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JP2001185570A - Bump formation method - Google Patents

Bump formation method

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Publication number
JP2001185570A
JP2001185570A JP2000114956A JP2000114956A JP2001185570A JP 2001185570 A JP2001185570 A JP 2001185570A JP 2000114956 A JP2000114956 A JP 2000114956A JP 2000114956 A JP2000114956 A JP 2000114956A JP 2001185570 A JP2001185570 A JP 2001185570A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transfer substrate
concave portion
shape
forming method
bump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000114956A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshito Kamioka
義人 上岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2000114956A priority Critical patent/JP2001185570A/en
Publication of JP2001185570A publication Critical patent/JP2001185570A/en
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bump formation method which can increase, at a low cost the height of the bump, which serves as the connection between the wiring of the package of an LSI and the main body of a printed board. SOLUTION: This bump formation method can make the height of a bump increase at a low cost, and this has a process of laying a metal mask on the top of a substrate for transfer, such that the recess and the opening may conform to each other, a process of filling the recess and the opening with cream solder, a process of forming a solder ball by heating the substrate for transfer, thereby fusing the cream solder after removing the metallic mask, and a process of registering the substrate for transfer and an LSI and mounting it, so that the formed solder ball and an LSI pad make contact with each other, and a process of forming a solder bump by heating the substrate for transfer and the LSI, thereby causing solder wetting in the LSI pad.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、LSI(集積回路
デバイス)のパッケージの配線とプリント基板本体との
接続部となるバンプの形成技術に係り、特にバンプ高さ
を低コストで高くできるバンプ形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for forming a bump for connecting a wiring of an LSI (integrated circuit device) package to a printed circuit board body, and more particularly to a bump forming method capable of increasing the bump height at low cost. About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSI(集積回路デバイス)のパッケー
ジの配線とプリント基板本体との接続部となるバンプを
形成する方法は、メッキ、蒸着、ボール搭載、印刷、最
近ではメタルジェットなど様々な方法が提案されてい
る。このような従来技術としては、例えば、特開平8−
264932号公報に記載のものがある。すなわち、特
開平8−264932号公報に記載の従来技術は、はん
だペースト中のフラックスの固形分の接触により、はん
だペーストがフラックスの上を滑って移動することによ
るはんだバンプ形成不良が生じないようにはんだバンプ
を形成することを目的とするものであって、絶縁性基板
における複数の配線パッドにはんだ素材とフラックスを
それぞれ設けて加熱し、はんだ素材を溶融させて各配線
パッドにはんだバンプを形成する方法において、絶縁性
基板に各配線パッドのはんだ素材とフラックスの間に位
置するように非はんだ付け性部材を設けて一緒に加熱
し、はんだ素材の固化開始以降に非はんだ付け性部材を
絶縁性基板と分離するはんだバンプ形成法である。ま
た、絶縁性基板における各配線パッドの間に非はんだ付
け性部材を設け、その上にスクリーンマスクを設けてこ
のスクリーンマスクの開口部を通してはんだ素材とフラ
ックスに溶剤を加えてなるはんだペーストを各配線パッ
ドに印刷し、スクリーンマスクを除去した後に各配線パ
ッドのはんだ素材とフラックスの間に非はんだ付け性部
材を設けた絶縁性基板を加熱している。このようなはん
だバンプ形成法によれば、フラックスの固形分同士を接
触させないようにして、はんだの移動が起こらず、はん
だバンプ形成不良を起こさないではんだバンプを形成す
ることができるといった効果が開示されている。
2. Description of the Related Art Various methods such as plating, vapor deposition, ball mounting, printing, and recently, metal jet are used as a method of forming a bump serving as a connection portion between an LSI (integrated circuit device) package wiring and a printed circuit board body. Proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 2,649,322. In other words, the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-264932 is designed to prevent the solder paste from sliding and moving on the flux due to the contact of the solid content of the flux in the solder paste so that the solder bump formation defect does not occur. A solder bump is formed on a plurality of wiring pads on an insulating substrate by providing a solder material and a flux, respectively, and heating and melting the solder material to form a solder bump on each wiring pad. In the method, a non-soldering member is provided on the insulating substrate so as to be located between the solder material and the flux of each wiring pad and heated together, and the non-soldering member is insulated after the solidification of the solder material starts. This is a method of forming solder bumps that separate from the substrate. Also, a non-soldering member is provided between each wiring pad on the insulating substrate, a screen mask is provided thereon, and a solder paste obtained by adding a solvent to the solder material and the flux through the opening of the screen mask is applied to each wiring. After printing on the pads and removing the screen mask, the insulating substrate provided with a non-soldering member between the solder material and the flux of each wiring pad is heated. According to such a solder bump forming method, there is disclosed an effect that the solid components of the flux are not brought into contact with each other, so that the solder does not move, and the solder bump can be formed without causing a solder bump formation defect. Have been.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メッ
キ、蒸着、ボール搭載、印刷、あるいはメタルジェット
等を用いる上記従来技術はいずれも技術的およびコスト
的に一長一短である。これらの従来技術の中で、特にコ
スト的に最も有利な印刷方式が注目されているが、他の
方式に比べてバンプ高さが低くなり、LSI(集積回路
デバイス)の実装信頼性が低下するという問題点があっ
た。
However, the above-mentioned conventional techniques using plating, vapor deposition, ball mounting, printing, metal jet, and the like are all technically and economically advantageous and disadvantageous. Among these prior arts, the printing method which is the most advantageous in terms of cost is particularly noted, but the bump height is lower than other methods, and the mounting reliability of an LSI (integrated circuit device) is reduced. There was a problem.

