JPH09246704A

JPH09246704A - ハンダバンプの形成方法

Info

Publication number: JPH09246704A
Application number: JP8053328A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yoneda; 吉弘米田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はハンダボールを用いたハンダバンプ形
成方法に関し、狭ピッチ化に容易に対応することができ
ると共にバンプ形成の効率を向上することを課題とす
る。【解決手段】ハンダバンプ形成方法において、回路基板
46上のハンダバンプを形成するハンダパッド47の表面に
のみ部分的にソルダーフラックス42を塗布するフラック
ス塗布工程と、前記ハンダパッド47に対向しハンダボー
ル48が嵌合自在な透孔を有するマスク50を通してハンダ
ボール48をハンダパッド47の表面のソルダーフラックス
42に粘着せしめるボール粘着工程と、マスク50を取り外
した後にハンダ溶融温度で加熱しハンダバンプ54を形成
する加熱工程とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハンダバンプの形成
方法に係り、特にハンダボールを用いたハンダバンプ形
成方法に関する。一般に、回路基板の表面に回路素子を
実装するために形成するハンダバンプの形成方法とし
て、メッキを利用する方法，ハンダペーストを利用する
方法，及びハンダボールを利用する方法等が知られてい
る。また、数百μｍの厚さのハンダバンプの形成におい
ては、ハンダボールを利用した方法が用いられている。

【０００２】一方、近年の回路素子の小型化に伴い、ハ
ンダバンプは微小化し、また形成ピッチも狭ピッチ化す
る傾向にある。また、低コスト化のためにはハンダバン
プ形成方法も簡単化する必要がある。よって、微小化し
たハンダバンプを容易かつ信頼性を持って形成するハン
ダバンプ形成方法が望まれている。

【０００３】

【従来の技術】従来におけるハンダボールを用いたハン
ダバンプ形成方法の代表的な二つの方法について以下説
明する。図４乃至図６に示すハンダバンプ形成方法は、
回路基板のハンダパッド表面のみに塗布したソルダーフ
ラックスに、吸引法を用いてハンダボールを転写する方
法（以下、吸引法という）である。また、図７乃至図９
に示すハンダバンプ形成方法は、回路基板の表面に塗布
したソルダーフラックスに、マスクに形成された透孔を
通過させることによりハンダボールを固定し、このマス
クで位置決めをした状態でハンダボールを加熱溶融する
方法（以下、マスク法という）である。

【０００４】先ず、図４乃至図６を用いて吸引法につい
て説明する。吸引法では、先ず図４（Ａ）に示すような
フラックス転写治具１を用意する。このフラックス転写
治具１は、ハンダバンプ形成位置に対応するよう複数の
フラックス転写ピン２が設けられている。また、図４
（Ｂ）に示す４はフラックス供給板であり、その上部に
配設されたフラックススペーサ５の内部にはソルダーフ
ラックス３が装填されている。

【０００５】上記したフラックス転写治具１は、図４
（Ｂ）に示されるように、フラックス供給板４に向け移
動され、フラックス転写ピン２はソルダーフラックス３
内に浸漬される。続いて、フラックス転写治具１をフラ
ックス供給板４から引き上げることにより、図４（Ｃ）
に示されるように、ソルダーフラックス３は各フラック
ス転写ピン２に付着する。

【０００６】また、図４（Ｄ）における６は基板ホルダ
ーであり、その上部に形成された凹部には回路基板７が
装着されている。また、回路基板７上のバンプ形成位置
にはハンダパッド８が予め形成されている。前記したフ
ラックス転写ピン２は、このハンダパッド８の形成位置
と対応する位置に配設されている。

【０００７】上記のようにソルダーフラックス３がフラ
ックス転写ピン２に付着したフラックス転写治具１は、
図４（Ｄ）に示されるように、基板ホルダー６に装着さ
れ、これによりフラックス転写ピン２はハンダパッド８
に当接する。続いて、フラックス転写治具１を基板ホル
ダー６から引き上げることにより、図４（Ｅ）に示され
るように、各フラックス転写ピン２に付着していたソル
ダーフラックス３は回路基板７のハンダパッド８に転写
される。

【０００８】また、図５（Ｆ）は、上記のようにソルダ
ーフラックス３が転写された回路基板７にハンダボール
９を供給するハンダボール供給装置１０及び吸引治具１
１を示している。ハンダボール供給装置１０は有底形状
の筐体であり、その上部に形成された開口には装置側マ
スク１２が配設されている。この装置側マスク１２に
は、前記したハンダパッド８の形成位置と対応するよう
第１のマスク透孔１３が形成されている。この第１のマ
スク透孔１３の径寸法は、１個のハンダボール９が通過
しうる大きさに設定されている。即ち、第１のマスク透
孔１３の径寸法は、ハンダボール９の径寸法より若干大
きな寸法とされている。

【０００９】また、ハンダボール供給装置１０の底面部
には、空気の抜け孔１９が形成されている。この抜け孔
１９の径寸法は、ハンダボール９の径寸法より小さく設
定されている。ハンダボール９は、このハンダボール供
給装置１０の内部にハンダパッド８の形成数よりも十分
多い数だけ装填されている。

【００１０】一方、吸引治具１１はハンダボール供給装
置１０の上部に装置側マスク１２と対峙するよう装着さ
れるものである。この吸引治具１１の上部には吸引ノズ
ル１４が設けられており、この吸引ノズル１４は図示し
ない吸引装置に接続されている。

