表面上形成了粗糙面50 α (圖4(A))。(12)接著，將上述處理完成之后的基板浸漬在中和溶液(〉X社制)，然后用 水清洗。另外，在粗面化處理(粗化深度3 μ m)后的該基板的表面施加鈀催化劑，由此，在 層間樹脂絕緣層的表面及層間導(dǎo)通孔用開口的內(nèi)壁面附著催化劑核。即，將上述基板浸漬 在含有氯化鈀(PdCl2)與氯化錫(SnCl2)的催化劑液體中，通過析出鈀金屬來施加催化劑。(13)接著，在上村工業(yè)社制的無電解鍍銅水溶液…“、"PEA)中，浸漬施加 了催化劑的基板，在整個(gè)粗糙面上形成厚度為0. 3 3. Oym的無電解鍍銅膜，得到在包括 層間導(dǎo)通孔用開口 51內(nèi)壁的層間樹脂絕緣層50的表面形成了無電解鍍銅膜52的基板。 (圖4(B))。對(duì)照頁[無電解電鍍條件]在34°C的液體溫度下持續(xù)45分鐘
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(14)在形成了無電解鍍銅膜52的基板上張貼市面上出售的感光性干膜，載置掩 模，在llOmJ/cm2的狀態(tài)下曝光，用0. 8%的碳酸鈉水溶液進(jìn)行顯影處理，由此，設(shè)置厚度為 25 μ m的阻鍍層M。接著，用50°C的水對(duì)基板進(jìn)行清洗，對(duì)其進(jìn)行脫脂，再用25°C的水對(duì)基 板進(jìn)行清洗，再用硫酸進(jìn)行清洗后，在以下條件下施行電解電鍍，在未形成阻鍍層M部形 成了厚度為15 μ m的電解鍍銅膜56 (圖4 (C))。[電解電鍍液]硫酸2. 24mol/l硫酸銅0. 26mol/l添加劑(AtoTech Japan 制，商品名力“，ν F GL)19. 5ml/l[電解電鍍條件]電流密度 lA/dm2時(shí)間70分鐘溫度22 士 2°C(15)另外，用5% KOH剝離除去阻鍍層M之后，用硫酸與過氧化氫的混合液進(jìn)行 蝕刻處理而溶解除去該阻鍍層下的無電解電鍍膜，做成獨(dú)立的導(dǎo)體電路58及層間導(dǎo)通孔 60(圖 4(D))。(16)接著，進(jìn)行與上述(4)同樣的處理，在導(dǎo)體電路58及層間導(dǎo)通孔60的表面形 成了粗糙面58α。下層的導(dǎo)體電路58的厚度為15μπι(圖5㈧)。但是，下層導(dǎo)體電路的 厚度也可形成為5 25 μ m之間。(17)重復(fù)進(jìn)行上述(9) (16)的工序，由此，進(jìn)一步在上層形成具有厚度為15m 的導(dǎo)體電路158及層間導(dǎo)通孔160的層間樹脂絕緣層150，得到多層印刷線路板(圖5(B))。(18)接著，在多層印刷線路板的兩面，涂布厚度為10 40 μ m(參照?qǐng)D13的D 4) 的市面上出售的阻焊層70組成物，在70°C下20分鐘、70°C下30分鐘的條件下進(jìn)行干燥處 理后，將描畫了阻焊層開口部的圖案的厚度為5mm的光致掩膜緊密粘貼在阻焊層70上，在 1000mJ/cm2的紫外線下曝光，在DMTG溶液中進(jìn)行顯影處理，在上面?zhèn)刃纬芍睆絎l = 60 μ m 的開口 71，在下面?zhèn)刃纬芍睆?00 μ m的開口 71 (圖5(C))。然后，進(jìn)一步在80°C下1小時(shí)、100°C下1小時(shí)、120°C下1小時(shí)、150°C下3小時(shí)的條 件下分別進(jìn)行加熱處理，使阻焊層固化，形成具有開口 71、其厚度為30μπι的阻焊劑圖案。