【0004】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、バンプ高さを低コ
ストで高くできるバンプ形成方法を提供する点にある。
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a bump forming method capable of increasing the bump height at low cost.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明の
要旨は、バンプ高さを低コストで高くできるバンプ形成
方法であって、転写用基板にメタルマスクを凹部と開口
部が一致するよう重ね合わせる工程と、高融点はんだを
はんだ材料として含むクリームはんだを前記凹部と前記
開口部に充填する工程と、前記凹部と前記開口部にクリ
ームはんだを充填する工程と、前記メタルマスクを取り
外した後前記転写用基板を加熱して前記クリームはんだ
を溶融してはんだボールを形成する工程と、当該形成し
たはんだボールと前記LSIパッドが接触するよう前記
転写用基板とLSIを位置合わせして搭載する工程と、
前記転写用基板とLSIを加熱して前記LSIパッドに
はんだ濡れを生起してはんだバンプを形成する工程を有
することを特徴とするバンプ形成方法に存する。また、
請求項2に記載の発明の要旨は、前記はんだボールの形
成後に検査を実行して良品部分のみにLSIを搭載する
工程を有することを特徴とする請求項1に記載のバンプ
形成方法に存する。また、請求項3に記載の発明の要旨
は、前記転写用基板の前記凹部の形状が、円錐であって
中心部が次第に深くなる形状であることを特徴とする請
求項1または2に記載のバンプ形成方法に存する。ま
た、請求項4に記載の発明の要旨は、前記転写用基板の
前記凹部の形状が、多角錐であって中心部が次第に深く
なる形状であることを特徴とする請求項1または2に記
載のバンプ形成方法に存する。また、請求項5に記載の
発明の要旨は、前記転写用基板の前記凹部の形状が、球
面であって中心部が次第に深くなる形状であることを特
徴とする請求項1または2に記載のバンプ形成方法に存
する。また、請求項6に記載の発明の要旨は、前記転写
用基板の前記凹部の形状が、底面が円錐であって中心部
が次第に深くなるとともに、表面近傍が円筒形である彫
り込み形状を有することを特徴とする請求項1または2
に記載のバンプ形成方法に存する。また、請求項7に記
載の発明の要旨は、前記転写用基板の前記凹部の形状
が、底面が多角錐であって中心部が次第に深くなるとと
もに、表面近傍が円筒形である彫り込み形状を有するこ
とを特徴とする請求項1または2に記載のバンプ形成方
法に存する。また、請求項8に記載の発明の要旨は、前
記転写用基板の前記凹部の形状が、底面が球面であって
中心部が次第に深くなるとともに、表面近傍が円筒形で
ある彫り込み形状を有することを特徴とする請求項1ま
たは2に記載のバンプ形成方法に存する。また、請求項
9に記載の発明の要旨は、前記転写用基板の前記凹部の
形状を球台とすることを特徴とする請求項1または2に
記載のバンプ形成方法に存する。また、請求項10に記
載の発明の要旨は、前記転写用基板の前記凹部の形状を
円錐台とすることを特徴とする請求項1または2に記載
のバンプ形成方法に存する。また、請求項11に記載の
発明の要旨は、前記転写用基板の前記凹部の形状を多角
錐台とすることを特徴とする請求項1または2に記載の
バンプ形成方法に存する。また、請求項12に記載の発
明の要旨は、前記転写用基板の前記凹部の表面形状と、
前記メタルマスクの開口部形状とが、同一の面積の形状
を有することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか
一項に記載のバンプ形成方法に存する。また、請求項1
3に記載の発明の要旨は、前記転写用基板の前記凹部の
開口部面積が、前記メタルマスクの開口部面積よりも大
きい形状を有することを特徴とする請求項1乃至11の
いずれか一項に記載のバンプ形成方法に存する。また、
請求項14に記載の発明の要旨は、前記転写用基板の前
記凹部の少なくとも一部が、前記メタルマスクの前記開
口部よりも外側に配置された形状を有することを特徴と
する請求項1乃至13のいずれか一項に記載のバンプ形
成方法に存する。また、請求項15に記載の発明の要旨
は、前記転写用基板は金属板であって当該金属板をエッ
チングして前記凹部を形成することを特徴とする請求項
1乃至14のいずれか一項に記載のバンプ形成方法に存
する。また、請求項16に記載の発明の要旨は、前記転
写用基板はセラミックであって当該セラミックを加工し
て前記凹部を形成することを特徴とする請求項1乃至1
4のいずれか一項に記載のバンプ形成方法に存する。ま
た、請求項17に記載の発明の要旨は、前記転写用基板
はシリコン基板であって当該シリコン基板をエッチング
して形成したSiピットを前記凹部として用いる工程を
有することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一
項に記載のバンプ形成方法に存する。また、請求項18
に記載の発明の要旨は、LSIパッドに対応する凹部を
有する転写用治具の一方である転写用基板、または前記
LSIパッドに対応する開口部を有する転写用治具の他
方であるメタルマスクのうちの少なくともいずれか一方
にフッ素樹脂を用いたコーティングを行うことを特徴と
する請求項1乃至17のいずれか一項に記載のバンプ形
成方法に存する。また、請求項19に記載の発明の要旨
は、前記LSIパッドに対応する凹部を有する転写用治
具の一方である前記転写用基板に窒化処理を実施するこ
とを特徴とする請求項1乃至17のいずれか一項に記載
のバンプ形成方法に存する。また、請求項20に記載の
発明の要旨は、前記転写用基板はLSIの1個分の前記
凹部を有することを特徴とする請求項1乃至19のいず
れか一項に記載のバンプ形成方法に存する。また、請求
項21に記載の発明の要旨は、高融点はんだをはんだ材
料として含むことを特徴とする請求項1乃至20のいず
れか一項に記載のバンプ形成方法に存する。
The gist of the present invention is to provide a bump forming method capable of increasing the height of a bump at low cost, wherein a concave portion and an opening portion of a metal mask are formed on a transfer substrate. Overlapping step, filling the concave portion and the opening with cream solder containing a high melting point solder as a solder material, filling the concave portion and the opening with cream solder, and removing the metal mask. Then, heating the transfer substrate to melt the cream solder to form a solder ball, and mounting the transfer substrate and the LSI such that the formed solder ball and the LSI pad are in contact with each other. Process and
There is provided a bump forming method comprising a step of heating the transfer substrate and an LSI to cause solder wetting on the LSI pad to form a solder bump. Also,
The gist of the present invention resides in a bump forming method according to claim 1, further comprising a step of performing an inspection after forming the solder ball and mounting an LSI only on a non-defective part. The gist of the invention described in claim 3 is that the shape of the concave portion of the transfer substrate is a conical shape whose center portion gradually becomes deeper. The present invention resides in a bump forming method. The gist of the invention described in claim 4 is that the shape of the concave portion of the transfer substrate is a polygonal pyramid with a center portion gradually becoming deeper. In the method of forming bumps. The gist of the invention described in claim 5 is that the shape of the concave portion of the transfer substrate is a spherical shape with a central portion gradually deeper. The present invention resides in a bump forming method. The gist of the invention described in claim 6 is that the shape of the concave portion of the transfer substrate has an engraved shape in which a bottom surface is conical, a central portion is gradually deepened, and a surface vicinity is cylindrical. 3. The method according to claim 1, wherein
In the bump forming method described in (1). The gist of the invention described in claim 7 is that the shape of the concave portion of the transfer substrate has an engraved shape in which a bottom surface is a polygonal pyramid, a center portion is gradually deepened, and a surface vicinity is a cylindrical shape. 3. The bump forming method according to claim 1 or 2, wherein The gist of the invention described in claim 8 is that the shape of the concave portion of the transfer substrate has an engraved shape in which a bottom surface is a spherical surface, a center portion is gradually deepened, and a surface vicinity is a cylindrical shape. 3. The bump forming method according to claim 1, wherein Further, the gist of the invention according to claim 9 resides in the bump forming method according to claim 1 or 2, wherein the shape of the concave portion of the transfer substrate is a spherical base. The gist of the invention described in claim 10 resides in the bump forming method according to claim 1 or 2, wherein the shape of the concave portion of the transfer substrate is a truncated cone. The gist of the invention described in claim 11 resides in the bump forming method according to claim 1 or 2, wherein the shape of the concave portion of the transfer substrate is a truncated polygonal pyramid. The gist of the invention according to claim 12 is that the surface shape of the concave portion of the transfer substrate,
12. The bump forming method according to claim 1, wherein the shape of the opening of the metal mask has the same area. Claim 1
The gist of the invention described in claim 3 is that the opening area of the concave portion of the transfer substrate has a shape larger than the opening area of the metal mask. In the bump forming method described in (1). Also,
The gist of the invention described in claim 14 is that at least a part of the concave portion of the transfer substrate has a shape arranged outside the opening of the metal mask. 13. The bump forming method according to any one of the thirteenth aspect. The gist of the invention described in claim 15 is that the transfer substrate is a metal plate, and the concave portion is formed by etching the metal plate. In the bump forming method described in (1). The gist of the invention described in claim 16 is that the transfer substrate is ceramic, and the concave portion is formed by processing the ceramic.
4. The bump forming method according to any one of 4. The gist of the invention described in claim 17 is that the transfer substrate is a silicon substrate, and the method further comprises a step of using Si pits formed by etching the silicon substrate as the concave portions. 15. The bump forming method according to any one of the above items 14 to 14. Claim 18
The gist of the invention described in (1) is that a transfer substrate which is one of a transfer jig having a concave portion corresponding to an LSI pad, or a metal mask which is the other of a transfer jig having an opening corresponding to the LSI pad. 18. The bump forming method according to claim 1, wherein at least one of them is coated with a fluorine resin. The gist of the invention described in claim 19 is that the nitriding treatment is performed on the transfer substrate, which is one of the transfer jigs having a concave portion corresponding to the LSI pad. The bump forming method according to any one of the above. The gist of the invention according to claim 20 is that the transfer substrate has the concave portion for one LSI. The method according to claim 1, wherein Exist. The gist of the invention described in claim 21 resides in a bump forming method according to any one of claims 1 to 20, wherein a high melting point solder is included as a solder material.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下に示す各実施の形態の特徴
は、凹部を有する基板と開口部を有するメタルマスク
(転写用治具)を用いるバンプ形成方法により、はんだ
の体積を増やすとともに、バンプを高くできる結果、L
SIの実装信頼性を向上することができることにある。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The features of each embodiment described below are that a bump forming method using a substrate having a concave portion and a metal mask (transfer jig) having an opening increases the volume of solder, As a result, L
Another object of the present invention is to improve the mounting reliability of the SI.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0007】(第1の実施の形態)図1は本発明の第1
の実施の形態に係るバンプ形成方法の第1工程を説明す
るための工程断面図である。図1を参照すると、本実施
の形態のバンプ形成方法では、機械加工やエッチング加
工によって転写用基板2a(転写用治具)に凹部1aを
形成する。このとき、凹部1aの配列をLSI9の電極
8(後述)と同配列とし、凹部1aの寸法を、直径0.
17mm程度、深さ0.05mm程度、ピッチ0.24
mm程度に設定している。また、転写用基板2a(転写
用治具)の凹部1aと同配列にした丸形状の開口部3を
メタルマスク4(転写用治具)に設け、丸形状の開口部
3の寸法を、直径0.17mm程度、板厚0.068m
m程度に設定している。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a process cross-sectional view for describing a first process of the bump forming method according to the embodiment. Referring to FIG. 1, in the bump forming method of the present embodiment, a concave portion 1a is formed in a transfer substrate 2a (transfer jig) by machining or etching. At this time, the arrangement of the concave portions 1a is the same as the arrangement of the electrodes 8 (described later) of the LSI 9, and the size of the concave portions 1a is set to be equal to 0.
17mm, depth 0.05mm, pitch 0.24
mm. Also, a metal mask 4 (transfer jig) is provided with a circular opening 3 having the same arrangement as the concave portion 1a of the transfer substrate 2a (transfer jig). About 0.17mm, 0.068m thick
m.