【００１１】また、吸引治具１１の下部に形成された開
口部には、第１のマスク１５及び第２のマスク１６が配
設されている。この第１のマスク１５には第２のマスク
透孔１７が形成されており、また第２のマスク１６には
第３のマスク透孔１８が形成されている。

【００１２】また、第２のマスク透孔１７の径寸法は、
前記した装置側マスク１２に設けられた第１のマスク透
孔１３と等しい径寸法とされている。即ち、第２のマス
ク透孔１７はの径寸法は、ハンダボール９の径寸法より
若干大きな寸法とされている。また、第３のマスク透孔
１８の径寸法は、ハンダボール９の径寸法より小さな寸
法とされている。

【００１３】上記構成とされたハンダボール供給装置１
０及び吸引治具１１は、図５（Ｇ）に示されるように気
密に重ね合わされ、この状態において吸引ノズル１４に
接続された吸引装置により吸引処理が行われる。この
際、ハンダボール供給装置１０の底部には空気の抜け孔
１９が形成されているため、ハンダボール供給装置１０
の内部には下から上に向かう空気流が発生する。

【００１４】また、ハンダボール９は例えば２００μｍ
程度の微細な粒体であるため、上記空気流により浮遊
し、図５（Ｇ）に示されるように第１のマスク透孔１３
及び第２のマスク透孔１７の内部に吸引される。この
際、ハンダボール供給装置１０と吸引治具１１とを重ね
合わせた状態で第１及び第２のマスク透孔１３，１７も
重なり一つの孔を形成しており、かつ、第１及び第２の
マスク透孔１３，１７の径寸法はハンダボール９の径寸
法より若干大きな寸法であるため、第１及び第２のマス
ク透孔１３，１７の内部には１個のハンダボール９のみ
が進入する。更に、第２のマスク１５に形成された第３
のマスク透孔１８はハンダボール９より小さな径寸法で
あるため、ハンダボール９は上記の吸引力により第２の
マスク１５に当接した状態を維持する。

【００１５】上記のように吸引治具１１にハンダボール
９が吸引されると、ハンダボール供給装置１０は吸引治
具１１から取り外される。この状態においても吸引処理
は続行されているため、図６（Ｈ）に示すようにハンダ
ボール９は吸引治具１１に吸引された状態を維持する。

【００１６】続いて、図６（Ｉ）に示されるように、ハ
ンダボール９を吸引した吸引治具１１は前記した基板ホ
ルダー６の上部に装着される。この状態で、各ハンダボ
ール９は回路基板７に形成されたハンダパッド８と対向
する。また、前記したように各ハンダパッド８にはソル
ダーフラックス３が配設されているため、各ハンダボー
ル９はソルダーフラックス３を接着剤としてハンダパッ
ド８に仮止めされる。

【００１７】続いて、吸引装置による吸引処理は停止さ
れ、吸引治具１１は基板ホルダー６から離間する。この
際、各ハンダボール９はソルダーフラックス３によりハ
ンダパッド８に仮止めされているため、図６（Ｊ）に示
されるように、吸引治具１１が基板ホルダー６から離間
した状態において、ハンダボール９はハンダパッド８上
に残った状態となる。

【００１８】続いて、基板ホルダー６を加熱リフロー炉
に入れて加熱処理を行いハンダボール９を溶融すること
によりハンダパッド８に接合させ、ハンダバンプ２０が
形成される。図６（Ｋ）はハンダボール９がハンダパッ
ド８に接合された状態を示している。続いて、図６
（Ｌ）に示すように回路基板７を基板ホルダー６から取
り外し、吸引法による一連のハンダバンプの形成方法が
終了する。

【００１９】次に、図７乃至図９を用いてマスク法につ
いて説明する。尚、図７乃至図９において、吸引法を説
明するために用いた図４乃至図６に示した構成と同一構
成については同一符号を附してその説明を省略する。マ
スク法を用いてハンダバンプを形成するには、先ず図７
（Ａ）に示されるように基板ホルダ６に回路基板７を装
着する。この回路基板７は、ハンダバンプ形成位置に予
めハンダパッド８が形成されている。

【００２０】この基板ホルダ６の上部には、回路基板７
と対向する位置に開口部を有するスペーサ２１が配設さ
れ、続いて図７（Ｂ）に示されるように、スキージ２２
を用いてペースト状のソルダーフラックス３を回路基板
７の上面全面に所定の厚さで印刷する。

【００２１】上記のように回路基板７の上面にソルダー
フラックス３が印刷されると、基板ホルダ６の上部（詳
細にはスペーサ３２の上部）にはホルダ側マスク２３が
配設される。この状態で、ホルダ側マスク２３とソルダ
ーフラックス３とは接触した状態となる。

【００２２】また、ホルダ側マスク２３のハンダパッド
８の形成位置と対応する位置には、第１のマスク透孔２
４が形成されている。この第１のマスク透孔２４の径寸
法は、ハンダボール９が１個だけ通過しうる大きさに設
定されている。即ち、第１のマスク透孔２４の径寸法
は、ハンダボール９の径寸法より若干大きな寸法とされ
ている。

【００２３】上記のようにソルダーフラックス３が印刷
されると共にホルダ側マスク２３が配設された基板ホル
ダ６は、図８（Ｄ）に示されるように、ハンダボール供
給装置２５に装着される。ハンダボール供給装置２５は
有底形状の筐体であり、その上部に形成された開口には
装置側マスク２６が配設されている。

【００２４】この装置側マスク２６には、前記したハン
ダパッド８の形成位置と対応するよう第２のマスク透孔
２７が形成されている。この第２のマスク透孔２７の径
寸法は、ホルダ側マスク２３に形成された第１のマスク
透孔２４と同一の大きさとされており、１個のハンダボ
ール９のみが通過できる大きさに設定されている。ハン
ダボール９は、このハンダボール供給装置２５の内部に
ハンダパッド８の形成数よりも十分多い数だけ装填され
ている。

