(57)【要約】【課題】ディスペンサーを用いた方法と比較して、生産性が高く、微量のペーストを小径の複合ボール上に安定的に塗布する。【解決手段】先ず、電子デバイスが複数個形成された下側基板１上の、各電子デバイス接続用の全ての電極４に、複合ボール５を固定する。次に、固定された全ての複合ボール５の位置に開口部６１を有する印刷マスク６を、全ての複合ボール５の上部が各開口部６１に接触するように配置する。次に、半田ペースト印刷を行って、複合ボール５の表面層５２の開口部６１に接触した部分に凹みを形成しながら、複合ボール５の上部に半田ペースト７を付着させる。【選択図】図１
2008235514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと表面層からなる複合ボールで、第１及び第２の電子デバイスの対向する電極間を
接続する方法であって、
（ａ）基板と、前記基板上に設けられた電子部品と、前記電子部品と電気的に接続され、
前記基板上に設けられた電極と、を有する前記第１の電子デバイスの前記電極上に、前記
複合ボールを固定する工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程後、開口部を有する印刷マスクを、前記複合ボールが前記開口部に
接触するように配置することで、前記複合ボールの表面層の前記開口部に接触した部分に
凹みを形成しながら、前記複合ボールの上部に半田ペーストを付着させる工程と、
を有することを特徴とする電子デバイスの接続方法。
【請求項２】
コアと表面層からなる複数個の複合ボールで上下の電子デバイスの対向する電極間を接
続する方法であって、
電子デバイスが複数個形成された下側基板上の各電子デバイス接続用の全ての電極に前
記複合ボールを固定した後、固定された全ての複合ボールの位置に開口部を有する印刷マ
スクを、前記全ての複合ボールの上部が前記各開口部に接触するように配置して、半田ペ
ースト印刷を行うことにより、前記複合ボールの表面層の前記開口部に接触した部分に凹
みを形成しながら、前記複合ボールの上部に半田ペーストを付着させる工程を有すること
を特徴とする電子デバイスの接続方法。
【請求項３】
前記開口部の直径が前記複合ボールの直径より小さく形成された前記印刷マスクを、前
記開口部の中心を前記複合ボールの固定位置の中心に合わせて設置する請求項１または２
記載の電子デバイスの接続方法。
【請求項４】
前記印刷マスクには、前記開口部が、その中心を前記複合ボールの固定位置の中心より
も外側にずらして形成され、
前記印刷マスクを、前記開口部の中心を前記複合ボールの固定位置の中心より外側にず
らして設置する請求項１または２記載の電子デバイスの接続方法。
【請求項５】
コアと表面層からなり、上下の電子デバイスの対向する電極間を接続する複合ボールで
あって、
前記表面層に凹みが形成されていることを特徴とする複合ボール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コアと表面層からなる複数個の複合ボールで、上下の電子デバイス（パッケ
ージ等）の対向する電極間を接続する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パッケージオンパッケージ構造の電子部品は、上下のパッケージが複数個の半田ボール
で接続されているが、全体が半田からなる半田ボールに代えて、金属またはメッキされた
耐熱樹脂製のコアの表面に半田層が形成された複合ボールを使用する場合がある。また、
上側のパッケージの外部端子がボール状端子でない場合がある。その場合には、下側のパ
ッケージの基板の電極上に複合ボールを固定した後に、各複合ボールの上に半田ペースト
を塗布し、その上に上側のパッケージを載せてリフロー加熱を行う必要がある。
【０００３】
従来は、この半田ペーストの塗布をディスペンサーを用いて行っているため、生産性が
低い、微量のペーストを小径の複合ボールに安定的に塗布することが難しい、といった問
題がある。
なお、半田ボールによる接続方法に関する従来文献としては、下記の特許文献１が挙げ
られるが、この文献には、コアと表面の半田層からなる複合ボールを用いた場合の方法に
ついては記載されていない。
【特許文献１】特開平１０−２３３５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、コアと表面層からなる複数個の複合ボールで、上下の電子デバイス（
パッケージ等）の対向する電極間を接続する方法として、前述の方法と比較して、生産性
が高く、微量のペーストを小径の複合ボールに安定的に塗布できる方法を提供することで
ある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、発明１の電子デバイスの接続方法は、コアと表面層からな
る複合ボールで、第１及び第２の電子デバイスの対向する電極間を接続する方法であって
、（ａ）基板と、前記基板上に設けられた電子部品と、前記電子部品と電気的に接続され
、前記基板上に設けられた電極と、を有する前記第１の電子デバイスの前記電極上に、前
