(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板の本体部の表面をなす複数の電極パッド上にはんだバンプが設けられた配線基板の製造方法であって、
前記複数の電極パッドの内、一部の電極パッド上で開口する開口部を有すると共に、他の電極パッドを覆うマスクを準備する第１の工程と、
前記マスクを前記配線基板の本体部表面側に配置し、前記マスクの開口部を介して外部に露出する前記一部の電極パッド上に、はんだ材料を含有するバンプ形成部を形成する第２の工程と、
前記バンプ形成部を加熱溶融処理して、前記バンプ形成部から第１のはんだバンプを形成する第３の工程と、
前記第３の工程の後に、前記他の電極パッドの各々に対して、加熱溶融したはんだ材料を吐出供給し、第２のはんだバンプを形成する第４の工程と、
を備える配線基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の配線基板の製造方法であって、
前記配線基板の本体部は、前記複数の電極パッドと対応する位置に開口部を有するソルダレジストが表面を形成しており、
前記一部の電極パッドと前記他の電極パッドとは、前記ソルダレジストの開口部の大きさが異なり、
前記第２の工程は、前記一部の電極パッドの各々の上に、第１の量のはんだ材料を供給して、前記バンプ形成部を形成し、
前記第４の工程は、前記他の電極パッドの各々に対して、前記第１の量とは異なる第２の量のはんだ材料を供給して、前記第２のはんだバンプを形成する
配線基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の配線基板の製造方法であって、
前記一部の電極パッドと前記他の電極パッドとは、形成すべきはんだバンプの組成が異なっており、
前記第２の工程は、前記一部の電極パッドの各々の上に、第１の組成のはんだ材料を供給して、前記バンプ形成部を形成し、
前記第４の工程は、前記他の電極パッドの各々に対して、前記第１の組成とは異なる第２の組成のはんだ材料を供給して、前記第２のはんだバンプを形成する
配線基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか記載の配線基板の製造方法であって、
前記第２の工程は、マイクロボール搭載工法、印刷工法、めっき工法から選択される工法により、前記バンプ形成部を形成する
配線基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか記載の配線基板の製造方法であって、
前記第４の工程は、形成すべきはんだバンプに応じたはんだボールを加熱溶融して吐出供給するレーザ搭載工法、および、はんだを溶融させて所望量の溶融はんだを吐出供給するメタルジェット式はんだ搭載工法から選択される工法により、前記第２のバンプを形成する
配線基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか１項に記載の配線基板の製造方法であって、
前記第２の工程は、前記はんだ材料が配置されていない前記一部の電極パッド上に、前記バンプ形成部を形成する工程であり、
前記第４の工程は、前記はんだ材料が配置されていない前記他の電極パッド上に、前記第２のはんだバンプを形成する工程である
配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップなどの電子部品をフリップチップ実装するための配線基板として、電子部品を搭載するための電極パッド上にはんだバンプが形成された配線基板が用いられている。配線基板では、例えば、配線基板の表面に設けられたソルダレジスト層において、電極パッドを露出させる開口部が形成され、露出された電極パッド上にはんだボール等のはんだ材料が配置され、上記はんだ材料をリフローすることによってはんだバンプが形成される。このような配線基板において、近年、ソルダレジスト層に形成された開口部の開口径を異ならせることが要求される場合が生じている。
【０００３】
配線基板に設けられるはんだバンプは、電子部品との接続を良好に行なうためにも、その高さが揃っていることが望まれる。上記のように開口部の開口径が均一ではない場合には、はんだバンプの高さを揃えるために、開口部の大きさに応じた量のはんだ材料を、各開口部の電極パッド上に配置する必要がある。このように、開口部の大きさに応じた量のはんだ材料を配置する方法として、例えば、大きさが揃った開口部以外の開口部を順次マスクで覆う動作と、マスクで覆われていない開口部上に大きさが揃ったはんだボールを配置する動作とを繰り返す構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８１３６９号公報
【特許文献２】特開２００９−２２４６２５号公報
【特許文献３】特開２００７−５５６７号公報