接著，將形成了阻焊層70的基板浸漬在含有氯化鎳(2. 3 X I(T1moVl)、次亞磷酸 鈉(2.8X10^mol/l)、檸檬酸鈉(1. 6 X 10^mol/l)且pH = 4. 5的無電解鍍鎳液中20分鐘， 在開口部71形成厚度約為5 μ m的鍍鎳層72。另外，在80°C的條件下將基板浸漬在含有氰 化金鉀(7.6X10_3mOl/l)、氯化銨(1. 9 X lO—mol/l)、檸檬酸鈉(1. 2 X K^mol/l)、次磷酸鈉 (1. 7 X I(T1moVl)的無電解鍍金液中7. 5分鐘，在鍍鎳層72上形成厚度約為0. 03 μ m的鍍 金層74(圖6)。除鎳金層以外，也可以形成錫、貴金屬層(金、銀、鈀、鉬等)的單層。在該 工序中，在從開口 71露出的導(dǎo)體電路158上設(shè)置鍍鎳層72與鍍金層74而形成連接焊盤 158P。在此，將如上述那樣將阻焊層70的厚度調(diào)整到30 μ m，在厚度為15 μ m的導(dǎo)體電路 158上設(shè)置厚度約為5 μ m的鍍鎳層72與厚度約為0. 03 μ m的鍍金層74，從而將從開口 71 的上端到連接焊盤158P的表面(鍍金層74的表面)的深度(擬)設(shè)定為10 μ m。
(20)焊錫球的搭載工序接著，參照?qǐng)D7 圖9對(duì)使用上面參照?qǐng)D12所述的焊錫球搭載裝置100向印刷線 路板10搭載焊錫球的工序進(jìn)行說明。(I)多層印刷線路板的位置識(shí)別與修正如圖7 (A)所示，使用校準(zhǔn)照相機(jī)146識(shí)別多層印刷線路板10的校準(zhǔn)標(biāo)記34M，使 用XY θ吸引臺(tái)114相對(duì)于球排列用掩模16修正多層印刷線路板10的位置。S卩，對(duì)球排列 用掩模16的開口 16a進(jìn)行位置調(diào)整使得其分別與多層印刷線路板10的上表面開口 71對(duì)應(yīng)。(II)供給焊錫球如圖7 (B)所示，從焊錫球供給裝置122向搭載筒IM側(cè)定量供給焊錫球77 (直徑 75ym、Sn63I^37(日立金屬社制)。另外，也可以預(yù)先向搭載筒內(nèi)供給焊錫球。雖然在實(shí)施 例中焊錫球使用的是Sn/I^b焊錫，但是，也可以使用從Sn與Ag、Cu、In、Bi、Zn等群中選出 的無1 焊錫。(III)搭載焊錫球如圖8(A)所示，在球排列用掩模16的上方定位搭載筒124，使其與該球排列用掩 模保持規(guī)定間隙(例如，球直徑的0. 5 4倍)，通過從吸引部24b吸引空氣，使搭載筒與印 刷線路板之間的間隙的焊錫球流速為5m/sec 35m/sec，使焊錫球77聚集到該搭載筒IM 的開口部124A正下方的球排列用掩模16上。其后，通過X方向移動(dòng)軸140沿X軸向沿水平方向輸送搭載筒124，該搭載筒是如 圖8(B)及圖9㈧與圖12⑶及圖12㈧中所示的沿多層印刷線路板10的Y軸排列的。 由此，隨著搭載筒124的移動(dòng)使聚集到球排列用掩模16上的焊錫球77移動(dòng)，使焊錫球77 通過球排列用掩模16的開口 16a向多層印刷線路板10的上表面開口 71落下，而搭載于其 上。由此，焊錫球77依次被排列搭載在多層印刷線路板10側(cè)的所有連接焊盤上。雖然在此為移動(dòng)搭載筒124，但也可以替代它，在固定搭載筒124的狀態(tài)下，使多 層印刷線路板10及球排列用掩模16移動(dòng)，使聚集到搭載筒IM正下方的焊錫球77通過球 排列用掩模16的開口 16a向多層印刷線路板10的開口 71搭載。(IV)除去附著焊錫球如圖9⑶所示，由搭載筒IM將剩余的焊錫球77引導(dǎo)到球排列用掩模16上沒有 開口 16a的位置后，由球除去筒161將剩余的焊錫球吸引除去。