【００２５】上記のように基板ホルダ６がハンダボール
供給装置２５に装着されると、続いて図８（Ｅ）に示さ
れるように、基板ホルダ６とハンダボール供給装置２５
とが接合された状態を維持しつつ、基板ホルダ６とハン
ダボール供給装置２５との位置を上下反転する。そし
て、この状態を維持しつつ、基板ホルダ６及びハンダボ
ール供給装置２５を左右前後に揺動させる。

【００２６】これにより、ハンダボール供給装置２５に
装填されているハンダボール９は第１及び第２のマスク
透孔２４，２７の内部に進入する。この際、基板ホルダ
６とハンダボール供給装置２５とを重ね合わせた状態で
第１及び第２のマスク透孔２４，２７も重なり一つの孔
を形成しており、かつ、第１及び第２のマスク透孔２
４，２７の径寸法はハンダボール９の径寸法より若干大
きな寸法であるため、第１及び第２のマスク透孔２４，
２７の内部には１個のハンダボール９のみが進入する。

【００２７】また、第１及び第２のマスク透孔２４，２
７の形成位置においては、回路基板７に印刷されたソル
ダーフラックス３は露出した状態となっているため、第
１及び第２のマスク透孔２４，２７の内部に進入したハ
ンダボール９は、ソルダーフラックス３を接着剤として
ハンダパッド８に仮止めされる。

【００２８】上記のようにハンダボール９がハンダパッ
ド８に仮止めされると、図８（Ｆ）に示されるように、
再び基板ホルダ６とハンダボール供給装置２５との位置
を上下反転する。前記のようにハンダボール９はハンダ
パッド８にソルダーフラックス３により仮止めされてい
るため、基板ホルダ６の上方位置となっても、ハンダボ
ール９は回路基板７側に残った状態となる。

【００２９】続いて、図９（Ｇ）に示されるように、基
板ホルダ６はハンダボール供給装置２５から取り外され
ると共に、図９（Ｈ）に示されるようにホルダ側マスク
２３の上部に押さえ板２８が配設される。押さえ板２８
が配設されることにより、ホルダ側マスク２３に形成さ
れている第１のマスク透孔２４は塞がれた状態となる。
また、各ハンダボール９は押さえ板２８に押圧されるこ
とにより、偏平状につぶされた形状となる。

【００３０】続いて、基板ホルダー６を加熱炉に入れて
加熱処理を行う。図９（Ｉ）は、加熱状態における基板
ホルダー６を示している。この際、マスク法では基板ホ
ルダー６にホルダ側マスク２３を装着した状態を維持し
つつ加熱処理を行う構成とされていた。

【００３１】これは、回路基板７の全面にソルダーフラ
ックス３を塗布した構成では、加熱によりソルダーフラ
ックス３が溶け液化した状態ではハンダボール９を保持
することができなくなるためである。よって、ソルダー
フラックス３が液化した後もハンダボール９をハンダパ
ッド８と対向する位置に保持するためにホルダ側マスク
２３を残す構成としている。

【００３２】また、従来のマスク法で押さえ板２８を設
けるのは次の理由による。即ち、マスク法ではソルダー
フラックス３を回路基板７の全面に塗布する構成として
いるため、加熱処理によりソルダーフラックス３が突沸
し多量の気化ガスが発生する。よって、押さえ板２８を
配設しないで加熱処理を行った場合、この気化ガスによ
りハンダボール９が飛ばされるおそれがあるが、押さえ
板２８を設けることによりハンダボール９の飛散を防止
でき、確実にハンダボール９をハンダパッド８に接合す
ることができる。

【００３３】一方、押さえ板２８を設けて加熱処理を行
うと、ハンダパッド８上に形成されたハンダバンプ２９
は偏平な形状（偏平バンプ２９という）となる。このた
め、図９（Ｊ）に示すように、１回目の加熱処理が終了
し、スペーサ３２及びホルダ側マスク２３を取り外した
後、偏平バンプ２９を覆うように再びソルダーフラック
ス３０を塗布し、２回目の加熱処理（リメルト）を行う
構成としている。これにより、図９（Ｋ）に示されるよ
うな、球状の良好な形状を有したハンダバンプ３１を形
成することができる。

【００３４】上記の２回目の加熱処理が終了すると、続
いて図９（Ｌ）に示すように回路基板７を基板ホルダー
６から取り外し、以上の一連の処理によりマスク法によ
るハンダバンプの形成方法が終了する。

【００３５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記した吸
引法によるハンダバンプの形成方法では、ハンダボール
９の径寸法が２５０μｍ程度であれば問題ないが、それ
以下の小径のハンダボール９では、吸引したハンダボー
ル９が第１及び第２のマスク透孔１３，１７にくい込み
易くなる。このように、ハンダボール９が第１及び第２
のマスク透孔１３，１７にくい込むと、ハンダボール９
は第１のマスク１５から容易に離脱できなくなる。

【００３６】従って、第６図（Ｉ）に示した工程におい
て、吸引治具１１から回路基板７にハンダボール９を転
写使用としても、ハンダボール９の第１のマスク１５へ
のくい込み力がソルダーフラックス３の接着力よりも大
きくなり、ハンダパッド８上へハンダボール９を確実に
転写することができない場合が生じるという問題点があ
った。