【特許文献４】特開２０１０−２８３３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、配線基板上に異なる大きさのはんだボールを配置する場合には、これら大きさの異なるはんだボールを、はんだバンプ形成のために同時に加熱溶融処理の工程（リフロー工程）に供することになる。はんだバンプ形成のためのリフロー工程における加熱溶融条件は、はんだボールの大きさによって適切な条件が異なるため、上記のように同時にリフロー工程を行なうと、はんだボールの中には、リフロー条件が不適切となるはんだボールが生じる場合がある。なお、開口部に対してはんだボール以外のはんだ材料を配置する場合にも、開口部の大きさが不均一であると、リフロー条件が不適切となる同様の問題が生じ得た。また、ソルダレジスト層に設けた開口部の大きさがばらつく場合だけでなく、同一の配線基板上に、構成材料が異なる複数種類のはんだバンプを設ける必要がある場合にも、はんだバンプによって適したリフロー条件が異なる場合が生じ得る。
【０００６】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、配線基板上に、加熱溶融条件の異なる複数種類のはんだバンプを形成する場合に、各々のはんだバンプを良好に形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実施することが可能である。
［形態］
配線基板の本体部の表面をなす複数の電極パッド上にはんだバンプが設けられた配線基板の製造方法であって、
前記複数の電極パッドの内、一部の電極パッド上で開口する開口部を有すると共に、他の電極パッドを覆うマスクを準備する第１の工程と、
前記マスクを前記配線基板の本体部表面側に配置し、前記マスクの開口部を介して外部に露出する前記一部の電極パッド上に、はんだ材料を含有するバンプ形成部を形成する第２の工程と、
前記バンプ形成部を加熱溶融処理して、前記バンプ形成部から第１のはんだバンプを形成する第３の工程と、
前記第３の工程の後に、前記他の電極パッドの各々に対して、加熱溶融したはんだ材料を吐出供給し、第２のはんだバンプを形成する第４の工程と、
を備える配線基板の製造方法。
【０００８】
［適用例１］
配線基板の本体部の表面をなす複数の電極パッド上にはんだバンプが設けられた配線基板の製造方法であって、
前記複数の電極パッドの内、一部の電極パッド上で開口する開口部を有すると共に、他の電極パッドを覆うマスクを準備する第１の工程と、
前記マスクを前記配線基板の本体部表面側に配置し、前記マスクの開口部を介して外部に露出する前記一部の電極パッド上に、はんだ材料を含有するバンプ形成部を形成する第２の工程と、
前記バンプ形成部を加熱溶融処理して、前記バンプ形成部から第１のはんだバンプを形成する第３の工程と、
前記他の電極パッドの各々に対して、加熱溶融したはんだ材料を吐出供給し、第２のはんだバンプを形成する第４の工程と、
を備える配線基板の製造方法。
【０００９】
適用例１に記載の配線基板の製造方法によれば、配線基板上に第１のはんだバンプと第２のはんだバンプとを形成する際に、各々のはんだバンプにおいて、はんだバンプ形成のための加熱溶融の条件を適切化することができる。そのため、はんだバンプにおける酸化物の含有を抑え、電極パッドと良好に接合された第１および第２のはんだバンプを形成することができる。また、第２のはんだバンプを形成する際に配線基板に熱が加えられる範囲が限定されるため、第２のはんだバンプを形成するために配線基板全体に加えられる熱を抑制することができる。
【００１０】
［適用例２］
適用例１記載の配線基板の製造方法であって、前記配線基板の本体部は、前記複数の電極パッドと対応する位置に開口部を有するソルダレジストが表面を形成しており、前記一部の電極パッドと前記他の電極パッドとは、前記ソルダレジストの開口部の大きさが異なり、前記第２の工程は、前記一部の電極パッドの各々の上に、第１の量のはんだ材料を供給して、前記バンプ形成部を形成し、前記第４の工程は、前記他の電極パッドの各々に対して、前記第１の量とは異なる第２の量のはんだ材料を供給して、前記第２のはんだバンプを形成する配線基板の製造方法。適用例２に記載の配線基板の製造方法によれば、ソルダレジストの開口部の大きさが異なり、第１のはんだバンプと第２のはんだバンプの大きさが異なる場合であっても、双方のはんだバンプにおいて、はんだバンプ形成のための加熱溶融の条件を適切化することができる。
【００１１】
［適用例３］
適用例１または２に記載の配線基板の製造方法であって、前記一部の電極パッドと前記他の電極パッドとは、形成すべきはんだバンプの組成が異なっており、前記第２の工程は、前記一部の電極パッドの各々の上に、第１の組成のはんだ材料を供給して、前記バンプ形成部を形成し、前記第４の工程は、前記他の電極パッドの各々に対して、前記第１の組成とは異なる第２の組成のはんだ材料を供給して、前記第２のはんだバンプを形成する配線基板の製造方法。適用例３に記載の配線基板の製造方法によれば、第１のはんだバンプと第２のはんだバンプの組成が異なる場合であっても、双方のはんだバンプにおいて、はんだバンプ形成のための加熱溶融の条件を適切化することができる。
【００１２】
