凸点电极基板的形成方法技术

【课题】本发明专利技术的目的在于提供一种凸点电极基板的形成方法，其能抑制空洞的产生和凸块高度的偏差的问题，同时能够抑制不润湿。【解决手段】该方法具备如下步骤：在设置于基板的电极之上涂布第一助焊剂；装载焊料材料；加热该基板并在该电极形成焊料凸块；使该焊料凸块变形，在该焊料凸块设置平坦面或凹部；在该焊料凸块涂布第二助焊剂；在该焊料凸块之上装载具有芯部分与覆盖该芯部分表面的焊料层的芯材料；加热该基板并通过该焊料凸块和该焊料层使该芯材料与该电极接合。该芯材料与该电极接合。该芯材料与该电极接合。

【技术实现步骤摘要】
凸点电极基板的形成方法


[0001]本公开涉及凸点电极基板的形成方法。

技术介绍

[0002]Cu芯球是在Cu球等芯部分的表面覆盖焊料而形成有焊料层的球状芯材料。关于芯部分的Cu球等，也可以在覆盖焊料层之前覆盖Ni而形成Ni层。本申请中，形成有Ni层的Cu球等也称为芯部分。Cu芯球将基板之间接合并起到间隔物的作用，保持基板间的距离恒定。通过使用Cu芯球，能够抑制基板间的压坏。另外具有Cu的芯部分的Cu比Sn导电性高，在芯部分通有电流，由此可以改善装置的通电性，得到良好的耐电迁移性。
[0003]专利文献1公开了下述内容，对于Cu芯球，在焊料熔融前将氧化膜厚度管理在一定值以下，但无法像焊料球那样仅靠黄色度正确管理氧化膜厚度。现有技术文献专利文献
[0004]【专利文献1】日本专利第5692314号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0005]将Cu芯球接合到电极时，设定芯部分维持有焊料层覆盖的状态，但芯部分的表面可能产生不存在焊料层之处。芯部分的表面不存在焊料层的状态下，欲将基板与基板、CPU与基板、或者部件与基板接合时，会发生所谓“不润湿”的问题。不润湿是指下述问题，例如在Ni层的表面由Ni层与焊料层的反应而形成金属间化合物，该金属间化合物排斥焊料贴合，焊料不能附着在芯部分的表面。使用Cu芯球进行层积基板的接合的情况下，在第一次封装时若Cu芯球上发生不润湿，则在第二次封装时，即使在没有接合Cu芯球一侧的基板的电极上涂布焊膏，如前所述，因为在Ni层的表面上形成的金属间化合物排斥焊膏，因此也有无法改善不润湿的情况。
[0006]因为该不润湿的问题起源于焊料量不足，为了消除不润湿，可以考虑增厚覆盖芯部分的焊料层这样的改善措施。但是，关于Cu芯球，因为从芯部分的偏心控制、高正球度的实现以及生产效率的观点出发，利用电镀进行大量生产是主流，电镀法形成的焊料层的厚度有上限。另外，焊料层越厚，还会产生Cu芯球的生产效率越低的问题。
[0007]作为另外的改善措施，考虑在将Cu芯球与电极接合之前，向电极涂布好焊膏。该情况下，能够抑制不润湿，但是由于焊膏的原因，有产生空洞、焊料凸块的高度偏差的问题。
[0008]本专利技术是为了解决上述那样的技术问题而实施的，其目的在于提供一种凸点电极基板的形成方法，其能够抑制空洞的产生和凸块高度的偏差的问题，同时能够抑制不润湿。解决技术问题的手段
[0009]本专利技术的凸点电极基板的形成方法的特征在于具备如下步骤：在设置于基板的电极之上涂布第一助焊剂；进行焊料材料的装载；加热该基板并在该电极上形成焊料凸块；使
该焊料凸块变形，在该焊料凸块设置平坦面或凹部；在该焊料凸块涂布第二助焊剂；在该焊料凸块之上装载具有芯部分与覆盖该芯部分的表面的焊料层的芯材料；加热该基板并通过该焊料凸块和该焊料层使该芯材料与该电极接合。
[0010]本专利技术的另外的凸点电极基板的形成方法的特征在于具备如下步骤：通过对电极和绝缘膜露出的基板涂布助焊剂，使该助焊剂至少覆盖该电极；在该助焊剂之上载置具有芯部分与覆盖该芯部分的表面的焊料层的芯材料、焊料材料；加热该基板并通过该焊料层与该焊料材料使该芯材料与该电极接合。
[0011]本公开的其它特征将在下文中进行明确说明。专利技术效果
[0012]根据本公开，能够抑制空洞的产生和凸块高度的偏差的问题，同时能够抑制不润湿。
附图说明
[0013]图1是示出凸点电极基板的形成方法的图。图2是示出凸点电极基板的形成方法的图。图3是示出凸点电极基板的形成方法的图。图4是示出凸点电极基板的形成方法的图。图5是示出凸点电极基板的形成方法的图。图6是示出凸点电极基板的形成方法的图。图7是示出另外的例子中凸点电极基板的形成方法的图。图8是示出另外的例子中凸点电极基板的形成方法的图。图9是示出另外的例子中凸点电极基板的形成方法的图。图10是示出实施例1中各阶段的外观的图。图11是示出实施例2中各阶段的外观的图。图12是示出实施例3中回流前后的外观的图。图13是示出比较例1的凸点电极基板的外观的图。图14是示出实施例1