【００３７】また、吸引法ではソルダーフラックス３を
回路基板７上のハンダパッド８に部分塗布する際にフラ
ックス転写ピン２を用いるため、ハンダボール９が微細
化しバンプピッチが狭ピッチ化すると（例えば、１００
μｍバンプ／２００μｍピッチ）、これに対応してフラ
ックス転写ピン２も細くする必要が生じる。しかるに、
上記のような狭ピッチに対応しうるフラックス転写ピン
２の作製は困難であり、よってフラックス転写ピン２の
作製限界の面から吸引法を用いることができなくなると
いう問題点もあった。

【００３８】一方、マスク法では、ハンダボール９の直
径が１００μｍ程度のものでも問題なくハンダバンプの
形成は可能ではあるが、加熱時にハンダボール９の移動
を防止する面よりホルダ側マスク２３が必要不可欠とな
る。しかるに、ホルダ側マスク２３と共に加熱処理を行
うマスク法では、加熱処理の終了毎にホルダ側マスク２
３を洗浄する必要がある。これは、加熱時に液化したソ
ルダーフラックス３が多量にホルダ側マスク２３に付着
し、このままでは第１のマスク透孔２４の径寸法が小さ
くなり、ハンダボール９が第１のマスク透孔２４内に進
入しないおそれが生じるからである。

【００３９】ところが、ホルダ側マスク２３は薄板（例
えば、５０〜１００μｍ）であるため洗浄処理が面倒
で、また洗浄処理中に破損させてしまうおそれがあると
いう問題点がある。また、同様の理由によりホルダ側マ
スク２３の自動洗浄も困難となり、ハンダバンプの形成
処理の効率が低下してしまうていう問題点も生じる。

【００４０】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、狭ピッチ化に容易に対応することができると共に
バンプ形成の効率を向上しうるハンダバンプの形成方法
を提供することを目的とする。

【００４１】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、下記の手
段を講じることにより解決することができる。請求項１
記載のハンダバンプ形成方法では、回路基板上のハンダ
バンプを形成するハンダパッド表面にのみ部分的にソル
ダーフラックスを塗布するフラックス塗布工程と、前記
ハンダパッドに対向しハンダボールが嵌合自在な透孔を
有するマスクを通して、ハンダボールを前記ハンダパッ
ド表面のソルダーフラックスに粘着せしめるボール粘着
工程と、前記マスクを取り外した後に、ハンダ溶融温度
で加熱しハンダバンプを形成する加熱工程とを有するこ
とを特徴とするものである。

【００４２】また、請求項２記載の発明では、前記請求
項１記載のハンダバンプ形成方法において、前記フラッ
クス塗布工程で前記ハンダパッド表面にのみソルダーフ
ラックスを塗布する際、前記回路基板上のハンダパッド
に対向した位置に転写用バンプが配設されたフラックス
転写板を用い、前記ソルダーフラックスを前記ハンダパ
ッド表面に転写塗布することを特徴とするものである。

【００４３】また、請求項３記載の発明では、前記請求
項２記載のハンダバンプ形成方法において、前記転写用
バンプの高さの１／３〜１／２程度の厚さに均一にソル
ダーフラックスが配設されたフラックス供給板を用意
し、前記転写用バンプを前記フラックス供給板に配設さ
れた前記ソルダーフラックス内に浸漬することにより、
前記ソルダーフラックスを前記転写用バンプに付着さ
せ、この転写用バンプに付着したソルダーフラックスを
前記ハンダパッド表面に転写塗布することを特徴とする
ものである。

【００４４】また、請求項４記載の発明では、前記請求
項１乃至３のいずれかに記載のハンダバンプ形成方法に
おいて、前記ボール粘着工程で、前記ハンダパッドの形
成位置と対応する位置に前記透孔が形成されたマスクを
唯一の開口面に設けたハンダボール供給装置を用意し、
このハンダボール供給装置内に十分な量のハンダボール
を装填した上で、前記ソルダーフラックスが付着した前
記回路基板を前記マスクと重なるよう配置し、前記透孔
を介して前記ハンダボールを前記ハンダパッド表面のソ
ルダーフラックスに粘着することを特徴とするものであ
る。

【００４５】また、請求項５記載の発明では、前記請求
項４記載のハンダバンプ形成方法において、前記ハンダ
ボール供給装置と前記回路基板とを固定させ、上下反転
もしくは上下方向の揺動を行うことにより、前記マスク
の透孔を通して前記ハンダボールを前記ハンダパッド上
のソルダーフラックスに粘着させることを特徴とするも
のである。

【００４６】更に、請求項６記載の発明では、前記請求
項４または５記載のハンダバンプ形成方法において、前
記マスクと前記回路基板とを重ねて配置する際に、前記
マスクと前記回路基板との間に前記ソルダーフラックス
の不要な転写を防止する為のスペーサーを介装すること
を特徴とするものである。

【００４７】上記の各手段は次のように作用する。請求
項１記載の発明によれば、フラックス塗布工程におい
て、回路基板上のハンダバンプを形成するハンダパッド
表面にのみ部分的にソルダーフラックスが塗布される。
即ち、ソルダーフラックスは回路基板上の全面に塗布さ
れるのではなく、ハンダパッド上に部分的に塗布され
る。

【００４８】また、ボール粘着工程では、ハンダボール
が嵌合自在な透孔を有するマスクを用いてハンダボール
をハンダパッド表面のソルダーフラックスに粘着するた
め、ハンダボールが微細化しても確実にハンダパッド上
にハンダボールを粘着させることができる。

