(57)【要約】【課題】単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法を提供する。【解決手段】本発明は、単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法を提供し、完成した内部回路を含むプリント回路板全板を提供するステップと、プリント回路板全板を複数の独立した単一プリント回路板に分割するステップと、単一プリント回路板に電子テストを実行するステップと、複数のはんだバンプを単一プリント回路板中に形成するステップと、からなる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法であって、
完成した内部回路を含み、第一表面と、対応する第二表面を有する回路板全板を提供するステップと、
前記第一表面と前記第二表面上に複数のボンディングパッドを形成するステップと、
前記第一表面、前記第二表面と前記ボンディングパッド上に絶縁層を被覆し、前記絶縁層中に複数の開口を形成し、前記開口が前記ボンディングパッドを露出するステップと、
前記回路板全板を複数の独立した単一プリント回路板に分割するステップと、
前記単一プリント回路板に電子テストを実行するステップと、
複数のはんだバンプを前記単一プリント回路板の開口中に形成するステップと、
からなることを特徴とする単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【請求項２】
前記ボンディングパッドは前記回路中の複数の導電構造に電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【請求項３】
前記導電構造は電気めっき導通孔か導電ブラインドホールを含むことを特徴とする請求項２に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【請求項４】
前記絶縁層はソルダーレジスト材料であることを特徴とする請求項１に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【請求項５】
前記回路板に対し電子テストを実行する前記ステップの前に、更に、前記単一プリント回路板を搭載プレート中に置入するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【請求項６】
前記搭載プレートは金属材質であることを特徴とする請求項５に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【請求項７】
複数のはんだバンプを形成する方法は、ステンシル印刷方法か微細はんだバンプ印刷方法を含むことを特徴とする請求項１に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【請求項８】
前記微細はんだバンプ印刷方法は、
フラックスを前記開口中に塗布するステップと、
前記フラックス上にはんだ材料を充填するステップと、
リフロー工程を実行し、前記開口中に複数のはんだバンプを形成し、前記はんだバンプを前記ボンディングパッドに電気的に接続するステップと、
からなることを特徴とする請求項７に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。  
【請求項９】
前記フラックスの塗布方法は、静電吸着、スプレイ、冶具粘着、或いは、冶具滴下を含むことを特徴とする請求項８に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【請求項１０】
前記はんだ材料を充填する方法は、置入、静電吸着、真空吸着、或いは、電磁吸着を含むことを特徴とする請求項８に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【請求項１１】
前記はんだ材料は、鉛、錫、銀、銅、ビスマス、アンチモン、亜鉛、ニッケル、ジルコニウム、マグネシウム、インジウム、ガリウム、或いは、上述の組み合わせであることを特徴とする請求項８に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【請求項１２】
前記はんだバンプのギャップは１２０μｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【請求項１３】
前記ステンシル印刷方法は、
複数の開孔を有するステンシルを提供するステップと、
前記単一プリント回路板の絶縁層上に前記ステンシルを設置するステップと、
はんだ材料を前記開孔中に置入するステップと、
リフロー工程を実行して、前記単一プリント回路板の開口中に前記はんだバンプを形成し、前記はんだバンプを前記ボンディングパッドに電気的に接続するステップと、
からなることを特徴とする請求項７に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【請求項１４】
前記はんだ材料を前記開孔中に置入する方法は、ローラー塗布、ブレード塗工、スプレイ方法であることを特徴とする請求項１３に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【請求項１５】