【0008】図8は本発明のバンプ形成方法で用いる転
写用基板2a(転写用治具)の上面図である。図8を参
照すると、本実施の形態の転写用基板2a(転写用治
具)は、16個(=4×4)のLSI9のはんだボール
(後述するはんだボール7)を同時に形成できる構造
(A部)が縦横に4個ずつ配列された構造を備えてい
る。
FIG. 8 is a top view of a transfer substrate 2a (transfer jig) used in the bump forming method of the present invention. Referring to FIG. 8, the transfer substrate 2a (transfer jig) of the present embodiment has a structure (A) capable of simultaneously forming 16 (= 4 × 4) LSI 9 solder balls (solder balls 7 described later). ) Are arranged vertically and horizontally four by four.

【0009】図9(a)は図8の転写用基板2a(転写
用治具)のA部の拡大上面図であり、図9(b)は図9
(a)のA部を構成する凹部1aの中心に沿った断面図
である。図9(a)を参照すると、本実施の形態の転写
用基板2a(転写用治具)のA部には、縦横に数10〜
数100個の凹部1aが配列されている。さらに、本実
施の形態では、図9(b)に示すように、凹部1aの断
面形状を半球としている。
FIG. 9A is an enlarged top view of a portion A of the transfer substrate 2a (transfer jig) of FIG. 8, and FIG.
It is sectional drawing which followed the center of the recessed part 1a which comprises the A section of (a). Referring to FIG. 9A, the transfer substrate 2a (transfer jig) of the present embodiment has several tens to
Several hundred concave portions 1a are arranged. Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 9B, the cross-sectional shape of the concave portion 1a is a hemisphere.

【0010】本実施の形態のメタルマスク4(転写用治
具)の材料としては、Ni,NiCo、ステンレス、お
よびこれらの表面にフッ素樹脂をコーティングしたもの
用いることができる。
As the material of the metal mask 4 (transfer jig) of the present embodiment, Ni, NiCo, stainless steel, and those whose surfaces are coated with a fluororesin can be used.

【0011】本実施の形態では、転写用治具の一方であ
る転写用基板2aまたは転写用治具の他方であるメタル
マスク4のうちの少なくともいずれか一方にフッ素樹脂
を用いたコーティングを行っている。転写用基板2aに
フッ素樹脂コーティングを行った場合、はんだボール7
をLSI9に転写してLSI9と転写用基板2aを剥離
する際に剥離性が向上する。また、転写用基板2aを繰
り返し使用する場合に転写用基板2aへ付着したフラッ
クスの洗浄が容易かつ完全に遂行できるようになるとい
った効果を奏する。一方、メタルマスク4にフッ素樹脂
コーティングを行った場合、クリームはんだ5のフラッ
クスの撥水性が向上する結果、版抜け性が向上し、印刷
体積のばらつきを小さくできるようになるといった効果
を奏する。
In this embodiment, at least one of the transfer substrate 2a, which is one of the transfer jigs, and the metal mask 4, which is the other of the transfer jigs, is coated with a fluororesin. I have. When the transfer substrate 2a is coated with a fluororesin, the solder balls 7
Is transferred to the LSI 9 to peel off the LSI 9 and the transfer substrate 2a. Further, when the transfer substrate 2a is used repeatedly, there is an effect that the flux attached to the transfer substrate 2a can be easily and completely cleaned. On the other hand, when the metal mask 4 is coated with the fluororesin, the effect of improving the water repellency of the flux of the cream solder 5 is improved, so that the plate removal property is improved and the variation in the printing volume can be reduced.

【0012】本実施の形態のはんだの材料としては、P
b,Sn,Ag,Bi,In,Sb,Cu,Auの少な
くともいずれかを含む高融点はんだをはんだ材料として
含む合金を用いている。クリームはんだ5に含まれる高
融点はんだは合金の持つ特性に帰因してLSI9の電極
8(後述)への濡れが悪く、またクリームはんだ5に含
まれるフラックスは樹脂を用いているので耐熱性が低く
溶融したはんだの外周部に固着し、ボイドが発生しやす
くなるが、本発明の実施によりボイドをなくすことがで
きるといった効果を奏する。
The material of the solder of the present embodiment is P
An alloy containing a high melting point solder containing at least one of b, Sn, Ag, Bi, In, Sb, Cu, and Au as a solder material is used. The high melting point solder contained in the cream solder 5 has poor wettability to the electrodes 8 (described later) of the LSI 9 due to the properties of the alloy, and the flux contained in the cream solder 5 has a high heat resistance because it uses a resin. Although the solder is low and adheres to the outer peripheral portion of the molten solder, voids are easily generated. However, the effect of the present invention is that the voids can be eliminated.