(21)其后，通過在230°C進(jìn)行回流焊而熔融上表面的焊錫球77，由搭載在上表面 開口 71的焊錫球77形成高度約30μπι(Η1)的焊錫凸塊78U (圖9)。此時(shí)，通過調(diào)整阻焊層 70的厚度，使被搭載在開口 71的焊錫球77與連接焊盤158Ρ的距離接近，因此，在對(duì)焊錫球 77進(jìn)行回流焊時(shí)，容易取得焊錫凸塊78U與連接焊盤158Ρ的連接。特別是在將焊錫球77 搭載在開口 71的狀態(tài)下，調(diào)整阻焊層70的厚度，使焊錫球77與連接焊盤158Ρ接觸，由此， 可以確保取得焊錫凸塊78U與連接焊盤158Ρ的連接。另外，在下表面形成焊錫凸塊78D。(22)而且，通過將IC芯片90載置在多層印刷線路板10上并進(jìn)行回流焊，通過焊 錫凸塊78U連接印刷線路板的連接焊盤與IC芯片90的電極92。其后，通過焊錫凸塊78D 安裝到子板94上(圖11)。另外，根據(jù)本實(shí)施例，使搭載筒1 位于球排列用掩模16的上方，通過從該搭載筒124吸引空氣，來聚集焊錫球77，使搭載筒IM或者印刷線路板及球排列用掩模16在水平 方向上相對(duì)移動(dòng)。從而使聚集到搭載筒正下方的焊錫球77在球排列用掩模16上移動(dòng)，通 過球排列用掩模16的開口 16a向多層印刷線路板10的開口 71落下。此時(shí)，通過使從開口 71上端到連接焊盤158P的深度變淺，焊錫球77難以卡在開口 71上端面，因此，可以將微小 的焊錫球77可靠地搭載在多層印刷線路板10的全部小徑開口 71。另外，因?yàn)樵诜墙佑|的 狀態(tài)下使焊錫球77移動(dòng)，與使用刮板時(shí)不同，可以不對(duì)焊錫球產(chǎn)生損傷地將焊錫球搭載在 小直徑開口 71，可以使焊錫凸塊78的高度均勻。而且，因?yàn)橛晌σ龑?dǎo)焊錫球，所以，可 以防止焊錫球的凝聚與附著。優(yōu)選是由阻焊層70的厚度D4調(diào)整從開口 71上端到連接焊盤158P的深度D2，使 焊錫球77與連接焊盤158P接觸。參照?qǐng)D13說明它們的關(guān)系。在此，設(shè)定開口直徑Wl (半 徑W1/2)、焊錫球的半徑為R，從開口 71上端到焊錫球77下端的距離X用下式表示。X = R-√((R2 -(Wl/2)2)因此，優(yōu)選通過調(diào)整阻焊層70的厚度D4，來使從開口上端到連接焊盤表面的深度 D2成為距離X以下。而且，為了縮小焊錫球77與連接焊盤158之間存在的空隙部V，優(yōu)選是距離X較 小。這是因?yàn)?，通過回流焊將焊錫球77做成焊錫凸塊時(shí)，必須將該空隙部V的空氣擠出到 焊錫凸塊外。因?yàn)槿绻麤]有將該空隙部V的空氣擠出到焊錫凸塊之外，則連接焊盤與焊錫 凸塊之間的緊密附著性差，會(huì)在焊錫凸塊內(nèi)產(chǎn)生空穴。有時(shí)不能在連接焊盤上形成焊錫凸 塊?？障恫縑越大，這樣的不良情況越容易發(fā)生。在此，通過改變阻焊層厚度、開口直徑、焊錫球直徑對(duì)使用上面參照?qǐng)D12所述的 焊錫球搭載裝置在2500個(gè)C4連接焊盤上搭載焊錫球77時(shí)的成功率進(jìn)行試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果 表示在圖14中的圖表中。由該結(jié)果可知，從開口上端到露出的連接焊盤表面的深度D2優(yōu)選是18 μ m以下。 這可以被認(rèn)為是因?yàn)樯疃萖越深，在阻焊層開口上端面，焊錫球就越容易卡住，進(jìn)而不能搭 載在開口上。