記複合ボールを固定する工程と、（ｂ）前記（ａ）工程後、開口部を有する印刷マスクを
、前記複合ボールが前記開口部に接触するように配置することで、前記複合ボールの表面
層の前記開口部に接触した部分に凹みを形成しながら、前記複合ボールの上部に半田ペー
ストを付着させる工程と、を有することを特徴とする。
【０００６】
発明２の電子デバイスの接続方法は、コアと表面層からなる複数個の複合ボールで上下
の電子デバイスの対向する電極間を接続する方法であって、電子デバイスが複数個形成さ
れた下側基板上の各電子デバイス接続用の全ての電極に前記複合ボールを固定した後、固
定された全ての複合ボールの位置に開口部を有する印刷マスクを、前記全ての複合ボール
の上部が前記各開口部に接触するように配置して、半田ペースト印刷を行うことにより、
前記複合ボールの表面層の前記開口部に接触した部分に凹みを形成しながら、前記複合ボ
ールの上部に半田ペーストを付着させる工程を有することを特徴とする。
【０００７】
発明１および２の方法によれば、半田ペースト印刷を採用して、複合ボールの表面層に
凹みを形成しながら、複合ボールの上部に半田ペーストを付着させることで、上部に付着
した半田ペーストが前記凹みに保持されて、複合ボールから下に流れ落ちることが防止さ
れる。したがって、ディスペンサーを用いた方法と比較して、生産性が高く、微量のペー
ストを小径の複合ボール上に安定的に塗布することができる。
【０００８】
発明３の電子デバイスの接続方法は、発明１または２において、前記開口部の直径が前
記複合ボールの直径より小さく形成された前記印刷マスクを、前記開口部の中心を前記複
合ボールの固定位置の中心に合わせて設置することを特徴とする。
発明３の方法によれば、前記複合ボールの表面層の上部に複合ボールと同心円のリング
状の凹みが形成される。
【０００９】
発明４の電子デバイスの接続方法は、発明１または２において、前記印刷マスクには、
前記開口部が、その中心を前記複合ボールの固定位置の中心よりも外側にずらして形成さ
れ、前記印刷マスクを、前記開口部の中心を前記複合ボールの固定位置の中心より外側に
ずらして設置することを特徴とする。
発明４の方法によれば、前記複合ボールの表面層の上部の内側に三日月状の凹みが形成
される。
【００１０】
発明５は、コアと表面層からなり、上下の電子デバイスの対向する電極間を接続する複
合ボールであって、前記表面層に凹みが形成されていることを特徴とする複合ボールであ
る。
発明５の複合ボールを、前記凹みを上側にして、電子デバイスが複数個形成された下側
基板上の各電子デバイス接続用の電極に固定した後、その上に半田ペーストを塗布するこ
とにより、半田ペーストが前記凹みに保持されて、複合ボールから下に流れ落ちることが
防止される。
【００１１】
なお、この複合ボールは、例えば、通常の方法で作製された複合ボールに対して、型押
し法等で凹みを形成することで作製できる。
また、この複合ボールは、発明１〜４の方法で半田ペースト印刷を行った後の下側基板
上に存在するが、その上に電子デバイスを載せてリフロー加熱を行うと、複合ボールの表
面層も溶解するため、最終的には凹みは存在しなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の電子デバイスの接続方法の実施形態を説明する図である。
この実施形態では、パッケージオンパッケージ構造の電子部品を製造する際に、下側基
板に形成された複数個のパッケージ上に、それぞれ上側パッケージを固定する方法につい
て説明する。
【００１３】
先ず、図１（ａ）に示すように、下側基板１の上に、チップ２がワイヤ３によりボンデ
ィングされた下側パッケージが複数個形成されている。この下側基板１には、各パッケー
ジの接続用電極４が形成されている。この各パッケージの接続用電極４は、下側基板１上
に設けられた、少なくともいずれか一つのチップ２と、下側基板１上に設けられた配線（
図示せず）を介して電気的に接続されている。そして、全ての接続用電極４の上に、コア
５１と表面の半田層５２からなる複合ボール５が固定されている。また、固定された複合
ボール５の全ての位置に開口部６１を有する印刷マスク６を用意する。
【００１４】
この印刷マスク６は、図２（ａ）に示すように、開口部６１の直径Ａが複合ボール５の
直径より小さく、図３に示すように、各開口部６１の中心を複合ボール５の固定位置の中
心に合わせて形成されている。なお、図３は、下側基板の一つのパッケージ領域１１の平
面図であって、その上に印刷マスク６を二点鎖線で描くことで、両者の位置関係を示して
いる。
【００１５】
次に、図１（ｂ）に示すように、印刷マスク６を、開口部６１の中心を複合ボール５の
固定位置の中心に合わせるとともに、全ての複合ボール５の上部が、各開口部６１に接触
するように配置する。その際に、下側基板１と印刷マスク６との間に、印刷マスク６を支
持するスペーサＳを配置してもよい。
この状態で、印刷マスク６の上に置いた半田ペースト７を、スキージ７１により図１の
右から左へ掻き取りながら移動させることで、半田ペースト印刷を行い、全ての開口部６