【００４９】また、上記のようにソルダーフラックスは
回路基板上に部分的に塗布されているため、加熱工程に
おいて加熱処理が実施され、ソルダーフラックスが液化
してもソルダーフラックスは表面張力によりハンダパッ
ド上のみに位置するため、ハンダボールが移動してまう
ことはない。

【００５０】このように、部分塗布されたソルダーフラ
ックスはハンダボールを位置決めする機能をも奏するた
め、マスクを不要とすることができる。よって、マスク
にソルダーフラックスが付着することを防止でき、これ
に伴いマスクの洗浄処理も不要となるため、ハンダバン
プの形成効率を向上させることができ、更にハンダバン
プ形成の自動化を実現することも可能となる。

【００５１】また、請求項２記載の発明によれば、フラ
ックス塗布工程でハンダパッド表面にのみソルダーフラ
ックスを塗布する際、回路基板上のハンダパッドに対向
した位置に転写用バンプが配設されたフラックス転写板
を用いることにより、球体の転写用バンプでソルダーフ
ラックスをハンダパッド表面に転写塗布する構成とな
り、ソルダーフラックスの塗布エリアを小さくすること
ができる。これにより、微小エリアに確実にソルダーフ
ラックスを塗布することができ、微細なハンダボールに
対しても確実にソルダーフラックスによる粘着を実施す
ることができる。

【００５２】また、請求項３記載の発明によれば、転写
用バンプの高さの１／３〜１／２程度の厚さに均一にソ
ルダーフラックスが配設されたフラックス供給板に転写
用バンプを浸漬することによりソルダーフラックスを転
写用バンプに付着させることにより、最も適量のソルダ
ーフラックスを転写用バンプに付着させることが可能と
なり、回路基板上のハンダパッドに適量のソルダーフラ
ックスを転写塗布することができる。

【００５３】また、請求項４記載の発明によれば、ハン
ダパッドの形成位置と対応する位置に透孔が形成された
マスクが設けられたハンダボール供給装置を用意し、ソ
ルダーフラックスが付着した回路基板をこのマスクと重
なるよう配置し、透孔を介してハンダボールをハンダパ
ッド表面のソルダーフラックスに粘着するため、吸引法
と異なり無理な外力（吸引力）がハンダボールに印加さ
れることはなく、よってハンダボールが透孔にくい込む
ことを防止することができる。

【００５４】よって、ハンダボールを上記ソルダーフラ
ックスに粘着する際、ハンダボール供給装置から回路基
板に円滑にハンダボールを転写することができ、いわゆ
るバンプ抜けの発生を確実に防止することができる。ま
た、請求項５記載の発明によれば、ハンダボール供給容
器と回路基板とを固定させ、上下反転もしくは上下方向
の揺動を行うことにより、マスクの透孔を通してハンダ
ボールをハンダパッド上のソルダーフラックスに粘着さ
せることにより、多数のハンダパッドに対して短時間か
つ確実にハンダボールを粘着させることができる。

【００５５】更に、請求項６記載の発明によれば、マス
クと回路基板とを重ねて配置する際に、両者の間にスペ
ーサーを介装することにより、ソルダーフラックスのマ
スクに対する不要な転写を更に確実に防止することがで
きる。

【００５６】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面と共に説明する。図１乃至図３は、本発明の一実施
例であるハンダバンプの形成方法を示しており、図１は
フラックス塗布工程を、図２はボール粘着工程を、そし
て図３は加熱工程を夫々示している。

【００５７】先ず、図１を用いてフラックス塗布工程に
ついて説明する。このフラックス塗布工程は、回路基板
４６上に形成されたハンダバンプを形成するハンダパッ
ド４７の表面にのみ部分的にソルダーフラックス４２を
塗布する工程である。フラックス塗布工程では、先ず図
１（Ａ）に示すようなフラックス転写板４０を用意す
る。このフラックス転写板４０は、ハンダバンプ形成位
置に対応するよう複数の転写用バンプ４１が設けられて
いる。この転写用バンプ４１は、これから形成使用とす
るハンダバンプ５４と同一構成とされており球体形状を
有している。

【００５８】また、図１（Ｂ）に示す４３はフラックス
供給板であり、その上部に配設されたフラックススペー
サ４４の内部にはソルダーフラックス４２が装填されて
いる。この際、フラックススペーサ４４の内部における
ソルダーフラックス４２の厚さ（図中、矢印ｈで示す）
は、転写用バンプ４１の高さ（図１（Ａ）に矢印Ｈで示
す）の１／３〜１／２程度の厚さ（ｈ＝Ｈ／３〜Ｈ／
２）で均一に配設されるよう構成されている。

【００５９】上記したフラックス転写板４０は、図１
（Ｂ）に示されるように、フラックス供給板４３に向け
移動され、転写用バンプ４１はソルダーフラックス４２
内に浸漬される。続いて、フラックス転写板４０をフラ
ックス供給板４３から引き上げることにより、図１
（Ｃ）に示されるように、ソルダーフラックス４２は各
転写用バンプ４１に付着する。

【００６０】この際、上記のようにフラックス供給板４
３に配設したソルダーフラックス４２の厚さｈを転写用
バンプ４１の高さＨの１／３〜１／２程度の厚さとした
ことにより、適量のソルダーフラックス３２を転写用バ
ンプ４１に付着させることが可能となり、よって後述す
るハンダボール４８を粘着するのに最も適量のソルダー
フラックス４２をハンダパッド４７に転写塗布すること
ができる。

【００６１】一方、図１（Ｄ）における４５は基板ホル
ダーであり、その上部に形成された凹部には回路基板４
６が装着されている。また、回路基板４６上のバンプ形
成位置にはハンダパッド４７が予め形成されている。前
記した転写用バンプ４１は、このハンダパッド４７の形
成位置と対応する位置に配設されている。