【0013】次に図1〜図7を参照して本実施の形態の
バンプ形成方法の各工程を説明する。図2は図1の第1
工程に続いて実行される第2工程を説明するための工程
断面図、図3は図2の第2工程に続いて実行される第3
工程を説明するための工程断面図、図4は図3の第3工
程に続いて実行される第4工程を説明するための工程断
面図、図5は図4の第4工程に続いて実行される第5工
程を説明するための工程断面図である。本実施の形態で
は、まず最初に、図1に示す第1工程を実行し、LSI
9の電極8(後述)と同配列にした凹部1aを有する転
写用基板2a(転写用治具)と、凹部1aと同配列の丸
形状の開口部3を有するメタルマスク4(転写用治具)
とを位置合わせした後に、スキージ6をメタルマスク4
(転写用治具)上で走査させることによって、クリーム
はんだ5を丸形状の開口部3と凹部1aに充填する。な
お、LSI9の1個分の凹部1aを転写用基板2a(転
写用治具)の上に多数個配置しても良い。本実施の形態
では、はんだの溶融温度が314℃程度のクリームはん
だ5を用いている。
Next, each step of the bump forming method of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is the first of FIG.
FIG. 3 is a process cross-sectional view for explaining a second process performed after the process. FIG. 3 is a third process performed after the second process in FIG.
FIG. 4 is a process cross-sectional view for explaining a process, FIG. 4 is a process cross-sectional view for explaining a fourth process performed following the third process of FIG. 3, and FIG. 5 is a process performed after the fourth process of FIG. FIG. 14 is a process cross-sectional view for describing a fifth process to be performed. In the present embodiment, first, the first step shown in FIG.
The transfer substrate 2a (transfer jig) having the concave portion 1a arranged in the same arrangement as the electrode 8 (described later) of 9 and the metal mask 4 (transfer jig) having the circular opening 3 arranged in the same arrangement as the concave portion 1a )
After aligning the squeegee 6 with the metal mask 4
The cream solder 5 is filled into the round opening 3 and the concave portion 1a by scanning on a (transfer jig). Note that a large number of recesses 1a for one LSI 9 may be arranged on the transfer substrate 2a (transfer jig). In the present embodiment, the cream solder 5 having a melting temperature of about 314 ° C. is used.

【0014】続いて、図2に示す第2工程を実行し、メ
タルマスク4(転写用治具)を切り離す。また、印刷不
良が出た場合には、転写用基板2a(転写用治具)を洗
浄して再度印刷することができるようになるといった効
果を奏する。
Subsequently, the second step shown in FIG. 2 is performed to separate the metal mask 4 (transfer jig). In addition, when a printing failure occurs, the transfer substrate 2a (transfer jig) can be cleaned and printed again.

【0015】なお、このとき、クリームはんだ5が正常
に印刷されているかを検査することによって、この後の
工程に不良品を流すことがなくなる。また第2工程での
検査の工程とは、クリームはんだ5の表面をレーザ変位
計で3次元スキャニングすることでクリームはんだ5の
体積を測定する工程を含んでいる。
At this time, by inspecting whether or not the cream solder 5 is normally printed, it is possible to prevent defective products from flowing in subsequent steps. In addition, the inspection step in the second step includes a step of measuring the volume of the cream solder 5 by three-dimensionally scanning the surface of the cream solder 5 with a laser displacement meter.

【0016】続いて、図3に示す第3工程を実行し、は
んだの融点以上に加熱してはんだボール7を形成する。
このとき、はんだボール7の直径を検査することによっ
て、バンプ10(後述)の高さばらつきを小さくする。
当該はんだボール7の直径の検査では、CCD(固体撮
像素子)カメラ等の工学画像可視化手段を用いて撮影し
たはんだボール7の画像データを2次元的に画像処理し
てはんだボール7の直径および高さ(はんだボール7の
頂点の高さ)を検査する工程を含んでいる。なお、この
とき、はんだボール7の直径の検査は、はんだボール7
を冷やした状態で実行される。
Subsequently, a third step shown in FIG. 3 is performed, and the solder ball 7 is formed by heating to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder.
At this time, the height variation of the bump 10 (described later) is reduced by inspecting the diameter of the solder ball 7.
In the inspection of the diameter of the solder ball 7, image data of the solder ball 7 taken by using an engineering image visualizing means such as a CCD (solid-state imaging device) camera is two-dimensionally image-processed, and the diameter and height of the solder ball 7 are measured. (A height of the top of the solder ball 7). At this time, the inspection of the diameter of the solder ball 7
Is executed in a cooled state.

【0017】続いて、図4に示す第4工程を実行し、多
数個取りの場合はLSI9の電極8と転写用基板2a
(転写用治具)に形成したはんだボール7とを位置合わ
せして接触させた状態ではんだボール7を再度はんだの
融点以上に加熱する。なお、第1個取りの場合は、はん
だボール7をあらかじめ加熱溶融させた状態で位置合わ
せを行っても良い。
Subsequently, a fourth step shown in FIG. 4 is performed. In the case of multi-cavity, the electrodes 8 of the LSI 9 and the transfer substrate 2a are formed.
The solder ball 7 is heated again to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder while the solder ball 7 formed on the (transfer jig) is aligned and brought into contact with the solder ball 7. In addition, in the case of the first single-cavity, the positioning may be performed in a state where the solder ball 7 is heated and melted in advance.

【0018】その後にLSI9を転写用基板2a(転写
用治具)から剥離するには、フラックス溶剤や高級アル
コール、イソプロピルアルコール(IPA)等の溶剤を
LSI9と転写用基板2a(転写用治具)との間に流し
込んでフラックスを溶かす方式、120〜150℃(フ
ラックス軟化温度)程度にフラックスを昇温して溶融さ
せる方式、転写用基板2a(転写用治具)をベンディン
グ(変形)させてLSI9を引き剥がす方式、あるい
は、これらの方式を併用した方式等を用いることができ
る。
After that, to peel off the LSI 9 from the transfer substrate 2a (transfer jig), a solvent such as a flux solvent, a higher alcohol, or isopropyl alcohol (IPA) is applied to the LSI 9 and the transfer substrate 2a (transfer jig). And a method of melting the flux by heating the flux to about 120 to 150 ° C. (flux softening temperature), bending the transfer substrate 2 a (transfer jig) and deforming the LSI 9 , Or a combination of these methods.

【0019】またこのとき、LSI9側に酸化膜除去の
ためのフラックスをあらかじめ塗布しておく。これによ
り、電極8とはんだボール7との濡れを向上でき、両者
の密着性を向上できるようになるといった効果を奏す
る。本実施の形態では、フラックスをはんだボール7側
に塗布しても良い。
At this time, a flux for removing an oxide film is applied to the LSI 9 side in advance. As a result, the wettability between the electrode 8 and the solder ball 7 can be improved, and the adhesion between them can be improved. In the present embodiment, the flux may be applied to the solder ball 7 side.

【0020】続いて、図5に示す第5工程を実行し、転
写用基板2a(転写用治具)とLSI9を洗浄して切り
離すことでバンプ10を形成できる。
Subsequently, a fifth step shown in FIG. 5 is executed, and the bumps 10 can be formed by cleaning and separating the transfer substrate 2a (transfer jig) and the LSI 9.

【0021】本実施の形態の転写用基板2a(転写用治
具)の材質は、はんだと反応しにくく、耐熱性があり、
加工性の良いものが望ましい。例えば、ステンレス、セ
ラミックなどを使うと良い。ステンレスを用いる場合の
加工方法はエッチングや機械加工を用いることが望まし
く、一方、セラミックの場合は機械加工を用いることが
望ましい。上記第1工程〜第5工程に示す転写用基板2
a(転写用治具)としては、ステンレス材料をエッチン
グ加工したものの他、LSI9と線膨張率を合わせたア
ンバー合金、例えば、Fe60Ni40を用いることが
望ましい。さらに、転写用基板2a(転写用治具)をコ
ーティングする場合の材料としては、Cr,Ta,T
i,TiN,Mo、フッ素樹脂等のコーティング材料
や、窒化処理を施した材料を用いることができる。
The material of the transfer substrate 2a (transfer jig) of the present embodiment does not easily react with solder and has heat resistance.
Good workability is desirable. For example, stainless steel, ceramic, or the like may be used. In the case of using stainless steel, it is desirable to use etching or machining, while in the case of ceramic, it is desirable to use machining. Transfer substrate 2 shown in the first to fifth steps
As a (transfer jig), it is desirable to use an amber alloy having a linear expansion coefficient matched with that of the LSI 9, for example, Fe 60 Ni 40 , in addition to a stainless steel material processed by etching. Further, the material for coating the transfer substrate 2a (transfer jig) may be Cr, Ta, T
A coating material such as i, TiN, Mo, fluororesin, or a material subjected to nitriding treatment can be used.