前記はんだ材料は、鉛、錫、銀、銅、ビスマス、アンチモン、亜鉛、ニッケル、ジルコニウム、マグネシウム、インジウム、ガリウム、或いは、上述の組み合わせであることを特徴とする請求項１３に記載の単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだバンプ印刷方法に関するものであって、特に、単一プリント回路板のはんだバンプ印刷方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信、ネットワーク、および、コンピュータ等の各種電子製品が発展し、軽薄短小の要求を満たすために、集積回路(Integrated Circuit, IC)を縮小する多くのパッケージ技術も発展してきている。完成した内部回路を含む一般のプリント回路板にパッケージ工程を実行するとき、はんだバンプ(solder bump)と回路板上のボンディングパッドと連接させて、外部電子装置と連接する橋梁とする必要があるので、回路板の微小化に伴い、はんだバンプとボンディングパッド間のギャップも縮小している。
【０００３】
現在、業界で常用されるはんだバンプ印刷技術は、まず、回路板全板の内部回路を完成させ、続いて、全板内の特定位置上にはんだバンプを形成し、その後、ニーズに応じて単一回路板に切断し、最後に、単一回路板に対し電子テストを実行して、電気的接続が正常かどうか判断する。しかし、ボンディングパッドの尺寸、および、ギャップが縮小するに伴い、全板にはんだバンプを形成する製造工程は制御しにくくなり、最後の電子テストで、多くの回路の電気的接続のミスを発見して、それが無駄になり、製造コストが増加する。
【０００４】
よって、はんだバンプとボンディングパッド間のギャップ縮小の趨勢に対応することが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１５５１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、単一回路板のはんだバンプ印刷方法を提供し、上述の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法は、完成した内部回路を含み、第一表面と、対応する第二表面を有するプリント回路板全板を提供するステップと、第一表面と第二表面上に複数のボンディングパッドを形成するステップと、第一表面、第二表面とこれらのボンディングパッド上に絶縁層を被覆し、絶縁層中に複数の開口を形成し、これらの開口がボンディングパッドを露出させるステップと、プリント回路板全板を複数の独立した単一プリント回路板に分割するステップと、これらの単一プリント回路板に電子テストを実行するステップと、複数のはんだバンプをこれらの単一プリント回路板の開口中に形成するステップと、からなる。
【０００８】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、前記ボンディングパッドは前記回路中の複数の導電構造に電気的に接続される。
【０００９】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、前記導電構造は電気めっき導通孔か導電ブラインドホールを含む。
【００１０】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、前記絶縁層はソルダーレジスト材料である。
【００１１】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、前記回路板に対し電子テストを実行する前記ステップの前に、更に、前記単一プリント回路板を搭載プレート中に置入するステップを含む。
【００１２】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、前記搭載プレートは金属材質である。
【００１３】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、複数のはんだバンプを形成する方法は、ステンシル印刷方法か微細はんだバンプ印刷方法を含む。
【００１４】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、前記微細はんだバンプ印刷方法は、フラックスを前記開口中に塗布するステップと、前記フラックス上にはんだ材料を充填するステップと、リフロー工程を実行し、前記開口中に複数のはんだバンプを形成し、前記はんだバンプを前記ボンディングパッドに電気的に接続するステップと、からなる。  
【００１５】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、前記フラックスの塗布方法は、静電吸着、スプレイ、冶具粘着、或いは、冶具滴下を含む。
【００１６】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、前記はんだ材料を充填する方法は、置入、静電吸着、真空吸着、或いは、電磁吸着を含む。
【００１７】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、前記はんだ材料は、鉛、錫、銀、銅、ビスマス、アンチモン、亜鉛、ニッケル、ジルコニウム、マグネシウム、インジウム、ガリウム、或いは、上述の組み合わせである。
