[發明專利]焊料預涂敷方法

無效

• 申請號: 200910134298.4
• 申請日: 2009-04-16
• 公開（公告）號: CN101692429A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 古野雅彥;佐佐木公平;白井大;平塚篤志;齊藤浩司
• 申請（專利權）人: 株式會社田村制作所
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王永剛

技術領域

本發明涉及在安裝半導體元件的半導體安裝用襯底上預涂敷焊料的方法，尤其涉及在用于使具有許多突起狀端子的集成度高的半導體元件與襯底上的電極直接連接的半導體安裝用襯底(構成封裝的中間襯底(interposer?substrate，再布線襯底)或半導體晶片等)上，預涂敷焊料的方法。

背景技術

以往，為了在電路襯底等的安裝襯底上搭載半導體元件，已知有使從芯片導出的多個引線前端電連接到安裝襯底上的布線圖案的引線框法、或者把半導體元件直接搭載在安裝襯底上并利用金屬線通過引線鍵合法電連接的方法等。

但是，近年來隨著半導體元件集成度的提高，安裝日益高密度化，從安裝操作困難的以往的引線框法、引線鍵合法演變到使用中間襯底(再布線用樹脂襯底)的安裝方法。

即，在便攜電話、數碼相機等特別要求小型、薄型、輕量、高性能化的電子設備中，期望以更高的密度安裝，為了實現它而使用MCP(多芯片封裝)、SiP(系統在封裝中)等封裝。

例如，已知有把微處理器、存儲器、ASIC等的多個芯片在垂直方向上組合成一個封裝等的方法等。

這樣的芯片復合型封裝中使用的中間襯底，由于起到以下作用，即以能夠安裝到對應的電子設備的母板上的方式對封裝內的半導體元件的電極排列進行擴大再排列來進行布線，所以也被稱為再布線襯底。

作為其它的高密度安裝襯底，舉出具有半導體芯片的電路圖案的半導體晶片。

毋庸置疑，由于電路的集成度增大，在上述的再布線襯底、半導體晶片上施加的電極的間距顯著微細化，其微細化密度有日益增高的傾向。

上述那樣的再布線襯底或半導體晶片等的半導體安裝襯底，需要在接合半導體等的電子部件的電極上預先涂敷(預涂敷)焊料。

另外，在例如下述的專利文獻1中公開了把半導體元件與半導體安裝襯底的電極直接連接的方法。

<專利文獻1>日本特開平7-335694號公報

另外，本申請人在下面的專利申請中提出了用偽(dummy)電極在上述的再布線襯底上高質量地預涂敷焊料的方法。

<日本特愿2007-133397>

發明內容

(發明要解決的問題)

在上述的半導體安裝襯底的被微細化的電極部位上，必須高質量地(確保接合部的可靠性)且定量地(供給量無偏差)、此外還要成本低廉地供給焊料合金，但該方法成為一個問題。

以往，作為向再布線襯底等的半導體安裝襯底供給焊料合金的方法，已知有下面的方法：(1)接觸印刷法；(2)球搭載法；(3)焊料粉附著法(SJ工藝方法)；(4)鍍敷法。但是，上述各方法有以下的問題。

首先，在(1)的接觸印刷法中，由于通過轉印在襯底上涂敷焊料漿料(solder?paste，又稱“焊糊”)材料，所以將用于形成印刷圖案的掩模與襯底接觸。此時，作為印刷用的版材使用金屬掩模，但能夠形成于金屬掩模上的電極間間距的精度級別為0.2～0.5mm，存在無法在上述高精細的半導體安裝襯底上使用的問題。

其次，在(2)的球搭載法中，通過利用真空吸附來保持焊球的保持頭，把焊球從其貯存部運到襯底正上方，從保持頭向襯底上供給焊球。

此時，由于能夠以同樣尺寸制造的球的直徑為80μm左右，比所要求的電極間間距40μm左右大很多，所以無法在被微細化的上述襯底上使用。

另外，(3)的焊料粉附著法(SJ工藝方法)是借助于粘接材料在電極上附著、熔融焊料粉，從而在電極上設置焊料合金的方法，但由于不能形成充足量的焊料合金，所以無法形成可靠性高的接合部。

而且，在(4)的鍍敷法中也是，在無電解鍍中得不到充足量的焊料合金，而在電解鍍中需要另行設置用來向各電極施加電壓的布線，不適合微細化。

如上所述，在以往的方法中難以在電極間間距被微細化的安裝襯底上高質量地預涂敷焊料。

除了上述問題外，關于焊料漿料材料熔融時的行為還有以下的問題。

即，在圖3所示的半導體安裝襯底1中，在向阻焊劑開口部(邊上的配置了電極4的區域3、和未配置電極的拐角部7的區域5)的整個表面上供給以往的焊料組合物(由焊料粉和載體(漿料)構成的焊料漿料材料)，并通過回流(reflow)把焊料加熱熔融時，在拐角部7端的電極上附著的焊料量過多，結果存在相鄰的電極之間短路的問題。

圖4A、4B的照片示出該狀態，可以看出阻焊劑開口部的拐角部7的端部電極4T上附著了過多的焊料量而隆起。

引起這種現象的原因，可以說明如下。