【0022】一般に、クリームはんだ5を急加熱すると
はんだボール7の中にボイドが生じ、また緩やかに加熱
すると溶融不足でボールにならなかったりするので、最
適な加熱条件を得る必要がある。従って、転写用基板2
a(転写用治具)の熱伝導性を良くするために、銅やア
ルミ製の板を用いると良いが、はんだと反応するので、
表面にCr,Ta,Ti,TiN,Mo、フッ素樹脂な
どのメッキ処理や、窒化処理をすることが望ましい。
In general, when the cream solder 5 is rapidly heated, voids are generated in the solder balls 7, and when the solder is slowly heated, the solder balls are insufficiently melted to form balls. Therefore, it is necessary to obtain optimum heating conditions. Therefore, the transfer substrate 2
In order to improve the thermal conductivity of a (transfer jig), it is good to use a copper or aluminum plate, but it will react with solder,
It is desirable that the surface be plated with Cr, Ta, Ti, TiN, Mo, fluororesin, or the like, or subjected to nitriding.

【0023】以上説明したように第1の実施の形態によ
れば以下に掲げる効果を奏する。まず第1の効果は、L
SI9の実装信頼性を向上できることである。その理由
は、凹部1aを有する転写用基板2a(転写用治具)と
メタルマスク4(転写用治具)とを用いているので、は
んだ体積を増やすことができ、その結果、バンプ10を
高くでき、LSI9を実装した際のバンプ10に加わる
応力を分散させることができるからである。
As described above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained. First, the first effect is L
That is, the mounting reliability of the SI 9 can be improved. The reason is that since the transfer substrate 2a (transfer jig) having the concave portion 1a and the metal mask 4 (transfer jig) are used, the volume of solder can be increased, and as a result, the bump 10 can be made higher. This is because the stress applied to the bump 10 when the LSI 9 is mounted can be dispersed.

【0024】また第2の効果は、バンプ10の高さばら
つきを小さくできることである。その理由は、上記第1
の効果で述べたようにはんだの体積を増やすことができ
る結果、メタルマスク4(転写用治具)の開口寸法を印
刷のしやすい寸法に設定できるからである。
The second effect is that the height variation of the bumps 10 can be reduced. The reason is the first
As described in the above effect, the volume of the solder can be increased, and as a result, the opening size of the metal mask 4 (transfer jig) can be set to a size that allows easy printing.

【0025】そして第3の効果は、LSI9へのバンプ
10形成歩留まりを向上できることである。その理由
は、あらかじめ転写用基板2a(転写用治具)にはんだ
ボール7を形成しておくので、はんだボール7が正常に
できているかを検査することができ、良品のはんだボー
ル7ができている箇所を選択してLSI9を載せてバン
プ10を形成することができるからである。
The third effect is that the yield of forming the bumps 10 on the LSI 9 can be improved. The reason is that since the solder balls 7 are formed on the transfer substrate 2a (transfer jig) in advance, it is possible to inspect whether the solder balls 7 are normally formed, and the good solder balls 7 are formed. This is because the bumps 10 can be formed by selecting an existing position and mounting the LSI 9.

【0026】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図6は本発明の第2の実施の形態に係るバンプ形成方法
を説明するための工程断面図である。なお、既に記述し
たものと同一の部分については、同一符号を付し、重複
した説明は省略する。はんだボール7とLSI9の電極
8との位置がずれた場合、バンプ10が正常な位置に形
成されないという問題が起こるので、クリームはんだ5
を溶融した際に自然に凹部1aの中心にはんだボール7
が位置決めされるように、凹部1aの形状は、円錐や四
角錐など底に近づくほど細くなるような形状が良い。そ
こで、本実施の形態では、図6に示すように、基板厚さ
方向(紙面上下方向)の断面が円錐形状の凹部1bを転
写用基板2a(転写用治具)上に形成している点に特徴
を有している。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 6 is a process sectional view for explaining a bump forming method according to the second embodiment of the present invention. The same portions as those already described are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. If the position of the solder ball 7 and the position of the electrode 8 of the LSI 9 are deviated, the problem that the bump 10 is not formed at a normal position occurs.
When the solder is melted, the solder ball 7
The shape of the concave portion 1a is preferably a shape such as a cone or a quadrangular pyramid that becomes thinner toward the bottom so that is positioned. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, a concave portion 1b having a conical cross section in the substrate thickness direction (vertical direction on the paper surface) is formed on the transfer substrate 2a (transfer jig). It has features.

【0027】(第3の実施の形態)次に、本発明の第3
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図7は本発明の第3の実施の形態に係るバンプ形成方法
を説明するための工程断面図である。なお、既に記述し
たものと同一の部分については、同一符号を付し、重複
した説明は省略する。はんだボール7とLSI9の電極
8との位置がずれた場合、バンプ10が正常な位置に形
成されないという問題が起こるので、クリームはんだ5
を溶融した際に自然に凹部1aの中心にはんだボール7
が位置決めされるように、凹部1aの形状は、円錐や四
角錐など底に近づくほど細くなるような形状が良い。そ
こで、本実施の形態では、図7に示すように、基板厚さ
方向(紙面上下方向)の断面が円筒形状の凹部1cを転
写用基板2a(転写用治具)上に形成している点に特徴
を有している。なお、円筒形状の凹部1cに代えて、基
板厚さ方向(紙面上下方向)の断面が四角錐形状の四角
錐の溝部を転写用基板2a(転写用治具)上に形成して
も、円筒形状の凹部1cの場合と同様の作用・効果を奏
する。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 7 is a process sectional view for explaining a bump forming method according to the third embodiment of the present invention. The same portions as those already described are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. If the position of the solder ball 7 and the position of the electrode 8 of the LSI 9 are deviated, the problem that the bump 10 is not formed at a normal position occurs.
When the solder is melted, the solder ball 7
The shape of the concave portion 1a is preferably a shape such as a cone or a quadrangular pyramid that becomes thinner toward the bottom so that is positioned. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, a concave portion 1c having a cylindrical cross section in the substrate thickness direction (vertical direction on the paper surface) is formed on the transfer substrate 2a (transfer jig). It has features. It should be noted that, in place of the cylindrical concave portion 1c, a quadrangular pyramid groove having a quadrangular pyramid cross section in the substrate thickness direction (vertical direction on the paper) is formed on the transfer substrate 2a (transfer jig). The same operation and effect as in the case of the concave portion 1c having the shape can be obtained.