【００１８】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、前記はんだバンプのギャップは１２０μｍ以下である。
【００１９】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、前記ステンシル印刷方法は、複数の開孔を有するステンシルを提供するステップと、前記単一プリント回路板の絶縁層上に前記ステンシルを設置するステップと、はんだ材料を前記開孔中に置入するステップと、リフロー工程を実行して、前記単一プリント回路板の開口中に前記はんだバンプを形成し、前記はんだバンプを前記ボンディングパッドに電気的に接続するステップと、からなる。
【００２０】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、前記はんだ材料を前記開孔中に置入する方法は、ローラー塗布、ブレード塗工、スプレイ方法である。
【００２１】
本発明の単一回路板のはんだバンプ印刷方法において、好ましくは、前記はんだ材料は、鉛、錫、銀、銅、ビスマス、アンチモン、亜鉛、ニッケル、ジルコニウム、マグネシウム、インジウム、ガリウム、或いは、上述の組み合わせである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は以下のような長所がある。
（１）   単一回路板の座標定位が回路板全板の照準よりも更に精確であり、製造工程上のミスを減少させる。
（２）   まず、単一回路板に対し電子テストを実行し、電気的接続エラーの回路板を選択して、製造工程の歩留まりを向上させる。
（３）   単一回路板に微細はんだバンプ印刷方法を利用し、はんだバンプの間のギャップを１２０μｍ以下、好ましくは、８０〜１００μｍにして、はんだバンプ間のギャップ縮小の趨勢に対応する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の回路板全板を単一の回路板に切断する工程を示す図である。
【図２】本発明の回路板全板を単一の回路板に切断する工程を示す図である。
【図３】本発明の回路板全板を単一の回路板に切断する工程を示す図である。
【図４】本発明の単一回路板に対し電子テストを実行することを説明する断面図である。
【図５ａ】本発明のはんだバンプ印刷の実施例を示す断面図である。
【図５ｂ】本発明のはんだバンプ印刷の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明の単一基板にはんだバンプを形成することを説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２４】
以下で、図式により、本発明中のはんだバンププリントの歩留まりを向上させる方法の実施例を説明する。注意すべきことは、これらの図式は簡略図で、本発明の基本構造を説明するためのものであり、本発明と関連する構成だけを表示し、且つ、表示される構成は実際の実施時の数目、形状、および、尺寸比例によって製図したものではなく、実際の実施時の数目、形状、および、尺寸比例は一種の選択性の設計であり、且つ、構成の配置形態は更に複雑である可能性がある。
【００２５】
図１〜図６は、本発明のはんだバンププリント方法を説明する図である。図１を参照すると、まず、完成した内部回路を含むプリント回路板全板１００を提供し、多くの小単位の単一回路板１０２から構成され、全板の尺寸は一般に、100×100 mm〜 700×700 mmであるが、回路板の尺寸はこれに限定されず、実際の尺寸は製造工程に応じて調整することができる。
【００２６】
図２を参照すると、回路板全板１００を複数の独立した単一回路板２００に分割し、単一回路板２００の尺寸は、例えば、10×10 mm〜70×70 mmの範囲である。分割方法は、コンピューター数値制御(computer numerical control, CNC)プログラムを利用し、分割のプログラムをコンピュータ中に入力し、更に、コンピュータ操作分割器により分割工程を完成する。分割器、刀具、分割時間と回転速度の選択は、本技術を熟知するものなら理解できるので、ここで詳述しない。注意すべきことは、公知は、直接、回路板全板にはんだバンプを形成し、続いて、電子テストを実行するが、本発明と公知技術の最大の相違点は、まず、回路板全板を独立した単一の回路板に分割し、単一回路板にはんだバンプを形成し、切断後の単一回路板の座標軸定位は、回路板全板の定位よりも更に精確であるので、はんだバンプ間のギャップ縮小の趨勢に対応でき、これにより、切断後の単一回路板は後続のはんだバンプ印刷ステップにとって有効である。
【００２７】
図３を参照すると、単一回路板２００を搭載プレート３００中に置入し、この搭載プレート３００は金属材質からなり、多数の単一回路板２００を搭載して、後続のはんだバンプ印刷工程を実行する。搭載する回路板の数目は６片に限定されず、図中の数目は単なる例であり、実際は回路板の尺寸に応じて調整する。
【００２８】
