(57)【要約】【課題】基板本体を薄くした場合にもはんだバンプを均一に平坦化することができる配線基板のはんだバンプ平坦化方法および配線基板のはんだバンプ平坦化装置を提供する。【解決手段】配線基板４０における基板本体４１の一方の面に複数のはんだバンプ４２が形成されている。配線基板４０に対し上治具３０の下面３０ａを複数のはんだバンプ４２に押し当てて複数のはんだバンプ４２を平坦化する。基板本体４１の厚さは０．５ｍｍ以下であるとともに、はんだバンプ４２は３０００個以上形成されている。はんだバンプ平坦化の際に、複数のはんだバンプ４２を常温で上治具３０により圧力を加えることにより複数のはんだバンプ４２を平坦化する。【選択図】図２
2012099581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板本体の一方の面に複数のはんだバンプが形成された配線基板に対し押圧治具の押圧面を前記複数のはんだバンプに押し当てて前記複数のはんだバンプを平坦化する配線基板のはんだバンプ平坦化方法であって、
前記基板本体の厚さは０．５ｍｍ以下であるとともに前記はんだバンプは３０００個以上形成されており、
前記複数のはんだバンプを常温で前記押圧治具により圧力を加えることにより前記複数のはんだバンプを平坦化するようにしたことを特徴とする配線基板のはんだバンプ平坦化方法。
【請求項２】
前記押圧治具により、１つのはんだバンプ当たり０．５Ｎ以上の圧力を加えたことを特徴とする請求項１に記載の配線基板のはんだバンプ平坦化方法。
【請求項３】
前記はんだバンプは３０００〜３００００個形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板のはんだバンプ平坦化方法。
【請求項４】
前記基板本体は、導体層と絶縁層のみを積層して構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線基板のはんだバンプ平坦化方法。
【請求項５】
厚さが０．５ｍｍ以下である基板本体の一方の面に３０００個以上のはんだバンプが形成された配線基板のはんだバンプ平坦化装置であって、
前記複数のはんだバンプが上を向く状態で前記配線基板が載置される下治具と、
前記下治具上の前記配線基板に対し、前記複数のはんだバンプを常温で圧力を加えることにより前記複数のはんだバンプを平坦化する上治具と、
を備えたことを特徴とする配線基板のはんだバンプ平坦化装置。
【請求項６】
前記上治具は、１つのはんだバンプ当たり０．５Ｎ以上の圧力を加えることを特徴とする請求項５に記載の配線基板のはんだバンプ平坦化装置。
【請求項７】
前記はんだバンプは３０００〜３００００個形成されていることを特徴とする請求項５または６に記載の配線基板のはんだバンプ平坦化装置。
【請求項８】
前記基板本体は、導体層と絶縁層のみを積層して構成したことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の配線基板のはんだバンプ平坦化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板のはんだバンプ平坦化方法および配線基板のはんだバンプ平坦化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
配線基板の製造工程において、基板本体の一方の面に半球状のはんだバンプを形成した後に、治具をはんだバンプに押圧することによりはんだバンプを平坦化することが行われている（例えば、特許文献１）。詳しくは、基板本体の一方の面に複数のはんだバンプが設けられるとともに、他方の面に複数のピンが設けられている。そして、はんだバンプ平坦化装置における下治具の上に配線基板を載置し、上から上治具で配線基板を挟み込むようにして、はんだバンプに熱を加えながら圧力を加えて全部のはんだバンプの上面を均一に平坦化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４７６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、配線基板（基板本体）は薄くすることが進んでいる。基板本体は、図７に示すように、芯材としてのコア層１０１の一方の面に導体層１０２と絶縁層１０３が交互に積層されているとともにコア層１０１の他方の面に導体層１０４と絶縁層１０５が交互に積層されている。このコア層１０１を有する基板本体１００においては剛性が高い。これに対し厚さを薄くすべく図８に示すようにコア層を用いることなく導体層２０１と絶縁層２０２を交互に積層して基板本体２００を構成する。このように、コア基板を用いることなく配線基板（基板本体）を構成する、いわゆるコアレス基板とすることにより薄くすることが可能となる。
【０００５】
配線基板（基板本体）としてコアレス基板を用いた場合等のように基板本体が薄くなると、剛性が低くなる。図９に示すように、コアレスタイプの基板本体３０１の一方の面にはんだリフローにて半球状のはんだバンプ３０２を形成するとともに他方の面にピン３０３を配置した後、下治具３１０の上に配線基板３００を載置し、上治具３２０を配線基板３００に対し図１０に示すように加熱しながら圧力を加えることにより、図１１に示すように、はんだバンプ３０２の上面を平坦化する。
【０００６】
