[發明專利]焊料球的制造方法

有效

• 申請號: 201180051311.5
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN103189159A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 莊司孝志;堺丈和
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: B23K35/40
• 分類號: B23K35/40
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術領域

本發明涉及焊料球的制造方法。

本申請基于在2010年10月27日在日本申請的專利申請2010-241029號要求優先權，將其內容援引到本申請中。

背景技術

近年來作為形成電子電路的手段，廣泛采用下述方法：在塑料基板、陶瓷基板、或者涂覆有塑料等的絕緣性基板上設置電路圖案，在該電路圖案上釬接（焊料接合）IC元件、半導體芯片、電阻或者電容器等的電子部件。

其中，作為使電路板的規定的部分接合電子部件的引線端子的方法，一般依次進行下述工序，即：在電路板上的導電性電路電極表面預先形成焊料薄層的工序；在焊料薄層上印刷焊料糊或者助焊劑（釬劑：flux）的工序；將規定的電子部件定位載置的工序；將焊料薄層以及焊料糊回流焊（回熔：reflow）的工序；和使焊料凝固，從而將電子部件和導電性電路電極接合的工序。

另外，最近伴隨著電子制品和電路板的小型化，要求電子部件的精細間距化。作為實現這樣的精細間距化的電子部件，已知例如0.3mm間距的QFP（四面扁平封裝：Quad?Flat?Package）、CSP（芯片尺寸封裝：Chip?Size?Package）、0.15mm間距的FC（倒裝芯片：Flip?Chip）、BGA結構的LSI芯片等。另外，作為將電子部件搭載于電路板的方法，已知：將在電子部件的引線端子上形成的焊料凸塊和在電路板的規定的部分上形成的焊料凸塊重合并進行回流焊的方法。在這樣的方法中，要求焊料凸塊為精細的圖案形狀以使得能夠對應于電子部件的精細間距。

另外，作為在電路板上形成焊料凸塊的方法，已知：電鍍法、無電解鍍法、印刷焊料粉末的糊并進行回流焊的方法等。可是，在采用無電解鍍法的焊料凸塊的制造方法中，難以增厚焊料層（solder?layer），因此不能夠將電子部件和導電性電路電極牢固地接合。另外，在采用電鍍法的焊料凸塊的制造方法中，在復雜的電路中流通鍍層形成用的電流較困難，因此不能夠形成精細的圖案形狀的焊料凸塊。另外，在印刷焊料糊的方法中，向精細間距圖案的對應較困難，因此不能夠形成精細的圖案形狀的焊料凸塊。

從這樣的情況出發，作為形成能夠與精細的圖案形狀對應的、具有一定、并且一致的高度的焊料凸塊的方法，使用了使電路板上附著由大致球狀的焊料構成的焊料球的方法。

作為使電路上附著焊料球的方法，已知下述方法：使賦予粘著性化合物與電路板的導電性電路電極的表面反應，賦予粘著性，并且使上述粘著部附著焊料球。此后，通過將焊料球熔融，形成焊料凸塊（專利文獻1）。此外，作為應用了專利文獻1中記載的方法的技術，也開發了使導電性電路電極上的需要的部分只附著1個焊料球的技術。（參照專利文獻2）

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開平7-7244號公報

專利文獻2：特開2008-41803號公報

發明內容

可是，如BGA（球柵陣列：Ball?Grid?Array）結構的半導體裝置那樣，焊料凸塊需要一定的高度的情況下，若使用以往的焊料球，則在將半導體芯片和電路板通過回流焊來連接時，焊料球熔融，存在不能保持原來的形狀的問題。因此，焊料凸塊不能保持一定的高度，半導體芯片不均一地沉陷，存在以傾斜的狀態接合之恐。

對于該問題，現在使用了下述方法：將高熔點的焊料球先在高溫下熔融，形成焊料凸塊后，利用熔點比高熔點的焊料球低的焊料將半導體芯片和電路板接合。作為其他的方法，還已知下述方法：使用鍍有焊料層的銅等的金屬球（銅核焊料球）作為焊料球。根據該方法，通過將銅核焊料球配置于電路板并暫且熔融，能夠形成焊料凸塊，但由于核體成為隔離物（spacer），因此能夠將電子部件與電路板的距離保持為一定。

可是，根據上述的方法，高熔點焊料其材料受限，使用了高濃度地含有鉛的組成的材料。另外，作為高熔點焊料已被實用化的焊料，是含有95%或80%的鉛那樣的鉛濃度高的焊料，從鉛放出的α射線成為LSI等的誤動作的原因。因此，使用只提取了α射線少的鉛的同位素的高價格的鉛，或要求完全無鉛的高熔點焊料。

另外，使用銅核焊料球的方法，存在下述問題：在技術上難以上銅核的球均勻附著焊料，制造成本顯著高。因此，尚未達到通用性地使用。

本發明是鑒于上述情況完成的，其目的是提供能夠對應于精細的圖案形狀、并且能夠廉價地形成的焊料球的制造方法。

本發明人為解決上述課題而刻苦努力研討的結果實現了本發明。即，本發明涉及如下發明。

〔1〕一種焊料球的制造方法，其特征在于，具備：