另一方面，若D2不足3 μ m,雖然焊錫凸塊的搭載性不成問題，但是，作為提壩 的能力下降，有時(shí)在對(duì)焊錫球進(jìn)行回流焊時(shí)，焊錫流出，與相鄰的連接焊盤的焊錫接觸，發(fā) 生短路。另外，搭載焊錫球后，移動(dòng)基板時(shí)，有時(shí)完成搭載的焊錫球會(huì)跳出阻焊層，出現(xiàn)沒有 搭載焊錫球的連接焊盤。因此，深度D2的優(yōu)選范圍是3 18 μ m。而且，用X射線觀察D2 =3、7、15、2(^111時(shí)的焊錫凸塊的內(nèi)部，02 = 3、7、1511111時(shí)，在凸塊內(nèi)部沒有觀察到空穴，但 在D2 = 20 μ m時(shí)，在凸塊內(nèi)部觀察到了空穴。另外，在該實(shí)施例中，用圖12所示的裝置進(jìn)行 焊錫球的搭載，但也可以用在日本特開平3465150號(hào)、日本特開2000-77837號(hào)、日本特開 平8-20682號(hào)等中公開的拾取焊錫凸塊將其搭載在連接焊盤上的方法進(jìn)行焊錫球的搭載。
權(quán)利要求
1.一種印刷線路板的制造方法，該印刷線路板具有凸塊，該制造方法至少具有以下 (a) (c)工序(a)形成具有從開口上端到露出的連接焊盤表面的深度為3 18μ m的開口的阻焊層，(b)在該開口上搭載焊錫球，(c)進(jìn)行回流焊，在上述連接焊盤上由焊錫球形成凸塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷線路板的制造方法，其特征在于，上述連接焊盤的周邊 部被上述阻焊層覆蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷線路板的制造方法，其特征在于，在將上述焊錫球搭載 在上述開口的狀態(tài)下，使上述焊錫球與上述連接焊盤接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的印刷線路板的制造方法，其特征在于，在上述(b)工序 中，使用具有與上述阻焊層的開口相對(duì)應(yīng)的開口部的掩模，使筒構(gòu)件位于上述掩模的上方， 該筒構(gòu)件具有與該掩模相對(duì)的開口部，通過由該筒構(gòu)件吸引空氣，使上述焊錫球聚集到該 筒構(gòu)件正下方的上述掩模上，通過使上述筒構(gòu)件或者印刷線路板及掩模在水平方向上相對(duì) 移動(dòng)，從而使聚集到上述筒構(gòu)件正下方的上述焊錫球通過上述掩模的開口部向上述阻焊層 的開口落下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種印刷線路板的制造方法，該制造方法可以可靠地在小直徑連接焊盤上形成高度較高的凸塊，該小直徑連接焊盤設(shè)置在阻焊層的開口處。在該制造方法中，通過回流焊熔融焊錫球(77)，由搭載在上表面的開口(71)的焊錫球(77)形成高度較高的焊錫凸塊(78U)。此時(shí)，通過調(diào)整阻焊層(70)的厚度，使搭載在開口(71)的焊錫球(77)與連接焊盤(158P)的距離接近，由此，可以確保在對(duì)焊錫球(77)進(jìn)行回流焊時(shí)可靠地取得焊錫凸塊(78U)與連接焊盤(158P)的連接。
文檔編號(hào)H05K3/40GK102098881SQ20101062295
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者丹野克彥, 川村洋一郎 申請(qǐng)人:揖斐電株式會(huì)社