(57)【要約】      （修正有）【課題】はんだバンプがＰＣＢから欠落するとＰＣＢが廃棄されるという問題を解決するために、少なくとも一つのはんだバンプをプリント回路基板上に埋め込む方法を提供する。【解決手段】初めに、少なくとも一つのはんだバンプをその露出したはんだパッドに結合させるために形成するステップを有する。そして、フラックスのレイヤーをＰＣＢの表面上および露出したはんだパッド上にコートするステップを有する。はんだバンプを前記露出したはんだパッド上に埋め込むステップを有する。最後に、はんだバンプをリフローするステップ、フラックスのレイヤーをＰＣＢから取り除くステップを有する。このように、はんだバンプはＰＣＢ上に作製される。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのはんだバンプをプリント回路基板（ＰＣＢ）の表面上に埋め込む方法であって、
前記ＰＣＢは前記少なくとも一つのはんだバンプを欠いている少なくとも一つの露出したはんだパッドを有し、
前記方法は、前記少なくとも一つのはんだバンプを前記少なくとも一つの露出したはんだパッドに結合させるために形成するステップ、
粘性液体を前記ＰＣＢ上にコートし、前記粘性液体が前記少なくとも一つの露出したはんだパッドを覆うステップ、
前記少なくとも一つのはんだバンプを前記少なくとも一つの露出したはんだパッド上に埋め込むステップ、
前記少なくとも一つのはんだバンプを加熱することで、前記少なくとも一つのはんだバンプが前記少なくとも一つの露出したはんだパッドにはんだされるステップ、および、
前記粘性液体を前記ＰＣＢから取り除くステップを有することを特徴とする少なくとも一つのはんだバンプをプリント回路基板の表面上に埋め込む方法。
【請求項２】
少なくとも一つのはんだバンプをプリント回路基板（ＰＣＢ）の表面上に埋め込む方法であって、
前記ＰＣＢははんだレジストレイヤーおよび前記はんだレジストレイヤーから露出した前記少なくとも一つのはんだバンプを欠いている少なくとも一つのはんだパッドを有し、
前記方法は、前記少なくとも一つのはんだバンプを前記少なくとも一つのはんだパッドに結合させるために形成するステップ、
前記ＰＣＢ上にフラックスのレイヤーをコートし、前記フラックスのレイヤーが前記少なくとも一つのはんだパッドを覆うステップ、
前記少なくとも一つのはんだバンプを前記少なくとも一つの露出したはんだパッド上に埋め込むステップ、
前記ＰＣＢをリフローすることで、前記少なくとも一つのはんだバンプが前記少なくとも一つの露出したはんだパッドにはんだされるステップ、および、
前記フラックスのレイヤーを前記ＰＣＢから取り除くステップを有することを特徴とする少なくとも一つのはんだパンプをプリント回路基板の表面上に埋め込む方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載された方法において、
前記少なくとも一つのはんだバンプを形成する前記ステップは、
ガラスプレートを準備するステップ、
前記ガラスプレート上に前記少なくとも一つのはんだパッドとともに結合される少なくとも一つの穴を有するステンシルをスタックするステップ、
前記少なくとも一つの穴をペーストはんだとともにステンシルプリント方法によって充填するステップ、
前記ペーストはんだをリフローすることで前記ペーストはんだが前記少なくとも一つのはんだバンプを形成するステップ、および、
前記ステンシルを前記ガラスプレートから取り除くステップを有することを特徴とする少なくとも一つのはんだバンプをプリント回路基板の表面上に埋め込む方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載された方法において、
前記少なくとも一つのはんだバンプを埋め込む前記ステップは、
ニードルを準備するステップ、および、
前記少なくとも一つのはんだバンプを前記ニードルによって取り上げ、前記少なくとも一つのはんだバンプを前記少なくとも一つの露出したはんだパッドに供給するステップを有することを特徴とする少なくとも一つのはんだバンプをプリント回路基板の表面上に埋め込む方法。
【請求項５】
請求項３に記載された方法において、