［適用例４］
適用例１ないし３いずれか記載の配線基板の製造方法であって、前記第２の工程は、マイクロボール搭載工法、印刷工法、めっき工法から選択される工法により、前記バンプ形成部を形成する配線基板の製造方法。適用例４に記載の配線基板の製造方法によれば、第１のはんだバンプを形成するためのバンプ形成部を、配線基板上で効率良く形成することが可能になるため、配線基板の製造効率を高めることができる。
【００１３】
［適用例５］
適用例１ないし４いずれか記載の配線基板の製造方法であって、前記第４の工程は、形成すべきはんだバンプに応じたはんだボールを加熱溶融して吐出供給するレーザ搭載工法、および、はんだを溶融させて所望量の溶融はんだを吐出供給するメタルジェット式はんだ搭載工法から選択される工法により、前記第２のバンプを形成する配線基板の製造方法。適用例５に記載の配線基板の製造方法によれば、溶融はんだを吐出する際の条件を適宜設定することにより、第２のはんだバンプに係る加熱溶融の条件を適切化しつつ、所望の大きさの第２のはんだバンプを形成することができる。
【００１４】
本発明は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、はんだバンプの形成方法や、配線基板などの形態で実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】配線基板１０の概略構成を示す平面図である。
【図２】配線基板１０の第１の面の近傍の様子を表わす断面模式図である。
【図３】配線基板１０へのはんだバンプ形成工程の手順を示すフローチャートである。
【図４】第１電極パッド２５上にフラックスを塗布する様子を表わす説明図である。
【図５】第１電極パッド２５上にはんだボール４４を配置する様子を表わす説明図である。
【図６】はんだボール４４から第１のはんだバンプ２０を形成する様子を表わす説明図である。
【図７】レーザ搭載工法によりはんだバンプ２１を形成する様子を模式的に表わす説明図である。
【図８】レーザ搭載工法によりはんだバンプ２１を形成する様子を模式的に表わす説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
Ａ．配線基板１０の構成：
図１は、本発明の一実施例としての製造工程により製造される配線基板１０の概略構成を示す平面図である。配線基板１０は、矩形形状の基板であり、板状コアの上下面に、複数の樹脂絶縁層を積層し、各樹脂絶縁層間に銅めっき等で形成された配線層（導電層）を設けた多層配線基板である。上記板状コアは、耐熱性樹脂板（例えば、ビスマレイミド−トリアジン樹脂板）や、繊維強化樹脂板（例えば、ガラス繊維強化エポキシ樹脂）によって構成することができる。また、各樹脂絶縁層は、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂によって形成することができる。
【００１７】
図１に示すように、配線基板１０の第１の面には、その中央部において、矩形のバンプ形成領域ＢＦＡが設けられている。バンプ形成領域ＢＦＡ内には、複数の第１のはんだバンプ２０と、第１のはんだバンプ２０よりも径の大きい複数の第２のはんだバンプ２１とが、全体として格子状に配置されている。これらの第１のはんだバンプ２０および第２のはんだバンプ２１は、半導体チップ等の電子部品をフリップチップ接続するための構造である。図１は、第１のはんだバンプ２０および第２のはんだバンプ２１の配置の一例を模式的に表わしており、第１のはんだバンプ２０および第２のはんだバンプ２１の配置は、任意に設定することができる。本実施例の配線基板１０では、第１のはんだバンプ２０の数の方が、第２のはんだバンプ２１の数よりも多くなっている。
【００１８】
なお、配線基板１０の第２の面には、配線基板１０とマザーボードとを接合するための複数の接続端子が設けられている（図示せず）。配線基板１０は、例えば、マザーボードと接続するための端子としてボール状の端子を有するボールグリットアレイ（ＢＧＡ）タイプ、あるいは、ピンを有するピングリッドアレイ（ＰＧＡ）タイプとすることができる。これら第２の面に設けられた接続端子の各々は、配線基板１０内に形成された配線パターンを介して、対応する第１のはんだバンプ２０あるいは第２のはんだバンプ２１と電気的に接続されている。
【００１９】
図２は、多層配線基板である配線基板１０の第１の面の表面近傍の様子を表わす断面模式図である。なお、図２は、図１における２−２断面であって、第１のはんだバンプ２０および第２のはんだバンプ２１を含む部位を、拡大して示している。図２では、配線基板１０が備える絶縁層の内、第１の面の表面の最も近くに配置された絶縁層２７と、この絶縁層２７よりも第１の面の表面寄りに設けられた構造を示している。
【００２０】