この場合、下治具３１０が接触している部位のみ加圧されてしまいはんだバンプ３０２を均一に平坦化することができない。これは、下治具３１０で配線基板３００を支えている部分のみ加圧されてしまい、加圧箇所と非加圧箇所との境界部分においては配線基板（配線パターン）が湾曲するために発生する。
【０００７】
本発明の目的は、基板本体を薄くした場合にもはんだバンプを均一に平坦化することができる配線基板のはんだバンプ平坦化方法および配線基板のはんだバンプ平坦化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明では、基板本体の一方の面に複数のはんだバンプが形成された配線基板に対し押圧治具の押圧面を前記複数のはんだバンプに押し当てて前記複数のはんだバンプを平坦化する配線基板のはんだバンプ平坦化方法であって、前記基板本体の厚さは０．５ｍｍ以下であるとともに前記はんだバンプは３０００個以上形成されており、前記複数のはんだバンプを常温で前記押圧治具により圧力を加えることにより前記複数のはんだバンプを平坦化するようにしたことを要旨とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、基板本体は、厚さが０．５ｍｍ以下であるとともに一方の面にはんだバンプが３０００個以上形成されている。この配線基板に対し押圧治具の押圧面が複数のはんだバンプに押し当てられて複数のはんだバンプが平坦化される。このとき、複数のはんだバンプに対し常温で押圧治具により圧力が加えられて複数のはんだバンプが平坦化される。
【００１０】
このように、基板本体は剛性が低いが、はんだバンプの平坦化の際に、はんだバンプが常温で押圧治具により圧力が加えられるので、はんだバンプを均一に平坦化することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の配線基板のはんだバンプ平坦化方法において、前記押圧治具により、１つのはんだバンプ当たり０．５Ｎ以上の圧力を加えたことを要旨とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、押圧治具により、１つのはんだバンプ当たり０．５Ｎ以上の圧力が加えられることにより、はんだバンプの平坦化のための圧力として好ましい。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の配線基板のはんだバンプ平坦化方法において、前記はんだバンプは３０００〜３００００個形成されていることを要旨とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、はんだバンプは３０００〜３００００個形成されている場合において、複数のはんだバンプを常温で押圧治具により圧力を加えることにより複数のはんだバンプを平坦化する方法は好ましいものとなる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線基板のはんだバンプ平坦化方法において、前記基板本体は、導体層と絶縁層のみを積層して構成したことを要旨とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、基板本体は、導体層と絶縁層のみを積層して構成した場合において、複数のはんだバンプを常温で押圧治具により圧力を加えることにより複数のはんだバンプを平坦化する方法は好ましいものとなる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、厚さが０．５ｍｍ以下である基板本体の一方の面に３０００個以上のはんだバンプが形成された配線基板のはんだバンプ平坦化装置であって、前記複数のはんだバンプが上を向く状態で前記配線基板が載置される下治具と、前記下治具上の前記配線基板に対し、前記複数のはんだバンプを常温で圧力を加えることにより前記複数のはんだバンプを平坦化する上治具と、を備えたことを要旨とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、基板本体は、厚さが０．５ｍｍ以下であるとともに一方の面にはんだバンプが３０００個以上形成されている。この配線基板に対し上治具が複数のはんだバンプに押し当てられて複数のはんだバンプが平坦化される。このとき、複数のはんだバンプに対し常温で上治具により圧力が加えられて複数のはんだバンプが平坦化される。
【００１９】
このように、基板本体は剛性が低いが、はんだバンプの平坦化の際に、はんだバンプが常温で上治具により圧力が加えられるので、はんだバンプを均一に平坦化することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の配線基板のはんだバンプ平坦化装置において、前記上治具は、１つのはんだバンプ当たり０．５Ｎ以上の圧力を加えることを要旨とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、上治具により、１つのはんだバンプ当たり０．５Ｎ以上の圧力が加わることにより、はんだバンプの平坦化のための圧力として好ましい。