【００６２】上記のようにソルダーフラックス４２が転
写用バンプ４１に付着したフラックス転写板４０は、図
１（Ｄ）に示されるように、基板ホルダー４５に装着さ
れ、これにより転写用バンプ４１はハンダパッド４７に
当接する。続いて、フラックス転写板４０を基板ホルダ
ー４５から引き上げることにより、図１（Ｅ）に示され
るように、各転写用バンプ４１に付着していたソルダー
フラックス４２はハンダパッド４７に転写される。

【００６３】この転写処理の際、上記のように転写用バ
ンプ４１には適量のソルダーフラックス４２が付着する
構成とされているため、ハンダパッド４７に対しても最
適量のソルダーフラックス４２を転写しうることは前述
した通りである。また、本実施例では球体形状を有する
転写用バンプ４１でソルダーフラックス４２をハンダパ
ッド４７に転写塗布するため、転写用バンプ４１とハン
ダパッド４７とは点接触する構成となり、これによりソ
ルダーフラックス４２の塗布エリアを小さくすることが
できる。従って、微小エリアに確実にソルダーフラック
ス４２を塗布することができ、微細なハンダボール４８
に対しても確実にソルダーフラックス４２による粘着を
実施することが可能となる。

【００６４】続いて、図２を用いてボール粘着工程につ
いて説明する。ボール粘着工程は、ハンダボール４８を
ハンダパッド４７に転写されたソルダーフラックス４２
に粘着する工程である。図２（Ｆ）は、上記のようにソ
ルダーフラックス４２が転写された回路基板４６にハン
ダボール４８を供給するハンダボール供給装置４９を示
している。ハンダボール供給装置４９は有底形状の筐体
であり、その上部に形成された唯一の開口にはスペーサ
５２を介してマスク５０が配設されている。即ち、本実
施例ではマスク５０はハンダボール供給装置４９側に配
設されている。

【００６５】このマスク５０には、前記したハンダパッ
ド４７の形成位置と対応するよう透孔５１が形成されて
いる。この透孔５１の径寸法は、１個のハンダボール４
８のみが内部に嵌入しうる大きさに設定されている。ま
た、スペーサ５２は内部に開口部５３が形成されてお
り、この開口５３内にハンダパッド４７に転写されたソ
ルダーフラックス４２が位置するよう構成されている。
図２（Ｆ）〜（Ｈ）に示すように、ボール粘着工程にお
いてはマスク５０と回路基板４６とは重ねられた状態と
されるが、この際にスペーサ５２はマスク５０と回路基
板４６とを離間させる機能を奏する。よって、スペーサ
５２を設けることにより、マスク５０に対しソルダーフ
ラックス４２が付着してしまうことを防止することがで
きる。

【００６６】ハンダボール４８は、上記構成とされたハ
ンダボール供給装置４９に装填されるが、この際ハンダ
ボール４８の装填数はハンダパッド４７の形成数よりも
十分多い数だけ装填されている。上記のように基板ホル
ダ４５がハンダボール供給装置４９に装着されると、続
いて図２（Ｇ）に示されるように、基板ホルダ４５とハ
ンダボール供給装置４９とが接合された状態を維持しつ
つ、基板ホルダ４５とハンダボール供給装置４９との位
置を上下反転する。そして、この状態を維持しつつ、基
板ホルダ４５及びハンダボール供給装置４９を左右前後
に揺動させる。

【００６７】これにより、ハンダボール供給装置４９に
装填されているハンダボール４８はマスク５０に形成さ
れている透孔５１の内部に嵌入する。この際、上記のよ
うに透孔５０の径寸法はハンダボール４８の径寸法より
若干大きな寸法であるため、透孔５１の内部には１個の
ハンダボール４８のみが嵌入する。

【００６８】また、透孔５１の形成位置とソルダーフラ
ックス４２の配設位置は一致しているため、ハンダボー
ル４８が透孔５１に嵌入することにより、ハンダボール
４８はソルダーフラックス４２を接着剤としてハンダパ
ッド４７に仮止めされた構成となる。

【００６９】この際、上記のようにハンダボール４８は
自重により透孔５０内に嵌入しソルダーフラックス４２
に粘着するため、従来の吸引法と異なり無理な外力（吸
引力）がハンダボール４８に印加されることはなく、よ
ってハンダボール４８が透孔５０にくい込むことを防止
することができる。これにより、ハンダボール４８をソ
ルダーフラックス４２に粘着する際、ハンダボール供給
装置４９から回路基板４６に円滑にハンダボール４２を
転写することができ、いわゆるバンプ抜けの発生を確実
に防止することができる。

【００７０】また、上記のようにハンダボール４８を透
孔５０に嵌入させる際、基板ホルダ４５及びハンダボー
ル供給装置４９を左右前後に揺動させることにより、径
寸法が小さい微細なハンダボール４８であり、かつハン
ダパッド４７の数が多い場合（即ち、透孔５１の数が多
い場合）であっても、短時間の内に全ての透孔５１に対
してハンダボール４８を嵌入させ、ソルダーフラックス
４２と粘着させることができる。

【００７１】上記のようにハンダボール４８がハンダパ
ッド４７に仮止めされると、図２（Ｈ）に示されるよう
に、再び基板ホルダ４５とハンダボール供給装置４９と
の位置を上下反転する。前記のようにハンダボール４８
はハンダパッド４７にソルダーフラックス４２により仮
止めされているため、基板ホルダ４５がハンダボール供
給装置４９に対して上方位置となっても、ハンダボール
４８は回路基板４６側に残った状態となる。