図２に示すように、絶縁層２７上には、複数の第１電極パッド２５と複数の第２電極パッド２６とを備える導電層２８が設けられている。これら第１電極パッド２５および第２電極パッド２６は、導電層２８よりも下側（板状コア側）に設けられた導電層と接続されて、配線基板１０全体として、所定の配線パターンを形成している。また、導電層２８上であって、配線基板１０の第１の面の表面には、第１の面を覆うソルダレジスト層２２が形成されている。ソルダレジスト層２２は、例えば、熱硬化性樹脂によって形成することができる。ソルダレジスト層２２には、ソルダレジスト層２２を厚み方向に貫通する穴部として、第１電極パッド２５を露出させる第１開口部２３と、第２電極パッド２６を露出させる第２開口部２４とが形成されている。第１開口部２３および第２開口部２４は、横断面が円形に形成されており、第２開口部２４の開口径は、第１開口部２３の開口径よりも大きく形成されている。なお、本実施例では、ソルダレジスト層２２に第１開口部２３と第２開口部２４とが形成された後に、各々の開口部２３，２４に露出した導電層２８にＮｉ／Ａｕめっきを施すことによって、電極パッド２５，２６を形成している。このように、開口部２３，２４で露出する導電層２８にめっきを施して電極パッド２５，２６を形成する他、めっきを施すことなく、開口部２３，２４で露出する導電層２８を電極パッド２５，２６としても良い。
【００２１】
各々の第１開口部２３では、第１電極パッド２５上に、既述した第１のはんだバンプ２０が配置されており、各々の第２開口部２４では、第２電極パッド２６上に、既述した第２のはんだバンプ２１が配置されている。第１のはんだバンプ２０および第２のはんだバンプ２１は、各々、第１開口部２３あるいは第２開口部２４内に充填されて、ソルダレジスト層２２の外表面に突出するように形成されている。ここで、第１のはんだバンプ２０および第２のはんだバンプ２１の各々は、ソルダレジスト層２２の外表面から突出する高さが、略等しく形成されている。
【００２２】
第１のはんだバンプ２０および第２のはんだバンプ２１は、Ｐｂ−Ｓｎ系はんだ、Ｓｎ−Ｓｂ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ、Ａｕ−Ｇｅ系はんだ、Ａｕ−Ｓｎ系はんだ、Ａｕ−Ｓｉ系はんだ等、種々のはんだ合金を用いて形成することができる。特に、Ｓｎ−Ｓｂ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ、Ａｕ−Ｇｅ系はんだ、Ａｕ−Ｓｎ系はんだ、Ａｕ−Ｓｉ系はんだ等、鉛フリーはんだによって形成することが好ましい。本実施例では、第１電極パッド上に載置したはんだボールをリフロー工程に供することにより、第１のはんだバンプ２０を形成している。また、第２のはんだバンプ２１は、第２電極パッド２６上に、加熱溶融したはんだ材料を吐出供給することによって形成している。以下に、第１のはんだバンプ２０および第２のはんだバンプ２１の製造工程について、詳しく説明する。
【００２３】
Ｂ．はんだバンプの形成方法：
図３は、配線基板１０へのはんだバンプ形成工程の手順を示すフローチャートである。配線基板上にはんだバンプを形成する際には、まず、第１のはんだバンプ２０および第２のはんだバンプ２１が形成される前の配線基板１０（以後、第１のはんだバンプ２０と第２のはんだバンプ２１の両方が形成される前の種々の工程における配線基板１０を、はんだバンプ未形成基板、あるいは配線基板本体部と呼ぶ）を準備する（ステップＳ１００）。すなわち、はんだバンプ未形成基板（配線基板本体部）は、図２に示された配線基板１０において、第１のはんだバンプ２０および第２のはんだバンプ２１が省略されたものである。
【００２４】
はんだバンプ未形成基板を用意すると、次に、はんだバンプ未形成基板における各第１電極パッド２５上に、フラックスを塗布する（ステップＳ１１０）。この工程は、本実施例では、メタルマスクを用いたスクリーン印刷によって行なっている。図４は、ステップＳ１１０において第１電極パッド２５上にフラックスを塗布する様子を、図２に対応する断面の様子として表わす説明図である。
【００２５】
ステップＳ１１０では、まず、はんだバンプ未形成基板におけるソルダレジスト層２２上に、フラックス塗布用マスク３２を載置する。フラックス塗布用マスク３２は、はんだバンプ未形成基板とほぼ同じ大きさのシートであり、複数の貫通孔であるフラックス挿入口３４が、ソルダレジスト層２２の第１開口部２３に対応する位置に設けられている。なお、ソルダレジスト層２２への余分なフラックスの付着を抑制するために、フラックス挿入口３４の直径は、第１開口部２３の直径よりも小さいことが好ましい。
【００２６】
図４に示すように、ステップＳ１１０では、ゴム製のスキージＳＱをフラックス塗布用マスク３２の外表面に摺動させることによってゲル状のフラックスを各フラックス挿入口３４を介して各第１開口部２３へと流入させ、第１電極パッド２５上にフラックスを塗布する。第１電極パッド２５上に塗布されたフラックスは、フラックス層３０を形成する。全ての第１電極パッド２５に対してフラックスが塗布されたことを確認した後、はんだバンプ未形成基板からフラックス塗布用マスク３２が取り外される。
【００２７】