請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の配線基板のはんだバンプ平坦化装置において、前記はんだバンプは３０００〜３００００個形成されていることを要旨とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、はんだバンプは３０００〜３００００個形成されている場合において、複数のはんだバンプを常温で上治具により圧力を加えることにより複数のはんだバンプを平坦化する装置は好ましいものとなる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のいずれか１項に記載の配線基板のはんだバンプ平坦化装置において、前記基板本体は、導体層と絶縁層のみを積層して構成したことを要旨とする。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、基板本体は、導体層と絶縁層のみを積層して構成した場合において、複数のはんだバンプを常温で上治具により圧力を加えることにより複数のはんだバンプを平坦化する装置は好ましいものとなる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、基板本体を薄くした場合にもはんだバンプを均一に平坦化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態におけるはんだバンプ平坦化装置のはんだバンプ平坦化前での概略構成を示す縦断面図。
【図２】本実施形態におけるはんだバンプ平坦化装置のはんだバンプ平坦化状態での概略構成を示す縦断面図。
【図３】本実施形態におけるはんだバンプ平坦化後の配線基板の概略構成を示す正面図。
【図４】本実施形態における配線基板の平坦化前の概略平面図。
【図５】本実施形態における配線基板の概略下面図。
【図６】本実施形態における配線基板の平坦化後の概略平面図。
【図７】配線基板の一部概略断面図。
【図８】配線基板の一部概略断面図。
【図９】はんだバンプ平坦化装置のはんだバンプ平坦化前での概略構成を示す縦断面図。
【図１０】はんだバンプ平坦化装置のはんだバンプ平坦化状態での概略構成を示す縦断面図。
【図１１】はんだバンプ平坦化後の配線基板の概略構成を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態ではＰＧＡ（ピングリッドアレイ）用の配線基板に適用している。
図１に示すように、はんだバンプ平坦化装置１０において、下治具２０と上治具３０とが上下に配置されている。配線基板４０は、基板本体４１と、多数のはんだバンプ４２と、多数のピン４３を有している。基板本体４１の一方の面である上面４１ａには多数のはんだバンプ４２が形成されている。基板本体４１の他方の面である下面４１ｂには多数のピン４３が形成されている。なお、基板本体４１の表裏両面（上下両面）は絶縁材で覆われている。
【００２８】
はんだバンプ平坦化装置の下治具２０には配線基板４０が載置される。このとき、下治具２０には配線基板４０が、複数のはんだバンプ４２が上を向く状態で載置される。下治具２０の上面２０ａは平坦になっており、下治具２０の上面２０ａが配線基板４０の載置面となる。下治具２０の上面２０ａにおいては配線基板４０のピン４３が接触しないようにピン接触回避用凹部２１が形成されている。ピン接触回避用凹部２１はピン４３の外形よりも若干大きく形成されている。
【００２９】
上治具３０は下治具２０の上方に配置され、上治具３０は上下方向に移動可能となっている。上治具３０の下面３０ａは下治具２０の上面２０ａと対向している。この上治具３０の下面３０ａは平坦になっており、上治具３０の下面３０ａが配線基板４０のはんだバンプ４２の押圧面となる。この上治具３０は、下治具２０上の配線基板４０に対し、複数のはんだバンプ４２を常温で圧力を加えることにより複数のはんだバンプ４２を平坦化するようになっている。
【００３０】
基板本体４１は、図１に示すように、厚さｔ１が０．５ｍｍ以下である。より詳しくは、基板本体４１の厚さｔ１は０．４〜０．５ｍｍである。
基板本体４１の上面４１ａにおいて、図４に示すように、バンプ形成エリアに、はんだバンプ４２が格子状に多数配置されている。はんだバンプ４２は３０００個以上形成されている。より詳しくは、はんだバンプ４２は、３０００〜３００００個形成されている。さらに詳しくは、はんだバンプ４２は、３８００〜２２０００個形成されている。
【００３１】
また、基板本体４１の下面４１ｂにおいて、図５に示すように、垂直にピン４３が格子状に配置されている。ピン４３は、５００〜２０００個形成されている。より詳しくは、ピン４３は、６００〜１３００個形成されている。
【００３２】
基板本体４１は、図８を用いて説明したように、厚さを薄くすべくコア層を用いることなく導体層２０１と絶縁層２０２のみを交互に積層して構成されている。このように、コア基板を用いることなく配線基板を構成する、いわゆるコアレス基板とすることにより薄くすることが可能となる。即ち、本実施形態では、配線基板４０（基板本体４１）としてコアレス基板を用いている。
【００３３】
この配線基板４０に対し上治具３０が複数のはんだバンプ４２に押し当てられて複数のはんだバンプ４２が平坦化されることになる。即ち、図４に示したはんだバンプ４２が図６および図３に示すように平坦化されて上面に平坦面４２ａが形成される。
【００３４】
次に、配線基板のはんだバンプ平坦化方法について説明する。
図１に示すように、下治具２０、上治具３０、配線基板４０を用意する。このとき、配線基板４０においては、基板本体４１の一方の面にはんだリフローにて半球状のはんだバンプ４２が多数形成されている。また、基板本体４１の他方の面にはピン４３が多数配置されている。
【００３５】