【００７２】続いて、図３を用いて加熱工程について説
明する。加熱工程は、ハンダボール４８をハンダ溶融温
度で加熱しハンダバンプ５４を形成する工程である。加
熱工程では、先ず図３（Ｉ）に示されるように、基板ホ
ルダ４５はハンダボール供給装置４９から取り外す。

【００７３】この際、上記したように本実施例において
は、マスク５０はハンダボール供給装置４９側に配設さ
れているため、基板ホルダ４５をハンダボール供給装置
４９から取り外す際に、マスク５０も基板ホルダ４５か
ら離脱する。従って、図３（Ｉ）に示されるように、ハ
ンダボール供給装置４９から基板ホルダ４５が取り外さ
れた状態において、ハンダボール４８はソルダーフラッ
クス４２のみでハンダパッド４７上に位置決めされた状
態を維持している。

【００７４】続いて、基板ホルダー４５を加熱炉に入れ
てハンダ溶融温度まで加熱処理を行い、図３（Ｊ）に示
されるようにハンダパッド４７上にハンダバンプ５４を
形成する。このように、本実施例ではマスク５０を取り
外した後に加熱処理を行うことを特徴とする。このよう
にマスク５０を取り外した後に加熱処理を行うことによ
り、マスク５０の洗浄処理を不要とすることができる。
以下、本実施例においてマスク５０を用いることなく加
熱処理を実施できる理由について説明する。

【００７５】本実施例では、上記のようにソルダーフラ
ックス４２は回路基板４６上のハンダパッド４７に部分
的に塗布されている。このため、加熱工程において加熱
処理が実施されソルダーフラックス４２が液化しても、
ソルダーフラックス４２は発生する表面張力によりハン
ダパッド４７上のみに位置するため、ハンダボール４８
がハンダパッド４７上から移動してまうことはない。

【００７６】このように、本実施例では部分塗布された
ソルダーフラックス４２がハンダボール４８をハンダパ
ッド４７上に位置決めする機能をも奏するため、加熱工
程においてマスク５０を不要とすることができる。よっ
て、マスク５０にソルダーフラックス４２が付着するこ
とを防止でき、これに伴いマスク５０の洗浄処理も不要
となる。

【００７７】このようにマスク５０の洗浄処理が不要と
なることにより、ハンダバンプ５４の形成効率を向上さ
せることができ、更にハンダバンプ形成の自動化を実現
することも可能となる。また本実施例においては、ソル
ダーフラックス４２は回路基板４６上に部分的に塗布さ
れるため、回路基板４６の全面にソルダーフラックス４
２を塗布するマスク法に比べてソルダーフラックス４２
の塗布量を少なくすることができる。従って、加熱処理
によりソルダーフラックス３が突沸しても発生する気化
ガスの量は少なく、押さえ板２８（図９（Ｈ）参照）を
不要とすることができる。これにより、従来のマスク法
で実施されていた図９（Ｈ）〜図９（Ｊ）に示す処理を
不要とすることができ、加熱工程の簡単化を図ることが
できる。

【００７８】上記の加熱処理が終了すると、続いて図３
（Ｋ）に示すように回路基板４６を基板ホルダー４５か
ら取り外し、以上の一連の処理により本実施例によるハ
ンダバンプの形成方法が終了する。

【００７９】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、次の種々の
効果を実現することができる。請求項１記載の発明によ
れば、フラックス塗布工程において、回路基板上のハン
ダバンプを形成するハンダパッド表面にのみ部分的にソ
ルダーフラックスが塗布される。即ち、ソルダーフラッ
クスは回路基板上の全面に塗布されるのではなく、ハン
ダパッド上に部分的に塗布される。

【００８０】また、ボール粘着工程では、ハンダボール
が嵌合自在な透孔を有するマスクを用いてハンダボール
をハンダパッド表面のソルダーフラックスに粘着するた
め、ハンダボールが微細化しても確実にハンダパッド上
にハンダボールを粘着させることができる。

【００８１】また、上記のようにソルダーフラックスは
回路基板上に部分的に塗布されているため、加熱工程に
おいて加熱処理が実施され、ソルダーフラックスが液化
してもソルダーフラックスは表面張力によりハンダパッ
ド上のみに位置するため、ハンダボールが移動してまう
ことはない。

【００８２】このように、部分塗布されたソルダーフラ
ックスはハンダボールを位置決めする機能をも奏するた
め、マスクを不要とすることができる。よって、マスク
にソルダーフラックスが付着することを防止でき、これ
に伴いマスクの洗浄処理も不要となるため、ハンダバン
プの形成効率を向上させることができ、更にハンダバン
プ形成の自動化を実現することも可能となる。

【００８３】また、請求項２記載の発明によれば、フラ
ックス塗布工程でハンダパッド表面にのみソルダーフラ
ックスを塗布する際、回路基板上のハンダパッドに対向
した位置に転写用バンプが配設されたフラックス転写板
を用いることにより、球体の転写用バンプでソルダーフ
ラックスをハンダパッド表面に転写塗布する構成とな
り、ソルダーフラックスの塗布エリアを小さくすること
ができる。これにより、微細なハンダボールであっても
所定位置に確実にソルダーフラックスを塗布することが
できる。

【００８４】また、請求項３記載の発明によれば、転写
用バンプの高さの１／３〜１／２程度の厚さに均一にソ
ルダーフラックスが配設されたフラックス供給板に転写
用バンプを浸漬することによりソルダーフラックスを転
写用バンプに付着させることにより、最も適量のソルダ
ーフラックスを転写用バンプに付着させることが可能と
なり、回路基板上のハンダパッドに適量のソルダーフラ
ックスを転写塗布することができる。