第１電極パッド２５上にフラックスを塗布すると、次に、はんだバンプ未形成基板上に、はんだボール用マスク４０を配置する（ステップＳ１２０）。そして、はんだバンプ未形成基板上にはんだボール用マスク４０を配置すると、次に、第１電極パッド２５上へのはんだボール４４の配置を行なう（ステップＳ１３０）。図５は、ステップＳ１３０において第１電極パッド２５上にはんだボール４４を配置する様子を、図２に対応する断面の様子として表わす説明図である。はんだボール用マスク４０は、種々の大きさで形成可能であり、はんだバンプ未形成基板よりも大きくても良いが、本実施例では、はんだバンプ未形成基板とほぼ同じ大きさのシートから成るはんだボール用マスク４０を用いている。はんだボール用マスク４０には、その外周部に、バンブ未形成基板側に突出した凸構造であるスペーサ部４１が設けられている。はんだボール用マスク４０は、スペーサ部４１においてソルダレジスト層２２の表面に接し、他の領域はソルダレジスト層から離間している。なお、図５では、はんだボール用マスク４０において、図５に示した範囲の外周部にスペーサ部４１が設けられている様子を表わしている。また、はんだボール用マスク４０には、複数の貫通孔であるマスク開口部４２が、ソルダレジスト層２２の第１開口部２３に対応する位置に設けられている。なお、ソルダレジスト層２２の第２開口部２４は、はんだボール用マスク４０によって覆われる。はんだボール用マスク４０は、金属や樹脂など、種々の材料により形成可能であるが、本実施例ではメタルマスクを用いている。
【００２８】
図５に示すように、ステップＳ１３０では、はんだボール用マスク４０の外表面上に、第１電極パッド２５の数より多い個数のはんだボール４４を散布し、各々の第１電極パッド２５のフラックス層３０上に、１個ずつのはんだボール４４を配置する。ステップＳ１３０で用いるはんだボール４４の大きさは、第１電極パッド２５の直径（第１開口部２３の直径）や、ソルダレジスト層２２の厚み、フラックス層３０の厚み等を考慮して、最終的に所望の高さの第１のはんだバンプ２０を形成可能になる大きさとして、定めればよい。
【００２９】
各々の第１電極パッド２５のフラックス層３０上に、１個ずつのはんだボール４４を配置すると、次に、バンプ未形成基板上から、はんだボール用マスク４０を除去する（ステップＳ１４０）。図６は、はんだボール４４から第１のはんだバンプ２０を形成する様子を表わす説明図である。図６（Ａ）は、ステップＳ１４０で、はんだボール用マスク４０を除去した後のバンプ未形成基板の様子を表わしている。第１電極パッド２５上に配置されたはんだボール４４は、第１のはんだバンプ２０を形成するための構造であるため、バンプ形成部とも呼ぶ。
【００３０】
その後、リフロー工程を行ない、バンプ形成部であるはんだボール４４から、第１のはんだバンプ２０を形成する（ステップＳ１５０）。図６（Ｂ）は、ステップＳ１５０で、はんだボール４４から第１のはんだバンプ２０が形成された様子を表わしている。リフロー工程は、例えば、図６（Ａ）に示したようにはんだボール４４を載置したバンプ未形成基板をリフロー炉内に配置して、はんだの融点より１０〜４０℃高い温度に加熱し、その後冷却することにより実行する。これにより、はんだボール４４が溶融して、第１電極パッド２５と接合し、半球状に盛り上がった第１のはんだバンプ２０が形成される。はんだボールは、一般に、表面に酸化被膜が形成されている。リフロー工程においては、このような酸化被膜を加熱によって除去し、はんだボール全体を溶融させて、滑らかな球面状の表面を有するはんだバンプと成す。また、はんだボール４４を加熱溶融することによって、第１電極パッド２５の表面（例えば、既述したＮｉ／Ａｕめっき層）とはんだとが合金化して、第１のはんだバンプ２０が第１電極パッド２５に接合する。なお、本実施例では、ステップＳ１５０においてリフロー工程を行なった後に、バンプ未形成基板に付着してしまった余分なフラックスを除去するためのフラックス洗浄が実行される。
【００３１】
第１はんだバンプ２０を形成した後には、第２電極パッド２６上に、レーザ搭載工法によって第２のはんだバンプ２１を形成する（ステップＳ１６０）。レーザ搭載工法とは、所定のはんだバンプ形成装置を用いて、加熱溶融したはんだ材料を第２電極パッド２６上に吐出供給して、はんだバンプを形成する方法である。より具体的には、形成すべきはんだバンプ１個に対して１個のはんだボールを用意し、用意したはんだボールを１つずつ別個に加熱溶融して所定の箇所に吐出供給することにより、はんだバンプを形成する方法である。このように、形成すべきはんだバンプ１個に対して、１個のはんだボールを用いるため、用いるはんだボールの大きさは、形成すべき第２のはんだバンプ２１の大きさに応じて定められる。すなわち、はんだボールの大きさは、第２電極パッド２６の直径や形成すべき第２のはんだバンプ２１の高さ等に応じて適宜設定される。既述したように、第２電極パッド２６の直径は、第１電極パッド２５の直径よりも大きく形成されており、第１のはんだバンプ２０と第２のはんだバンプ２１とは、高さが揃うように形成される。そのため、ステップＳ１６０のレーザ搭載工法では、ステップＳ１３０で用いられるはんだボール４４よりも、直径が大きいはんだボールが用いられる。