【0028】(第4の実施の形態)次に、本発明の第4
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図10(a)は本発明の第4の実施の形態に係るバンプ
形成方法を説明するための工程断面図であり、図10
(b)は図10(a)の上面図である。なお、既に記述
したものと同一の部分については、同一符号を付し、重
複した説明は省略する。本実施の形態では、転写用基板
2a(転写用治具)の半球形状の凹部1dの開口径をφ
0.19mm、メタルマスク4(転写用治具)の丸形状
の開口部3の開口径をφ0.17mmとし、転写用基板
2a(転写用治具)の半球形状の凹部1dの開口部の面
積を大きく設定している。本実施の形態によれば、クリ
ームはんだ5を転写用基板2a(転写用治具)の半球形
状の凹部1dに充填する際、クリームはんだ5が半球形
状の凹部1dの中央部から充填された後に徐々に外周に
向かって空気を追い出しながら充填されるので、転写用
基板2aの半球形状の凹部1dに隙間なくクリームはん
だ5を充填することができ、印刷体積を安定させること
ができるようになるといった効果を奏する。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 10A is a process sectional view for explaining the bump forming method according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11B is a top view of FIG. The same portions as those already described are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. In the present embodiment, the opening diameter of the hemispherical concave portion 1d of the transfer substrate 2a (transfer jig) is φ
0.19 mm, the opening diameter of the round opening 3 of the metal mask 4 (transfer jig) is φ0.17 mm, and the area of the opening of the hemispherical recess 1 d of the transfer substrate 2 a (transfer jig). Is set large. According to the present embodiment, when filling cream solder 5 into hemispherical concave portion 1d of transfer substrate 2a (transfer jig), after cream solder 5 is filled from the center of hemispherical concave portion 1d. Since the filling is performed while the air is gradually expelled toward the outer periphery, the cream solder 5 can be filled in the hemispherical concave portion 1d of the transfer substrate 2a without any gap, and the printing volume can be stabilized. It works.

【0029】(第5の実施の形態)次に、本発明の第5
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図11は本発明の第5の実施の形態に係るバンプ形成方
法を説明するための工程上面図である。なお、既に記述
したものと同一の部分については、同一符号を付し、重
複した説明は省略する。本実施の形態では、転写用基板
2a(転写用治具)の四角柱形状の凹部1eの開口の寸
法(縦×横)を0.15×0.15mm、メタルマスク
4(転写用治具)の丸形状の開口部3の開口径をφ0.
17mmとし、転写用基板2a(転写用治具)の四角柱
形状の凹部1eの開口部の一部をメタルマスク4(転写
用治具)の開口部から水平方向に突出させている。本実
施の形態によれば、第4の実施の形態と同様の効果を奏
することができる。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 11 is a process top view for explaining a bump forming method according to the fifth embodiment of the present invention. The same portions as those already described are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. In the present embodiment, the dimensions (length × width) of the opening of the rectangular column-shaped recess 1e of the transfer substrate 2a (transfer jig) are 0.15 × 0.15 mm, and the metal mask 4 (transfer jig). The opening diameter of the round opening 3 of φ0.
It is 17 mm, and a part of the opening of the rectangular column-shaped concave portion 1e of the transfer substrate 2a (transfer jig) is projected horizontally from the opening of the metal mask 4 (transfer jig). According to the present embodiment, the same effects as in the fourth embodiment can be obtained.

【0030】(第6の実施の形態)次に、本発明の第6
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図12は本発明の第6の実施の形態に係るバンプ形成方
法を説明するための工程上面図である。なお、既に記述
したものと同一の部分については、同一符号を付し、重
複した説明は省略する。本実施の形態では、転写用基板
2a(転写用治具)の四角柱形状の凹部1fの開口の寸
法(縦×横)を0.15×0.15mm、メタルマスク
4(転写用治具)の四角形状の開口部3aの開口の寸法
(縦×横)を0.15×0.15mmとした同一の開口
形状とし、転写用基板2a(転写用治具)の四角柱形状
の凹部1fの開口部をメタルマスク4(転写用治具)の
四角形状の開口部3aの開口に対して45度回転して配
置し、転写用基板2a(転写用治具)の四角柱形状の凹
部1fの開口部の一部をメタルマスク4(転写用治具)
の四角形状の開口部3aから水平方向に突出させてい
る。本実施の形態によれば、第4の実施の形態に記載の
効果と同様の効果を奏する。なお、転写用基板2a(転
写用治具)の四角柱形状の凹部1fの四角形状の開口部
3aを配置する角度は、メタルマスク4(転写用治具)
の四角形状の開口部3aから水平方向に突出させていれ
ばどのような角度で配置しても良い。また、メタルマス
ク4(転写用治具)の四角形状の開口部3aを回転して
配置しても良い。
(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 12 is a process top view for explaining a bump forming method according to the sixth embodiment of the present invention. The same portions as those already described are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. In the present embodiment, the dimensions (length and width) of the opening of the rectangular column-shaped recess 1f of the transfer substrate 2a (transfer jig) are 0.15 × 0.15 mm, and the metal mask 4 (transfer jig). Of the rectangular opening 3a of the transfer substrate 2a (transfer jig) having the same opening shape with the dimensions (length × width) of 0.15 × 0.15 mm. The opening is rotated by 45 degrees with respect to the opening of the square opening 3a of the metal mask 4 (transfer jig), and the rectangular recess 3f of the transfer substrate 2a (transfer jig) is formed. Part of the opening is a metal mask 4 (transfer jig)
From the rectangular opening 3a in the horizontal direction. According to the present embodiment, the same effects as the effects described in the fourth embodiment can be obtained. The angle at which the rectangular opening 3a of the rectangular column-shaped recess 1f of the transfer substrate 2a (transfer jig) is arranged depends on the metal mask 4 (transfer jig).
May be arranged at any angle as long as it protrudes in the horizontal direction from the rectangular opening 3a. Further, the rectangular opening 3a of the metal mask 4 (transfer jig) may be arranged by rotation.

【0031】最後に、本実施の形態と前述の従来技術と
を対比してその技術的差異について説明する。前述の特
開平8−264932号公報に記載の従来技術に対し、
本発明では、第1に、印刷後にリフローを行う(すなわ
ち、転写用治具上でクリームはんだを一度溶かす)こと
により、はんだ中のボイドを低減できる。その理由は、
はんだボール7を電極8に転写する際にはんだは電極8
上の一点から濡れが進行し、バンプ10の外側へフラッ
クスを追いやることができるからである。また第2に、
溶融してできたはんだボールが凹部の底面または側面に
接触して位置が決まる形状とすることにより、転写時の
不良は抑えられる。また第3に、良品部分に選択的にL
SIを載せることにより、印刷不具合によるバンプ形成
不良を防止できる。そして第4に、ボールの状態で検査
した方が検査が容易であるといった効果を奏する。一
方、前述の特開平8−264932号公報に記載の従来
技術では、クリームはんだを溶融してLSI電極へバン
プを直接形成するため、微細なはんだ粒子が電極上の不
特定の箇所から同時に流れて塗れ広がる結果、フラック
スがバンプの中に閉じ込められやすいという問題点があ
る。
Lastly, the technical differences between the present embodiment and the above-described prior art will be described. With respect to the prior art described in the above-mentioned JP-A-8-264932,
In the present invention, first, voids in the solder can be reduced by performing reflow after printing (that is, once melting the cream solder on the transfer jig). The reason is,
When transferring the solder ball 7 to the electrode 8, the solder is applied to the electrode 8.
This is because the wetting proceeds from one point above and the flux can be driven to the outside of the bump 10. Second,
By adopting a shape in which the position of the melted solder ball is determined by contacting the bottom surface or side surface of the concave portion, defects during transfer can be suppressed. Third, L is selectively applied to non-defective parts.
By mounting the SI, it is possible to prevent a bump formation defect due to a printing defect. Fourth, there is an effect that the inspection is easier if the inspection is performed in the state of the ball. On the other hand, in the prior art described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-264932, since solder is melted to directly form bumps on LSI electrodes, fine solder particles flow simultaneously from unspecified portions on the electrodes. As a result, the flux tends to be trapped in the bumps.