図４は、単一回路板に対し電子テストを実行する断面図で、この回路板２００は、第一表面４０２ａと、対応する第二表面４０２ｂとを有し、第一表面４０２ａ上と第二表面４０２ｂ上に複数のボンディングパッド４０４を形成し、金属材料（例えば、銅）からなり、これらのボンディングパッド４０４は回路板２００中の複数の導電構造と電気的に接続し、導電構造は、例えば、導電ブラインドホール４０５、或いは、電気めっき導通孔４０６である。注意すべきことは、本発明の回路板に適用する形式はこの限りではなく、二層板や多層板でもよく、且つ、回路板に関連する製造工程技術も多く、業界で周知の製造工程技術であり、本案の技術特徴ではないので詳述しない。
【００２９】
第一表面４０２ａ、第二表面４０２ｂとボンディングパッド４０４の上に絶縁層４０８を被覆し、絶縁層４０８はソルダーレジスト材料からなり、例えば、ソルダーマスクである。絶縁層４０８は、印刷、スピンオフ、および、貼合の任意の一方式で回路板２００表面に塗布され、パターン化ステップにより、絶縁層４０８中に複数の開口４１０を形成して、ボンディングパッド４０４を露出する。各開口４１０は、後に形成されるはんだバンプの位置となる。図４中で、電子テスト機器４５０により、各ボンディングパッド４０４と回路板の内部回路の間の電気的接続が正常かどうか測量し、エラーがない場合、はんだバンプ印刷ステップを実行し、エラーがある場合、エラーの単一回路板を選び出して、製造工程上の浪費を減少させる。
【００３０】
図５ａは、はんだバンプを形成する一実施例を示す図で、この実施例は微細はんだバンプ印刷方法を利用し、まず、フラックス（flux）５０２を開口４１０中に塗布し、塗布方法は、静電吸着、スプレイ、冶具粘着、或いは、冶具滴下を含む。フラックスは、溶接表面の酸化物を除去するのに用い、後続のはんだとボンディングパッド４０４の電気的接続効果を良くする。フラックスの材料は、樹脂、活性剤(activators）、溶剤、および、レオロジー制御剤(rheological control agent)等である。続いて、はんだ充填機器５３０により、フラックス５０２上にはんだ材料５０４を充填し、はんだ材料は、鉛、錫、銀、銅、ビスマス、アンチモン、亜鉛、ニッケル、ジルコニウム、マグネシウム、インジウム、ガリウム、或いは、上述の組み合わせで、はんだ材料５０４を充填する方法は、置入、静電吸着、真空吸着、或いは、電磁吸着である。続いて、はんだが溶融するのに十分な条件下でリフロー(reflow)工程を実行する。図６で示されるように、開口４１０中に複数のはんだバンプ６００を形成し、はんだバンプ６００はこれらのボンディングパッド４０４に電気的に接続される。本発明の微細はんだバンプ印刷方法を利用して、はんだバンプのギャップを１２０μｍ以下、好ましくは、８０〜１００μｍにすることができ、これは一般の全板のはんだバンプ印刷方法（ギャップは最低で１２０μｍ）よりも更に小さいギャップである。
【００３１】
図５ｂは、はんだバンプを形成するもう一つの実施例を示し、この実施例は、型紙捺染(stencil printing)の方法（ステンシル印刷方法）を利用し、まず、複数の開孔を有するステンシル５５０を提供し、ステンシルの材料は、例えば、鋼板である。続いて、ステンシルを単一回路板の絶縁層４０８上に設置し、その後、ローラーまたはブレードをステンシル５５０上で動かす（ローラー塗布またはブレード塗工）か、或いは、スプレイの方式（スプレイ方法）で、はんだ材料５０４をステンシル５５０の開孔中に充填する。はんだ材料５０４は、鉛、錫、銀、銅、ビスマス、アンチモン、亜鉛、ニッケル、ジルコニウム、マグネシウム、インジウム、ガリウム、或いは、上述の組み合わせである。ステンシル５５０除去後、リフロー工程を実行し、図６で示されるように、単一回路板の開口４１０中にはんだバンプ６００を形成し、はんだバンプ６００はボンディングパッド４０４に電気的に接続される。
【００３２】
本発明は、まず、回路板全板を独立した単一回路板に切断したあと、単一回路板に対し電子テストを実行し、続いて、微細はんだバンプ印刷方法かステンシル印刷方法によりはんだバンプを形成し、本発明は以下のような長所がある。
【００３３】
（４）   単一回路板の座標定位が回路板全板の照準よりも更に精確であり、製造工程上のミスを減少させる。
（５）   まず、単一回路板に対し電子テストを実行し、電気的接続エラーの回路板を選択して、製造工程の歩留まりを向上させる。
（６）   単一回路板に微細はんだバンプ印刷方法を利用し、はんだバンプの間のギャップを１２０μｍ以下、好ましくは、８０〜１００μｍにして、はんだバンプ間のギャップ縮小の趨勢に対応する。
【００３４】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００３５】
100 〜 回路板全板            
102 〜 単一回路板
200 〜 切断後の単一回路板    
300 〜 搭載プレート
402a 〜 第一表面  
402b 〜 第二表面  
404 〜 ボンディングパッド
405 〜 導電ブラインドホール  
406 〜 電気めっき導通孔  
408 〜 絶縁層
410 〜 開口      
450 〜 電子テスト機器  
502 〜 フラックス
504 〜 はんだ材料  
530 〜 はんだ充填機器  
550 〜 ステンシル
600 〜 はんだバンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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