【００３２】
図７および図８は、レーザ搭載工法によりはんだバンプ２１を形成する様子を模式的に表わす説明図である。レーザ搭載工法に用いるはんだバンプ形成装置は、はんだボール５２が１つずつ供給されて加熱溶融したはんだを吐出するための射出ヘッド５０と、射出ヘッド５０内に供給されたはんだボール５２へと不活性ガスを供給する不活性ガス供給部（図示せず）と、射出ヘッド５０内に配置されたはんだボール５２へとレーザを照射するレーザ照射部（図示せず）とを備えている。なお、不活性ガス供給部が供給する不活性ガスは、後述するように溶融はんだの酸化を抑制可能となるガスであれば良く、例えば、窒素ガスやヘリウムガスを用いることができる。
【００３３】
図７（Ａ）は、射出ヘッド５０が、第２電極パッド２６上に位置合わせの後に配置されて、射出ヘッド５０内にはんだボール５２が供給され、射出ヘッド５０内に配置されたはんだボール５２へと不活性ガスが供給され始めたときの様子を表わす。また、図７（Ｂ）は、その後にはんだバンプ形成装置において、射出ヘッド５０内に配置されたはんだボール５２に対してレーザの照射が行なわれる様子を表わす。レーザが照射されることで、はんだボール５２は加熱されて溶融する。図８（Ａ）は、射出ヘッド５０内ではんだボール５２が溶融した様子を表わす。溶融したはんだボール５２は、射出ヘッド５０から第２電極パッド２６上へと吐出される。吐出された溶融はんだは、自身が有する熱によって第２電極パッド２６の表面部分と合金化して第２電極パッド２６と接合し、冷却されて第２のはんだバンプ２１を形成する。図８（Ｂ）は、第２電極パッド２６上に第２のはんだバンプ２１が形成された様子を表わす。
【００３４】
このとき、はんだバンプ形成装置においてはんだボール５２へと照射されるレーザのエネルギ量（強度や照射時間）は、はんだボール５２を溶融するのに充分な量であって、溶融したはんだボール５２が、第２電極パッド２６の表面と合金化して接合するために要するエネルギを有するように設定される。レーザ搭載工法によりはんだバンプ２１を形成する際には、はんだボール５２を覆う酸化被膜は、レーザ照射によって加熱された時に除去される。そして、射出ヘッド５０から溶融したはんだが吐出される際には、射出ヘッド５０内に供給される不活性ガスと共に吐出が行なわれるため、吐出される溶融はんだは、不活性ガスによって酸素から保護される。そのため、第２電極パッド２６上で形成される第２のはんだバンプ２１内における酸化物の形成が抑制される。
【００３５】
ステップＳ１６０において第２はんだバンプ２１を形成することで、図２のように、高さが揃った第１のはんだバンプ２０および第２のはんだバンプ２１が形成された配線基板１０を得ることができる。なお、配線基板１０を製造する際に、複数の配線基板１０が連結された連結配線基板として製造する場合には、はんだバンプを形成した後に、連結配線基板を所定の箇所で分割することにより、個々の配線基板１０を得ることができる。
【００３６】
以上のように構成された本実施例の配線基板の製造方法によれば、配線基板上に大きさの異なるはんだバンプを形成する場合であっても、大きさの異なるはんだバンプの各々において、はんだバンプ形成のための加熱溶融工程における加熱条件を適切化することができる。すなわち、第１の大きさを有する第１のはんだバンプ２０は、いわゆるマイクロボール搭載工法により形成しており、一定の大きさのはんだボール４４を、はんだボール４４の大きさ等に応じて設定した条件のリフロー工程に供するため、加熱溶融の条件を適切化できる。また、第２の大きさを有する第２のはんだバンプ２１は、いわゆるレーザ搭載工法により形成しており、はんだボール４４より大きなはんだボール５２を、はんだボール５２の大きさ等に応じて設定した条件で加熱溶融して吐出するため、加熱溶融の条件を適切化できる。
【００３７】
ここで、バンプ形成のための加熱溶融の工程は、既述したように、はんだの表面に形成される酸化被膜の除去と、電極パッドとの接合面における合金化という機能を有している。そのため、加熱溶融条件が不十分であると、はんだバンプの内部に酸化物が存在したり、電極パッドとの接合が不十分になったりする場合がある。また、加熱溶融条件が過剰であると、配線基板に対して過剰な加熱が行なわれることになり望ましくない。大きさが異なる複数種類のはんだバンプを形成すべきときに、いずれのはんだバンプもマイクロボール搭載工法で形成してリフロー工程に供すると、少なくともいずれかのはんだバンプにおける加熱溶融の条件が不適切となる場合が生じ得る。本実施例では、上記のように、大きさの異なるいずれのはんだバンプの加熱溶融条件も適切化できるため、いずれのはんだバンプにおいても、内部における酸化物の生成を抑え、電極パッドとの間の充分な接合を確保することができる。
【００３８】