【0032】また、他の従来技術としては、例えば、特
開平9−270128号公報に記載のものがある。しか
しながら、本発明では、メタルマスク4を介して転写用
基板(転写用治具)2aの凹部1aにクリームはんだ5
を印刷することで、第1に、LSI9の実装信頼性を向
上でき、また第2に、転写歩留まりを向上でき、また第
3に、転写後のLSI9の剥離が容易となり、そして第
4にはんだボール7内のボイド量を低減できるようにな
るといった効果を奏する。その第1の理由は、バンプ1
0の高さを高くできるため、高さの低いバンプよりもL
SI9と転写用基板(転写用治具)2aとの熱膨張率の
差による応力を吸収しやすくできるからである。また第
2の理由は、転写用基板(転写用治具)2a上のはんだ
ボール7の突き出し高さを高くできるからである。また
第3の理由は、LSI9と転写用基板(転写用治具)2
aとの間隔を広く取ることができ、洗浄剤、溶剤等がこ
の隙間に浸透しやすくできるからである。そして第4の
理由は、転写時にLSI9と転写用基板(転写用治具)
2aとの間隔を広く取ることができ、気泡の抜ける通路
を確保できるからである。
Another conventional technique is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-270128. However, in the present invention, the cream solder 5 is inserted into the recess 1 a of the transfer substrate (transfer jig) 2 a via the metal mask 4.
Is printed, firstly, the mounting reliability of the LSI 9 can be improved, secondly, the transfer yield can be improved, thirdly, peeling of the LSI 9 after the transfer becomes easy, and fourthly, the solder 9 There is an effect that the amount of voids in the ball 7 can be reduced. The first reason is that bump 1
0 can be made higher, so that L is lower than bumps of lower height.
This is because stress due to a difference in thermal expansion coefficient between the SI 9 and the transfer substrate (transfer jig) 2a can be easily absorbed. The second reason is that the protrusion height of the solder balls 7 on the transfer substrate (transfer jig) 2a can be increased. The third reason is that the LSI 9 and the transfer substrate (transfer jig) 2
This is because it is possible to widen the distance from a, and it is easy for a cleaning agent, a solvent, and the like to penetrate into the gap. The fourth reason is that at the time of transfer, the LSI 9 and the transfer substrate (transfer jig) are used.
This is because it is possible to widen the interval from the second electrode 2a and to secure a passage through which air bubbles escape.

【0033】なお、本発明が上記各実施形態に限定され
ず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施形
態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構
成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定され
ず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にす
ることができる。また、各図において、同一構成要素に
は同一符号を付している。
It is apparent that the present invention is not limited to the above embodiments, and that the above embodiments can be appropriately modified within the scope of the technical idea of the present invention. Further, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above-described embodiment, and can be set to numbers, positions, shapes, and the like suitable for carrying out the present invention. In each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。まず第1の効果は、L
SIの実装信頼性を向上できることである。その理由
は、凹部を有する基板とメタルマスクとを用いているの
で、はんだ体積を増やすことができ、その結果、バンプ
を高くでき、LSIを実装した際のバンプに加わる応力
を分散させることができるからである。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. First, the first effect is L
That is, it is possible to improve the mounting reliability of the SI. The reason is that the use of a substrate having a concave portion and a metal mask makes it possible to increase the solder volume. As a result, the bumps can be made high, and the stress applied to the bumps when mounting the LSI can be dispersed. Because.

【0035】また第2の効果は、バンプの高さばらつき
を小さくできることである。その理由は、上記第1の効
果で述べたようにはんだの体積を増やすことができる結
果、メタルマスクの開口寸法を印刷のしやすい寸法に設
定できるからである。
A second effect is that variations in bump height can be reduced. The reason is that, as described in the first effect, the volume of the solder can be increased, so that the opening size of the metal mask can be set to a size that allows easy printing.

【0036】そして第3の効果は、LSIへのバンプ形
成歩留まりを向上できることである。その理由は、あら
かじめ基板にはんだボールを形成しておくので、はんだ
ボールが正常にできているかを検査することができ、良
品のはんだボールができている箇所を選択してLSIを
載せてバンプを形成することができるからである。
The third effect is that the yield of forming bumps on an LSI can be improved. The reason is that the solder balls are formed on the board in advance, so it is possible to inspect whether the solder balls are formed normally, select a place where a good solder ball is formed, place the LSI, and bump the bump. This is because it can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態に係るバンプ形成
方法の第1工程を説明するための工程断面図である。
FIG. 1 is a process cross-sectional view for describing a first process of a bump forming method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の第1工程に続いて実行される第2工程
を説明するための工程断面図である。
FIG. 2 is a process cross-sectional view for describing a second process performed after the first process in FIG.

【図3】 図2の第2工程に続いて実行される第3工程
を説明するための工程断面図である。
FIG. 3 is a process cross-sectional view for describing a third process performed after the second process of FIG. 2;

【図4】 図3の第3工程に続いて実行される第4工程
を説明するための工程断面図である。
FIG. 4 is a process cross-sectional view for describing a fourth process performed after the third process in FIG. 3;

【図5】 図4の第4工程に続いて実行される第5工程
を説明するための工程断面図である。
FIG. 5 is a process cross-sectional view for describing a fifth process performed after the fourth process of FIG. 4;

【図6】 本発明の第2の実施の形態に係るバンプ形成
方法を説明するための工程断面図である。
FIG. 6 is a process cross-sectional view for explaining a bump forming method according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第3の実施の形態に係るバンプ形成
方法を説明するための工程断面図である。
FIG. 7 is a process cross-sectional view for explaining a bump forming method according to a third embodiment of the present invention.

【図8】 本発明のバンプ形成方法で用いる転写用基板
(転写用治具)の上面図である。
FIG. 8 is a top view of a transfer substrate (transfer jig) used in the bump forming method of the present invention.

【図9】 図8の転写用基板(転写用治具)のA部拡大
図である。
9 is an enlarged view of a portion A of the transfer substrate (transfer jig) of FIG. 8;

【図10】 本発明の第4の実施の形態に係るバンプ形
成方法を説明するための工程断面図である。
FIG. 10 is a process cross-sectional view for describing a bump forming method according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の第5の実施の形態に係るバンプ形
成方法を説明するための工程上面図である。
FIG. 11 is a process top view for explaining a bump forming method according to a fifth embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の第6の実施の形態に係るバンプ形
成方法を説明するための工程上面図である。
FIG. 12 is a process top view for describing a bump forming method according to a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a…凹部 1b…円錐形状の凹部 1c…円筒形状の凹部 1d…半球形状の凹部 1e…四角柱形状の凹部 1f…四角柱形状の凹部 2a…転写用基板(転写用治具) 3…丸形状の開口部 3a…四角形状の開口部 4…メタルマスク(転写用治具) 5…クリームはんだ 6…スキージ 7…はんだボール 8…電極 9…LSI 10…バンプ 1a: concave portion 1b: conical concave portion 1c: cylindrical concave portion 1d: hemispherical concave portion 1e: rectangular column-shaped concave portion 1f: square column-shaped concave portion 2a: transfer substrate (transfer jig) 3. round shape 3a: Square opening 4: Metal mask (transfer jig) 5: Cream solder 6: Squeegee 7: Solder ball 8: Electrode 9: LSI 10: Bump