前記少なくとも一つのはんだバンプを埋め込む前記ステップは、
ニードルを準備するステップ、および、
前記少なくとも一つのはんだバンプを前記ニードルによって取り上げ、前記少なくとも一つのはんだバンプを前記少なくとも一つのはんだパッドに供給するステップを有することを特徴とする少なくとも一つのはんだバンプをプリント回路基板の表面上に埋め込む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント回路基板（ＰＣＢ）の加工方法に関し、詳しくはＰＣＢパッド上へ少なくとも一つのはんだバンプを埋め込む方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板（ＰＣＢ）にはその表面に導電線が形成され、この導電線は一般的に銅（Ｃｕ）からなる。はんだレジストは一般的に導電線をカバーし保護するように形成され、複数の銅はんだパッドはこのように形成され露出される。これは、ＢＧＡ、ＱＦＡデバイスのような実装しようとする表面実装型デバイス（ＳＭＤｓ）を、ＰＣＢ上にはんだによって固定するものである。しかしながら、スズと銅の合金を速やかなはんだプロセスで形成することは簡単ではない。この場合、あらかじめコートされたスズはんだは、一般的に最初に銅はんだパッド上に形成される。そのため、銅はんだパッドとあらかじめコートされたスズはんだとが速やかなプロセスで合金を形成する。このように、はんだの目的は良好に達成される。
【０００３】
フリップチップデバイスまたはＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）をはんだする場合では、フリップチップデバイスまたはＢＧＡとＰＣＢとの間の位置決めを向上するために、ＰＣＢ上にあらかじめコートしたはんだが高さを増加させて輪郭がボール状となるように形成される。これは、フリップチップデバイスまたはＢＧＡの底に形成されたバンプのようなものである。高密度デバイス、ワイヤー実装されたＰＣＢのために、はんだバンプの形成についてのこの技術は重要であり、必要である。
【０００４】
現在では、ステンシルプリント技術がはんだバンプを形成する際に広く使用されている方法である。ステンシルプリント方法を行うときに、複数のくぼんだ穴が形成され、それぞれの穴はＰＣＢ上の複数の銅はんだパッドのうち各銅はんだパッドに対応している。そして、このステンシルはＰＣＢ上に位置決めされ配置されることで、銅はんだパッドはこのステンシルの穴内で露出される。そして、ペーストはんだはスクレーパーによって穴内に充填される。最後に、この穴内のペーストはんだを所望のはんだバンプにするように、リフロープロセスがＰＣＢになされる。このステンシルがＰＣＢから取り除かれると、このはんだバンプがＰＣＢ上のＳＭＤｓを固定するために形成される。
【０００５】
しかしながら、このステンシルの穴の中には充填プロセスが不完全なためにペーストはんだによって充填されないものがあるだろう。これは、充填されていない穴と同数の銅はんだパッドがそれぞれはんだバンプをその上に形成していない原因となる。市場で売られている寸法および輪郭では、銅はんだパッドと結合したはんだバンプが全くないから、銅はんだパッドに対応したＰＣＢは、はんだバンプの欠落に起因する欠陥のため廃棄されるだろう。そして、失敗が同様に引き起こされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これより、本発明の目的は、はんだバンプがＰＣＢから欠落するとＰＣＢが廃棄されるという先行技術での問題を解決するために、少なくとも一つのはんだバンプをプリント回路基板（ＰＣＢ）上に埋め込む方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る少なくとも一つのはんだバンプをプリント回路基板（ＰＣＢ）上に埋め込む方法は、まず、少なくとも一つのはんだバンプをＰＣＢ上のこれに対応する露出したはんだパッドとともに結合するために形成する。そして、フラックスのレイヤーのような粘性液体をＰＣＢの表面上および露出したはんだパッド上にコートする。前記はんだバンプを前記はんだパッド上に埋め込む。最後に、リフロー処理をはんだバンプに行うような、加熱処理をはんだバンプに行う。そして、フラックスのレイヤーをＰＣＢから取り除くことで、はんだバンプがＰＣＢ上に作製される。これによって、ＰＣＢははんだパッド上に形成されたはんだバンプを欠くために廃棄されることがなく、ＰＣＢのコストが大幅に削減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、以下の図示に与えられた詳細な説明によってさらに十分に理解されることになるだろう。また、これらは本発明を制限することはない。