上記のように、本実施例では、リフロー処理を伴うマイクロボール搭載工法と、溶融はんだを吐出するレーザ搭載工法とを組み合わせている。そのため、配線基板全体に対して熱が加えられるのは、マイクロボール搭載工法に伴うリフロー時だけであり、レーザ搭載工法の実行時には、第２のはんだバンプ２１が形成される第２電極パッド２６が局所的に加熱されるだけである。したがって、第２のはんだバンプ２１を形成するために配線基板に加えられる熱を抑制し、はんだの加熱溶融処理に起因して配線基板全体に加わる熱量を抑制することができる。ここで、実施例では、マイクロボール搭載工法を先に行ない、レーザ搭載工法を後に行なっているが、形成された第２のはんだバンプ２１に対してリフロー工程による熱が加えられることを許容するならば、上記２つの工法によるはんだバンプ形成の順序を逆にしても良い。この場合には、はんだボール用マスク４０は、第２のはんだバンプ２１ごと第２開口部２４を覆う形状とすればよい。なお、電極パッド上に配置したバンプ形成部に対するリフロー処理の方法としては、例えば、電極パッド上に配置した各々のバンプ形成部に対して個別にレーザ照射する方法も考えられる。しかしながら、本実施例のように、リフロー炉等を用いて配線基板全体を一括して処理することで、製造効率を向上させることができる。
【００３９】
また、本実施例の配線基板の製造方法によれば、第１のはんだバンプ２０と第２のはんだバンプ２１の双方を、はんだボールによって形成している。はんだボールを用いるバンプ形成方法は、はんだ供給量の信頼性が特に高い方法であるため、このような構成とすることで、配線基板全体において、形成したはんだバンプの大きさに係る信頼性を高めることができる。
【００４０】
さらに、本実施例では、第１のはんだバンプ２０と第２のはんだバンプ２１の双方をはんだボールによって形成する際に、第２のはんだバンプ２１はレーザ搭載工法により形成するため、第２のはんだバンプ２１を形成する際には、配線基板上にはんだボールが供給されない。そのため、はんだバンプの形成時に、異なる直径のはんだボールが混合されることを抑制することができる。
【００４１】
ここで、はんだボールを電極パッド上に配置してリフローするバンプ形成方法としては、例えば吸引によりはんだボールを個別に持ち上げて個々の電極パッド上に配置する方法もある。しかしながら、本実施例では、開口部を有するマスク上にはんだボールを散布して開口部内にはんだボールを振り込む方法を採用することで、多数のはんだボールを一括して配置することができ、製造効率を高めることができる。特に、本実施例では、はんだバンプのうちの多数派である第１のはんだバンプ２０を形成するためにマイクロボール搭載工法を用いているため、製造効率を向上させる効果を高めることができる。
【００４２】
なお、配線基板上に大きさの異なる複数種類のはんだバンプを設ける場合に、レーザ搭載工法によってすべてのはんだバンプを形成することも可能である。しかしながら、レーザ搭載工法のように、電極パッドの各々に対して加熱溶融したはんだ材料を吐出供給する方法では、通常は、１個ずつ逐次的にはんだバンプの形成が行なわれることになる。そのため、マイクロボール搭載工法のように、はんだバンプを一括的に形成できる方法と組み合わせることで、配線基板の製造工程全体の効率を高めることができる。
【００４３】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４４】
Ｃ１．変形例１（第１のはんだバンプ２０の形成に係る変形）：
実施例では、はんだ材料を含有するバンプ形成部を電極パッド上に形成し、加熱溶融処理によって第１のはんだバンプを形成するために、マイクロボール搭載工法を用いたが、異なる工法を用いても良い。例えば、マイクロボール搭載工法に代えて、印刷工法やめっき工法を用いても良い。印刷工法やめっき工法によって、第１のはんだバンプに対応するバンプ形成部を形成する場合にも、ソルダレジスト層２２の第１開口部２３の大きさ（直径）に応じた大きさのバンプ形成部を設けることで、所望の大きさ（高さ）のはんだバンプを形成することが可能になる。また、バンプ形成部の大きさに応じて定められる条件で加熱溶融処理を行なうことで、はんだの溶融や酸化皮膜の除去や電極パッドとの接合を適切に行なうことができる。特に、印刷工法やめっき工法は、マイクロボール搭載工法と同様に、多数のバンプ形成部を一括形成することが可能であるため、これらの工法を組み合わせることで、配線基板の製造効率を高めることができる。
【００４５】
なお、めっき工法を採用する場合には、内部に酸化物を有しないバンプ形成部を形成することができるため、加熱溶融処理においては、主として、電極パッドとの合金化による接合が行なわれる。また、めっき工法を採用する場合には、内部に酸化物を有しないバンプ形成部を形成することができるため、電極パッド上におけるフラックス層の形成を省略することができる。印刷工法を採用する場合には、はんだ微粒子を含むはんだペーストを用いて印刷を行なうため、はんだ微粒子表面の酸化物皮膜層を除去するために、実施例と同様に、印刷の工程に先立って第１電極パッド２５上にフラックス層を形成すれば良い。
【００４６】
Ｃ２．変形例２（第２のはんだバンプ２１の形成に係る変形）：