【００８５】また、請求項４記載の発明によれば、ハン
ダパッドの形成位置と対応する位置に透孔が形成された
マスクが設けられたハンダボール供給装置を用意し、ソ
ルダーフラックスが付着した回路基板をこのマスクと重
なるよう配置し、透孔を介してハンダボールをハンダパ
ッド表面のソルダーフラックスに粘着するため、吸引法
と異なり無理な外力（吸引力）がハンダボールに印加さ
れることはなく、よってハンダボールが透孔にくい込む
ことを防止することができる。

【００８６】よって、ハンダボールを上記ソルダーフラ
ックスに粘着する際、ハンダボール供給装置から回路基
板に円滑にハンダボールを転写することができ、いわゆ
るバンプ抜けの発生を確実に防止することができる。ま
た、請求項５記載の発明によれば、ハンダボール供給容
器と回路基板とを固定させ、上下反転もしくは上下方向
の揺動を行うことにより、マスクの透孔を通してハンダ
ボールをハンダパッド上のソルダーフラックスに粘着さ
せることにより、多数のハンダパッドに対して短時間か
つ確実にハンダボールを粘着させることができる。

【００８７】更に、請求項６記載の発明によれば、マス
クと回路基板とを重ねて配置する際に、両者の間にスペ
ーサーを介装することにより、ソルダーフラックスのマ
スクに対する不要な転写を更に確実に防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるハンダバンプの形成方
法（フラックス塗布工程）を説明するための図である。

【図２】本発明の一実施例であるハンダバンプの形成方
法（ボール粘着工程）を説明するための図である。

【図３】本発明の一実施例であるハンダバンプの形成方
法（加熱工程）を説明するための図である。

【図４】従来のハンダバンプの形成方法（吸引法）の一
例を説明するための図（その１）である。

【図５】従来のハンダバンプの形成方法（吸引法）の一
例を説明するための図（その２）である。

【図６】従来のハンダバンプの形成方法（吸引法）の一
例を説明するための図（その３）である。

【図７】従来のハンダバンプの形成方法（マスク法）の
一例を説明するための図（その１）である。

【図８】従来のハンダバンプの形成方法（マスク法）の
一例を説明するための図（その２）である。

【図９】従来のハンダバンプの形成方法（マスク法）の
一例を説明するための図（その３）である。

【符号の説明】

４０フラックス転写板４１転写用バンプ４２ソルダーフラックス４３フラックス供給板４４フラックススペーサ４５基板ホルダ４６回路基板４７ハンダパッド４８ハンダボール４９ハンダボール供給装置５０マスク５１透孔５２スペーサ５４ハンダバンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回路基板上のハンダバンプを形成するハ
ンダパッド表面にのみ部分的にソルダーフラックスを塗
布するフラックス塗布工程と、前記ハンダパッドに対向しハンダボールが嵌合自在な透
孔を有するマスクを通して、ハンダボールを前記ハンダ
パッド表面のソルダーフラックスに粘着せしめるボール
粘着工程と、前記マスクを取り外した後に、ハンダ溶融温度で加熱し
ハンダバンプを形成する加熱工程とを有することを特徴
とするハンダバンプ形成方法。
【請求項２】請求項１記載のハンダバンプ形成方法に
おいて、前記フラックス塗布工程で前記ハンダパッド表面にのみ
ソルダーフラックスを塗布する際、前記回路基板上のハンダパッドに対向した位置に転写用
バンプが配設されたフラックス転写板を用い、前記ソル
ダーフラックスを前記ハンダパッド表面に転写塗布する
ことを特徴とするハンダバンプ形成方法。
【請求項３】請求項２記載のハンダバンプ形成方法に
おいて、前記転写用バンプの高さの１／３〜１／２程度の厚さに
均一にソルダーフラックスが配設されたフラックス供給
板を用意し、前記転写用バンプを前記フラックス供給板に配設された
前記ソルダーフラックス内に浸漬することにより、前記
ソルダーフラックスを前記転写用バンプに付着させ、該転写用バンプに付着したソルダーフラックスを前記ハ
ンダパッド表面に転写塗布することを特徴とするハンダ
バンプ形成方法。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載のハン
ダバンプ形成方法において、前記ボール粘着工程で、前記ハンダパッドの形成位置と
対応する位置に前記透孔が形成されたマスクを唯一の開
口面に設けたハンダボール供給装置を用意し、該ハンダボール供給装置内に十分な量のハンダボールを
装填した上で、前記ソルダーフラックスが付着した前記
回路基板を前記マスクと重なるよう配置し、前記透孔を
介して前記ハンダボールを前記ハンダパッド表面のソル
ダーフラックスに粘着することを特徴とするハンダバン
プ形成方法。
【請求項５】請求項４記載のハンダバンプ形成方法に
おいて、前記ハンダボール供給装置と前記回路基板とを固定さ
せ、上下反転もしくは上下方向の揺動を行うことによ
り、前記マスクの透孔を通して前記ハンダボールを前記
ハンダパッド上のソルダーフラックスに粘着させること
を特徴とするハンダバンプ形成方法。
【請求項６】請求項４または５記載のハンダバンプ形
成方法において、前記マスクと前記回路基板とを重ねて配置する際に、前
記マスクと前記回路基板との間に前記ソルダーフラック
スの不要な転写を防止する為のスペーサーを介装するこ
とを特徴とするハンダバンプ形成方法。