【０００９】
図１から図４は、はんだバンプをプリンタ回路基板（ＰＣＢ）上にステンシルプリント方法によって形成する事前のプロセスを図示する。図５から図１１は、本発明に係るはんだバンプをＰＣＢの表面上に埋め込む方法の好適な実施の形態を示す図である。
【００１０】
図１を参照すると、マルチレイヤープリント回路基板（ＰＣＢ）が図示されている。はんだレジストレイヤーは、ＰＣＢ１の表面上の銅製の導電線の上に形成される。そのため、複数の銅はんだパッド１０とはんだレジストレイヤー１１はＰＣＢ１上に形成され、この複数の銅はんだパッド１０ははんだレジストレイヤー１１に対して露出している。
【００１１】
図２を参照すると、スチールステンレスのようなステンシル２が、ＰＣＢ１上にスタックされている。このステンシル２は結合したはんだパッド１０にそれぞれ対応して複数の穴２０を有する。そして、この複数のはんだパッド１０はそれぞれステンシル２の結合した穴２０から露出される。
【００１２】
図３を参照すると、ステンシル２の複数の穴２０を、スクレーパー手段によるペーストソルダー３によって充填するプロセスが図示されている。
【００１３】
図４を参照すると、リフロー処理がなされステンシル２がともに取り除かれるような、ヒートプロセスがなされた後のＰＣＢ１が図示されている。ステンシル２の穴２０に対応したそれぞれのペーストはんだ３は、メルト効果とそこに生じる負荷のためボールのような形状のはんだバンプ３０として形成される。
【００１４】
特に注目すべきことは、この穴２０は、不完全なはんだプロセスのためペーストはんだ３で充填されないことがある。このような場合、一つの穴２０がペーストはんだ３で充填されないと、それによってステンシル２がＰＣＢ１から取り除かれた後にＰＣＢ１はパッド１０ａを露出させることになる。すなわち、図３に示すように、一つのはんだバンプ３０がはんだパッド１０ａに欠落する。
【００１５】
この問題に対応するために、本発明は、少なくとも一つの欠落したはんだバンプ３０を、ＰＣＢ１上の露出したはんだパッド１０ａ上に埋め込む方法について説明し、この方法は図５から図７に図示される。図５から図７に対応する実施の形態では、一つのはんだバンプ３０のみ欠落した上述のケースが説明されている。
【００１６】
図５を参照すると、ガラスプレート４が準備され、はんだバンプ３０を形成するためのステンシル２がこのガラスプレート４上にスタックされる。
【００１７】
次に、図６を参照すると、ペーストはんだ３ａがステンシル２のそれぞれの穴２０にスクレーパーによって充填される。
【００１８】
次に、はんだバンプ３０ａを形成するために、穴２０内にペーストはんだ３ａをリフローする。
【００１９】
図８を参照すると、ステンシル２をガラスプレート４から取り除くと、はんだバンプ３０ａ、３０ｂがガラスプレート４上にのこる。ガラスプレート４上に、図示のはんだバンプ３０ｂが、はんだパッド１０ａの寸法および輪郭で結合される。なぜならば、このステンシル２はＰＣＢ１上にはんだバンプ３０を形成するためのオリジナルに使用されるステンシル２だからである。このはんだバンプ３０ａ、３０ｂは、これらが取り付けられるガラスプレート３の表面にしっかりと結合されていない。このように、はんだバンプ３０ａ、３０ｂはガラスプレート４から簡単に完全に取り除かれる。
【００２０】
次に、図９に示されるように、フラックスのレイヤー５をＰＣＢ１の表面上にコートすると、このフラックスのレイヤー５がはんだパッド１０ａを覆う。実際のプロセスでは、ＰＣＢ１は完全にフラックスのレイヤー５によって好適に覆われる。
【００２１】