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3以及比较例1的凸点电极基板的外观的图。图15是示出凸点电极的透射X线观察结果的图。图16是示出凸块高度的偏差的图。图17是示出凸块高度的偏差的图。图18是比较例2的凸点电极基板的截面SEM照片。图19是比较例2的凸点电极基板第二次封装之后所得到的截面SEM照片。
具体实施方式
[0014]参照附图对实施方式的凸点电极基板的形成方法进行说明。对相同或对应的构成要件赋予相同的符号，有省略重复说明的情况。
[0015]实施方式图1至图6示出了凸点电极基板的形成方法的一例。图1是示出最初的工序的凸点电极基板的截面图。基板10上设有电极14和绝缘膜12。这些例如可以以印刷基板的形式提
供。接着，在设置于基板10的电极14之上涂布第一助焊剂16、装载焊料材料。作为第一助焊剂16，可以举出使用松香系树脂、丙烯酸系树脂和聚乙烯树脂等合成树脂的树脂系助焊剂；使用聚乙二醇所代表的聚烷撑二醇、末端(烷基)酯化聚烷撑二醇、末端(烷基)醚化聚烷撑二醇、末端氨基化聚烷撑二醇、末端(烷基)氨基化聚烷撑二醇、末端(烷基)酰胺化聚烷撑二醇等水溶性助焊剂；使用残渣成分为固化树脂的环氧树脂等热固性树脂的热固型助焊剂等，但没有特别限定。另外也可以是不使用树脂成分、或者使用极少量树脂成分并使用挥发性的高粘度或者固体溶剂作为基础剂的无清洗助焊剂。进一步，在树脂成分之外，第一助焊剂16中也可以根据需要添加活性剂(有机酸、胺、有机卤化物、胺氢卤酸盐等)、触变剂、溶剂、其他添加剂(抗氧化剂、消泡剂、着色剂)等。关于后述的助焊剂，也可以设为与第一助焊剂16相同的组成。
[0016]图1A示出有作为焊料球的焊料材料18A。图1B示出有作为预成型焊料的板状焊料材料18B。作为预成型焊料，可以采用例如在焊料材料18B涂布有第一助焊剂16的结构。根据一例，可以将该结构装载于电极14之上。作为焊料材料的形状，例示了图1A的焊料材料18A、图1B的焊料材料18B，但是根据另外的例子，可以设为柱状、环状等另外的形状。另外，焊料材料18A、18B的焊料组成没有特别限定，可以每次选择最合适的组成。例如，可以采用纯Sn的组成，也可以采用以Sn作为主要成分的无铅焊料合金的合金组成，也可以采用Sn
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Pb焊料合金的组成。焊料材料18A或焊料材料18B由合金构成的情况下，作为无铅焊料组成的一例，可以举出例如Sn、Sn
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Ag合金、Sn
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Cu合金、Sn
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Bi合金、Sn
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Ag
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Cu合金、Sn
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In合金以及向这些添加了规定的合金元素的组成。作为所添加的合金元素，可以举出例如Ag、Cu、In、Ni、Co、Sb、P、Fe、Bi、Ge、Ga、Zn、Mn、Pt、Pd等。
[0017]接下来，进入加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种凸点电极基板的形成方法，其中，该方法具备如下步骤：在设置于基板的电极之上涂布第一助焊剂；装载焊料材料；加热所述基板并在所述电极形成焊料凸块；使所述焊料凸块变形，在所述焊料凸块设置平坦面或凹部；在所述焊料凸块涂布第二助焊剂；在所述焊料凸块之上装载具有芯部分和覆盖所述芯部分表面的焊料层的芯材料；加热所述基板，并通过所述焊料凸块和所述焊料层使所述芯材料与所述电极接合。2.根据权利要求1所述的凸点电极基板的形成方法，其中，所述焊料材料为焊料球。3.根据权利要求1所述的凸点电极基板的形成方法，其中，所述焊料材料为预成型焊料。4.根据权利要求3所述的凸点电极基板的形成方法，其中，装载所述焊料材料时，在所述电极之上装载涂布有所述第一助焊剂的结构的所述焊料材料。5.根据权利要求1所述的凸点电极基板的形成方法，其中，所述平坦面由压印装置形成。6.根据权利要求1～5中任一项所述的凸点电极基...

【专利技术属性】
技术研发人员：服部贵洋，须藤皓纪，冈田弘史，相马大辅，
申请(专利权)人：千住金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：