１内に半田ペースト７を入れる。その際に、印刷マスク６に加わる圧力（印圧）で、図２
（ｂ）に示すように、複合ボール５の表面層５２に印刷マスク６の開口部６１の周縁角部
が食い込ませてもよい。この状態で、印圧が右から左に移動しながら開口部６１に半田ペ
ースト７が充填される。
【００１６】
次に、印刷マスク６を外すことで、各複合ボール５の上部に半田ペースト７が付着する
。図２（ｃ）は、印刷マスク６を外した直後の複合ボール５の断面図であり、図２（ｄ）
はその平面図である。
これらの図に示すように、印刷マスク６を外した直後は、複合ボール５に、複合ボール
５と同心円のリング状の凹み５３が形成され、上部に半田ペースト７が付着した状態にな
る。また、印刷マスク６を外して少し時間が経つと、図１（ｃ）に示すように、複合ボー
ル５の上部に付着している半田ペースト７が外側に拡がるが、この半田ペースト７が凹み
５３に保持されて、複合ボール５から流れ落ち難い状態となる。
【００１７】
次に、図１（ｄ）に示すように、上側のパッケージ８の各接続用電極８１を、対応する
下側のパッケージの各複合ボール５に合わせて載せる。次に、図１（ｅ）に示すように、
リフロー加熱を行って、半田ペースト７および複合ボール５の半田層５２を溶融させるこ
とにより、上下のパッケージを接続する。
この実施形態の方法によれば、半田ペースト印刷を採用して、複合ボール５の表面層５
２の上部に凹み５３を形成しながら、その上部に半田ペースト７を付着させることで、半
田ペースト７が凹み５３に保持されて、複合ボール５から下に流れ落ちることが防止され
る。したがって、ディスペンサーを用いた方法と比較して、生産性が高く、微量のペース
トを小径の複合ボール上に安定的に塗布することができる。
【００１８】
また、上記実施形態とは使用する印刷マスクが異なる例について、図４を用いて説明す
る。
図４（ａ）は、下側基板の一つのパッケージ領域１１の平面図であって、その上に印刷
マスク６０を二点鎖線で描くことで、両者の位置関係を示している。図４（ｂ）は、開口
部６１と複合ボール５との位置関係を示す断面図である。図４（ｃ）は、半田ペースト印
刷直後の複合ボール５の状態を示す断面図であり、図４（ｄ）はその平面図である。
【００１９】
この例では、開口部６１の直径Ａが複合ボール５の直径と同じで、各開口部６１の中心
Ｃ６が複合ボール５の固定位置の中心Ｃ５より外側（各複合ボール５に最も近いチップ２
から離れる側）にずらして形成されている印刷マスク６０を使用している。この印刷マス
ク６０を、開口部６１の中心Ｃ６を複合ボール５の固定位置の中心Ｃ５より外側（各複合
ボールに最も近いチップ２から離れる側）にずらして設置する。
【００２０】
この状態で、前述のように、半田ペースト印刷を行って全ての開口部６１内に半田ペー
スト７を入れる。その際に、印刷マスク６０に加わる圧力（印圧）で、図４（ｂ）に示す
ように、複合ボール５の表面層５２の内側（各複合ボールに最も近いチップ２に近づく側
）に配置されている部分に、印刷マスク６０の開口部６１の周縁角部が食い込む。この状
態で、印圧が右から左に移動しながら開口部６１に半田ペースト７が充填される。
これにより、印刷マスク６０を外した直後の複合ボール５は、図４（ｃ）および（ｄ）
に示すように、複合ボール５の表面層５２の内側（各複合ボールに最も近いチップ２に近
づく側）に配置されている部分に三日月状の凹み５３が形成され、複合ボール５の上部か
ら凹み５３と反対側の側部にかけて、半田ペースト７が付着した状態になる。
【００２１】
そして、印刷マスク６０を外して少し時間が経ち、複合ボール５の上部に付着している
半田ペースト７が外側に拡がるが、この半田ペースト７は、複合ボール５のチップ２に近
づく側では凹み５３に保持されて、複合ボール５から流れ落ち難い状態となる。これに対
して、チップ２から離れる側では半田ペースト７が流れ落ち易い状態となる。
よって、図４の例では、半田ペースト７がチップ２から離れる側に流れ落ちるため、流
れ落ちた半田ペースト７がワイヤ３に付着する等の問題点が生じ難くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態の方法を説明する断面図。
【図２】印刷マスクの開口部と複合ボールの関係等を示す断面図。
【図３】印刷マスクの開口部と複合ボールの位置関係を示す平面図。
【図４】図３とは異なる印刷マスクを使用した例を説明する断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１…下側基板、２…チップ、３…ワイヤ、４…下側パッケージの接続用電極、５…複合
ボール、５１…コア、５２…表面の半田層、５３…凹み、６…印刷マスク、６０…印刷マ
スク、６１…開口部、７…半田ペースト、７１…スキージ、８…上側のパッケージ、８１
…上側パッケージの接続用電極、Ｓ…スペーサ。
【図１】
2008235514.tif 000003
【図２】
2008235514.tif 000004
【図３】
2008235514.tif 000005
【図４】
2008235514.tif 000006