そして、はんだバンプ３０ｂをガラスプレート４からニードル（不図示）によって取り上げると、図１０に示されるように、はんだバンプ３０ｂをはんだパッド１０ａ上に供給する。このはんだバンプ３０ｂがはんだパッド１０ａ上に位置あわせされると、フラックスのレイヤー５の重量より大きな特定の重量であるため、はんだバンプ３０ｂはフラックスのレイヤー５の中に沈み、はんだパッド１０ａに近接した状態になる。
【００２２】
そのため、ＰＣＢ１をリフローすることで、はんだバンプ３０ｂははんだパッド１０ａにはんだされる。リフロープロセスの間、はんだバンプ３０ｂはそこにかかる負荷のためボール状の輪郭を依然維持する。
【００２３】
最後に、フラックスのレイヤー５を取り除くことで、ＰＣＢ１はこの時点で図１１に図示されるようになる。注目すべきことは、はんだパッド１０ａがはんだバンプ３０ｂとともに埋め込まれており、ＰＣＢ１上のそれぞれのはんだパッドがはんだバンプとともに形成されている。
【００２４】
特に示唆されることは、ＰＣＢ１上にスタックすることではんだバンプ３０ａを形成するステンシル２が、ガラスプレート４上にスタックすることではんだバンプ３０ａを形成する際に直接使用される。そのため、コスト削減の目的が達成される。また、はんだパッド１０ａの寸法および輪郭ではんだバンプ３０ｂが結合されることが保証される。すなわち、はんだパッド１０ａに対応して所望の寸法および輪郭であるガラスプレート４上のはんだバンプ３０ａのうちはんだバンプ３０ｂとともに、はんだパッド１０ａは完全に埋め込まれる。
【００２５】
前述した説明から、本発明において説明した方法は、長い間存在した問題を実際に解決するということが、当業者ならばわかる。この問題とは、はんだバンプの欠落がＰＣＢ上に生じると、ＰＣＢはもはや使用することができないという問題である。
【００２６】
本発明に係るより好適な実施の形態について開示の目的のため説明してきたが、本発明にかかる開示した実施の形態の変形例は、他の実施の形態と同様に当業者によってなされる。それによって、添付の特許請求の範囲は、本発明の精神および範囲を離れない限り、すべての実施の形態をカバーするものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、はんだバンプをプリンタ回路基板（ＰＣＢ）上にステンシルプリント方法によって形成する事前のプロセスを図示する。
【図２】図２は、はんだバンプをプリンタ回路基板（ＰＣＢ）上にステンシルプリント方法によって形成する事前のプロセスを図示する。
【図３】図３は、はんだバンプをプリンタ回路基板（ＰＣＢ）上にステンシルプリント方法によって形成する事前のプロセスを図示する。
【図４】図４は、はんだバンプをプリンタ回路基板（ＰＣＢ）上にステンシルプリント方法によって形成する事前のプロセスを図示する。
【図５】図５は、本発明に係るはんだバンプをＰＣＢの表面上に埋め込む方法の好適な実施の形態を示す図である。
【図６】図６は、本発明に係るはんだバンプをＰＣＢの表面上に埋め込む方法の好適な実施の形態を示す図である。
【図７】図７は、本発明に係るはんだバンプをＰＣＢの表面上に埋め込む方法の好適な実施の形態を示す図である。
【図８】図８は、本発明に係るはんだバンプをＰＣＢの表面上に埋め込む方法の好適な実施の形態を示す図である。
【図９】図９は、本発明に係るはんだバンプをＰＣＢの表面上に埋め込む方法の好適な実施の形態を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明に係るはんだバンプをＰＣＢの表面上に埋め込む方法の好適な実施の形態を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明に係るはんだバンプをＰＣＢの表面上に埋め込む方法の好適な実施の形態を示す図である。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006165374.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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