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バンプ高さを低コストで高くできるバン
プ形成方法であって、 転写用基板にメタルマスクを凹部と開口部が一致するよ
う重ね合わせる工程と、 クリームはんだを前記凹部と前記開口部に充填する工程
と、前記メタルマスクを取り外した後前記転写用基板を
加熱して前記クリームはんだを溶融してはんだボールを
形成する工程と、 当該形成したはんだボールとLSIパッドが接触するよ
う前記転写用基板とLSIを位置合わせして搭載する工
程と、 前記転写用基板とLSIを加熱して前記LSIパッドに
はんだ濡れを生起してはんだバンプを形成する工程を有
することを特徴とするバンプ形成方法。
1. A bump forming method capable of increasing a bump height at a low cost, comprising: a step of superposing a metal mask on a transfer substrate so that a concave portion and an opening portion coincide; and applying cream solder to the concave portion and the opening portion. Filling the substrate, heating the transfer substrate after removing the metal mask, melting the cream solder to form a solder ball, and transferring the transferred solder ball to an LSI pad. Forming a solder bump by aligning and mounting a transfer substrate and an LSI, and heating the transfer substrate and the LSI to cause solder wetting on the LSI pad. .
【請求項2】 前記はんだボールの形成後に検査を実行
して良品部分のみにLSIを搭載する工程を有すること
を特徴とする請求項1に記載のバンプ形成方法。
2. The bump forming method according to claim 1, further comprising a step of performing an inspection after forming the solder ball and mounting an LSI only on a non-defective part.
【請求項3】 前記転写用基板の前記凹部の形状が、円
錐であって中心部が次第に深くなる形状であることを特
徴とする請求項1または2に記載のバンプ形成方法。
3. The bump forming method according to claim 1, wherein the shape of the concave portion of the transfer substrate is a conical shape with a center portion gradually deeper.
【請求項4】 前記転写用基板の前記凹部の形状が、多
角錐であって中心部が次第に深くなる形状であることを
特徴とする請求項1または2に記載のバンプ形成方法。
4. The bump forming method according to claim 1, wherein the shape of the concave portion of the transfer substrate is a polygonal pyramid with a central portion gradually deeper.
【請求項5】 前記転写用基板の前記凹部の形状が、球
面であって中心部が次第に深くなる形状であることを特
徴とする請求項1または2に記載のバンプ形成方法。
5. The bump forming method according to claim 1, wherein the shape of the concave portion of the transfer substrate is a spherical shape and a center portion is gradually deeper.
【請求項6】 前記転写用基板の前記凹部の形状が、底
面が円錐であって中心部が次第に深くなるとともに、表
面近傍が円筒形である彫り込み形状を有することを特徴
とする請求項1または2に記載のバンプ形成方法。
6. The shape of the concave portion of the transfer substrate has an engraved shape in which a bottom surface is conical, a central portion is gradually deepened, and a surface vicinity is cylindrical. 3. The bump forming method according to item 2.
【請求項7】 前記転写用基板の前記凹部の形状が、底
面が多角錐であって中心部が次第に深くなるとともに、
表面近傍が円筒形である彫り込み形状を有することを特
徴とする請求項1または2に記載のバンプ形成方法。
7. The shape of the concave portion of the transfer substrate is such that a bottom surface is a polygonal pyramid and a central portion gradually becomes deeper.
3. The bump forming method according to claim 1, wherein the surface has a carved shape having a cylindrical shape near the surface.
【請求項8】 前記転写用基板の前記凹部の形状が、底
面が球面であって中心部が次第に深くなるとともに、表
面近傍が円筒形である彫り込み形状を有することを特徴
とする請求項1または2に記載のバンプ形成方法。
8. The shape of the concave portion of the transfer substrate has an engraved shape in which a bottom surface is a spherical surface, a central portion is gradually deepened, and a surface portion is a cylindrical shape. 3. The bump forming method according to item 2.
【請求項9】 前記転写用基板の前記凹部の形状を球台
とすることを特徴とする請求項1または2に記載のバン
プ形成方法。
9. The bump forming method according to claim 1, wherein the shape of the concave portion of the transfer substrate is a spherical base.
【請求項10】 前記転写用基板の前記凹部の形状を円
錐台とすることを特徴とする請求項1または2に記載の
バンプ形成方法。
10. The bump forming method according to claim 1, wherein the shape of the concave portion of the transfer substrate is a truncated cone.
【請求項11】 前記転写用基板の前記凹部の形状を多
角錐台とすることを特徴とする請求項1または2に記載
のバンプ形成方法。
11. The bump forming method according to claim 1, wherein the shape of the concave portion of the transfer substrate is a truncated polygonal pyramid.
【請求項12】 前記転写用基板の前記凹部の表面形状
と前記メタルマスクの前記開口部形状とが同一の面積の
形状を有することを特徴とする請求項1乃至11のいず
れか一項に記載のバンプ形成方法。
12. The method according to claim 1, wherein a surface shape of the concave portion of the transfer substrate and a shape of the opening of the metal mask have the same area. Bump formation method.
【請求項13】 前記転写用基板の前記凹部の開口部面
積が、前記メタルマスクの開口部面積よりも大きい形状
を有することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか
一項に記載のバンプ形成方法。
13. The bump according to claim 1, wherein an opening area of the concave portion of the transfer substrate has a shape larger than an opening area of the metal mask. Forming method.
【請求項14】 前記転写用基板の前記凹部の少なくと
も一部が、前記メタルマスクの前記開口部よりも外側に
配置された形状を有することを特徴とする請求項1乃至
13のいずれか一項に記載のバンプ形成方法。
14. The transfer substrate according to claim 1, wherein at least a part of the concave portion of the transfer substrate has a shape arranged outside the opening of the metal mask. 3. The bump forming method according to 1.
【請求項15】 前記転写用基板は金属板であって当該
金属板をエッチングして前記凹部を形成することを特徴
とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載のバンプ
形成方法。
15. The bump forming method according to claim 1, wherein the transfer substrate is a metal plate, and the concave portion is formed by etching the metal plate.
【請求項16】 前記転写用基板はセラミックであって
当該セラミックを加工して前記凹部を形成することを特
徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載のバン
プ形成方法。
16. The bump forming method according to claim 1, wherein the transfer substrate is ceramic, and the concave portion is formed by processing the ceramic.
【請求項17】 前記転写用基板はシリコン基板であっ
て当該シリコン基板をエッチングして形成したSiピッ
トを前記凹部として用いることを特徴とする請求項1乃
至14のいずれか一項に記載のバンプ形成方法。
17. The bump according to claim 1, wherein the transfer substrate is a silicon substrate, and Si pits formed by etching the silicon substrate are used as the concave portions. Forming method.
【請求項18】 前記LSIパッドに対応する凹部を有
する転写用治具の一方である前記転写用基板、または前
記LSIパッドに対応する開口部を有する転写用治具の
他方であるメタルマスクのうちの少なくともいずれか一
方にフッ素樹脂を用いたコーティングを有することを特
徴とする請求項1乃至17のいずれか一項に記載のバン
プ形成方法。
18. The transfer substrate, which is one of the transfer jigs having a concave portion corresponding to the LSI pad, or the metal mask, which is the other of the transfer jig having an opening corresponding to the LSI pad. The method according to any one of claims 1 to 17, further comprising a coating using a fluororesin on at least one of:
【請求項19】 前記LSIパッドに対応する凹部を有
する転写用治具の一方である前記転写用基板に窒化処理
を実施することを特徴とする請求項1乃至17のいずれ
か一項に記載のバンプ形成方法。
19. The method according to claim 1, wherein a nitriding process is performed on the transfer substrate, which is one of the transfer jigs having a concave portion corresponding to the LSI pad. Bump formation method.
【請求項20】 前記転写用基板はLSIの1個分の前
記凹部を有することを特徴とする請求項1乃至19のい
ずれか一項に記載のバンプ形成方法。
20. The bump forming method according to claim 1, wherein the transfer substrate has the concave portion for one LSI.
【請求項21】 高融点はんだをはんだ材料として含む
ことを特徴とする請求項1乃至20のいずれか一項に記
載のバンプ形成方法。
21. The bump forming method according to claim 1, comprising a high melting point solder as a solder material.
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