そして、図２に示すように、下治具２０の上に配線基板４０をはんだバンプ４２が上を向くようにして配置する。これにより、下治具２０で配線基板４０が支えられる。
引き続き、下治具２０の上の配線基板４０に対し、上治具３０を下動して、複数のはんだバンプ４２を上治具３０により押圧する。この上治具３０の押圧により、図３および図６に示すように、複数のはんだバンプ４２が平坦化される。つまり、配線基板４０に対し上治具３０の下面３０ａを複数のはんだバンプ４２に押し当てて複数のはんだバンプ４２を平坦化する。
【００３６】
このとき、複数のはんだバンプ４２が、常温で押圧治具としての上治具３０により圧力が加えられて複数のはんだバンプ４２が平坦化される。このように、配線基板４０（基板本体４１）は剛性が低いが、はんだバンプ４２の平坦化の際に、はんだバンプ４２が常温で押圧治具としての上治具３０により圧力が加えられるので、はんだバンプ４２を均一に平坦化することができる。
【００３７】
配線基板４０にははんだバンプ４２が３０００〜３００００個形成されており、このような配線基板４０において、複数のはんだバンプ４２を常温で上治具３０により圧力を加えることにより複数のはんだバンプ４２を平坦化する方法は好ましいものとなる。
【００３８】
また、上治具３０により、１つのはんだバンプ当たり０．５Ｎ（０．５Ｎ／はんだバンプ）以上、好ましくは１．３Ｎ（１．３Ｎ／はんだバンプ）以上の圧力を加える。即ち、上治具３０は、１つのはんだバンプ当たり０．５Ｎ（０．５Ｎ／はんだバンプ）以上、より好ましくは１．３Ｎ（１．３Ｎ／はんだバンプ）以上の圧力を加える。これより、はんだバンプ４２の平坦化のための圧力として好ましいものとなる。
【００３９】
また、配線基板４０における基板本体４１は導体層と絶縁層のみを積層して構成しており、このような配線基板４０に対し複数のはんだバンプ４２を常温で上治具３０により圧力を加えて複数のはんだバンプ４２を平坦化することは実用上好ましい。
【００４０】
このようにはんだバンプ４２の上面が平坦化された配線基板４０に対し、図３において仮想線で示すようにチップ５０が実装される。詳しくは、チップ５０の接続端子（バンプ）と配線基板４０のはんだバンプ４２とが接合されて配線基板４０上にチップ５０が実装される。このとき、配線基板４０の各はんだバンプ４２が平坦化されているので、チップ５０の各接続端子（バンプ）を均一に接合させることができる。
【００４１】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）常温で平坦化のための加圧をするようにした（パッケージ用の配線基板４０におけるはんだバンプ４２の平坦化の際に、条件パラメータとして、常温かつ高圧力とした）。即ち、基板側に熱をかけないようにした。これにより、はんだバンプ４２の径（バンプ径）のバラツキが改善される。
【００４２】
（２）高温条件では熱により配線基板４０（基板本体４１）の剛性が低下してしまうが、本実施形態においては、常温で高荷重で平坦化することにより配線クラックおよび配線湾曲等の内部層へのダメージも低減することができる。その結果、信頼性の高い配線基板４０とすることができる。
【００４３】
（３）常温で平坦化のための加圧するようにしたので、配線基板４０（基板本体４１）の反りが低減できる。
（４）下治具２０において配線基板４０を面で受けるようにした。これにより、受圧面積を大きくすることができる。つまり、配線基板４０（基板本体４１）の支持面積を拡大して下治具２０が配線基板４０（基板本体４１）のほぼ全面を受けている。そのため、高荷重条件下でも配線基板４０（基板本体４１）の内層ダメージも抑制して、はんだバンプを平坦化することができる。
【００４４】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・ＰＧＡ（ピングリッドアレイ）用の配線基板に適用したが、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）用の配線基板に適用したり、ＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）用の配線基板に適用してもよい。つまり、基板本体の下面に垂直にピンを格子状に配した場合に適用したが、基板本体の下面にはんだボールを格子状に配した場合や基板本体の下面にランドを格子状に配した場合等に適用してもよい。
【００４５】
・配線基板（基板本体）としてコアレス基板を用いたが、コア基板を用いて０．５ｍｍ以下の薄い基板本体を構成した場合に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１０…はんだバンプ平坦化装置、２０…下治具、３０…上治具、３０ａ…下面、４０…配線基板、４１…基板本体、４１ａ…上面、４２…はんだバンプ、ｔ１…厚さ。
【図１】
2012099581.tif 000003
【図２】
2012099581.tif 000004
【図３】
2012099581.tif 000005
【図４】
2012099581.tif 000006
【図５】
2012099581.tif 000007
【図６】
2012099581.tif 000008
【図７】
2012099581.tif 000009
【図８】
2012099581.tif 000010
【図９】
2012099581.tif 000011
【図１０】
2012099581.tif 000012
【図１１】
2012099581.tif 000013