実施例では、第２電極パッド２６の各々に対して、加熱溶融したはんだ材料を吐出供給し、第２のはんだバンプ２１を形成する方法として、レーザ搭載工法を用いたが、異なる工法を用いても良い。例えば、レーザ搭載工法に代えて、メタルジェット式はんだ搭載工法を用いても良い。メタルジェット式はんだ搭載工法とは、はんだのインゴットを予め溶融させ、溶融したはんだを所望量吐出する方法である。メタルジェット式はんだ搭載工法に用いるバンプ形成装置は、はんだのインゴットを予め溶融させて保持するるつぼと、溶融したはんだが供給されて所望量のはんだを吐出する吐出ノズルと、を備えている。吐出ノズルにはピエゾ素子が設けられており、ピエゾ素子によって、吐出ノズル内に形成されて溶融はんだが供給されるチャンバ内を加圧して、吐出ノズルのノズル穴から溶融はんだを吐出させる。このようなメタルジェット式はんだ搭載工法によって形成されるはんだバンプの大きさ（吐出される溶融はんだの量）は、溶融はんだの重さを考慮して、ノズル穴の径と、上記チャンバにおける加圧量によって調節することができる。このように異なる方法であっても、溶融はんだに対する加熱量を調節可能であって、所定量の加熱溶融したはんだ材料を電極パッド上に吐出して、電極パッドとの合金化を行なってはんだバンプを形成する方法であれば、実施例と同様の効果が得られる。
【００４７】
Ｃ３．変形例３(はんだバンプの種類に係る変形）：
実施例では、大きさが異なる２種類のはんだバンプを形成することとしたが、大きさが異なる３種類以上のはんだバンプを形成することとしても良い。このような場合には、例えば、最も数が多い所定の大きさのはんだバンプを第１のはんだバンプ２１として、バンプ形成部の形成および配線基板全体に対する加熱溶融処理を行なえば良い。そして、残余のはんだバンプは、電極パッド上に加熱溶融したはんだ材料を吐出供給する方法により形成すれば良い。このとき、加熱溶融したはんだ材料を吐出供給する方法としてレーザ搭載工法を用いる場合には、形成すべきはんだバンプの大きさに応じて、用いるはんだボールの大きさを変更すれば良い。また、メタルジェット式はんだ搭載工法を用いる場合には、既述したピエゾ素子による加圧量を変更することにより、吐出させる溶融はんだ量を変更すれば良い。このような構成とすれば、配線基板に対する過剰な加熱を抑えつつ、すべてのはんだバンプについて、加熱溶融工程を良好に行なうことができる。
【００４８】
あるいは、同一の配線基板において、大きさが異なる複数種類のはんだバンプを形成する構成に代えて、あるいは、大きさが異なる複数種類のはんだバンプを形成する構成に加えて、他の要素が異なる複数種類のはんだバンプを形成することとしても良い。例えば、組成の異なる複数種類のはんだバンプを形成することとしても良い。形成すべきはんだバンプの組成が異なる場合にも、例えばはんだボールによってバンプ形成部を形成してリフロー処理を行なおうとすると、バンプの種類によって適切なリフロー条件が異なるため、加熱溶融処理を適切な条件で行なえないバンプが生じ得る。そのため、本願発明を適用して、一の組成のバンプを、バンプ形成部の形成と加熱溶融処理を伴う方法により形成し、他の組成のバンプを、所定量の溶融はんだの吐出供給により形成することで、実施例と同様の効果が得られる。すなわち、バンプ形成の際の加熱溶融処理の条件が異なる複数種類のバンプを形成する際には、本発明を適用することで、バンプの種類ごとに加熱溶融条件を適切化できるという同様の効果が得られる。
【００４９】
Ｃ４．変形例４（配線基板に係る変形）：
実施例では、半導体チップなどの電子部品をフリップチップ実装するための第１のはんだバンプ２０および第２のはんだバンプ２１を形成するために、本願発明を適用したが、配線基板１０の裏面側のマザーボートとの接続側に設けるバンプを形成する際に、本願発明を適用しても良い。また、実施例では、板状コア上に絶縁体層として樹脂絶縁体層を備えるプリント配線基板（いわゆるオーガニック基板、オーガニックパッケージと呼ばれるもの）を用いたが、異なる種類の配線基板、例えばセラミック配線基板に本願発明を適用しても良い。同一の配線基板内に、適切な加熱溶融条件の異なる複数種類のはんだバンプを形成する場合であれば、本願発明を適用することで、実施例と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５０】
１０…配線基板
２０…第１のはんだバンプ
２１…第２のはんだバンプ
２２…ソルダレジスト層
２３…第１開口部
２４…第２開口部
２５…第１電極パッド
２６…第２電極パッド
２７…絶縁層
２８…導電層
３０…フラックス層
３２…フラックス塗布用マスク
３４…フラックス挿入口
４０…はんだボール用マスク
４２…マスク開口部
４４…はんだボール
５０…射出ヘッド
５２…はんだボール
【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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