(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに形成された凹部の上にこの凹部の底の配線パターンに導通する半田バンプを形成する半田バンプ形成方法であって、前記凹部の底の配線パターン上に導電性金属粒子と熱硬化樹脂からなる導電性ペーストを塗布する工程と、加熱により前記塗布された導電性ペーストが硬化した導電樹脂層を前記凹部内に形成する工程と、前記導電樹脂層の表層部の樹脂をプラズマエッチングによって除去して前記導電性金属粒子が露出した凹凸面を形成する工程と、前記凹凸面上に半田を供給してリフローする工程とを含むことを特徴とする半田バンプ形成方法。
【請求項２】
ワークに形成された凹部の底の配線パターン上に導電性金属粒子と熱硬化樹脂からなる導電性ペーストが硬化した導電樹脂層が形成され、この導電樹脂層の表面に半田バンプが接合された半田バンプ接合構造であって、前記導電樹脂層の表層部にプラズマエッチングによって樹脂成分が除去されて前記導電金属粒子が露出した凹凸面が形成され、前記半田バンプはこの凹凸面に接合されていることを特徴とする半田バンプ接合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに形成された凹部の配線パターン上に半田バンプを形成する半田バンプ形成方法および半田バンプ接合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の実装方法として、電子部品に設けられた半田の突出電極である半田バンプをワークに形成された電極に半田接合する方法が広く用いられている。半田バンプを形成する方法としては、電子部品の電極上に半田ボールを搭載し、加熱により半田ボールを溶融させて電極と半田接合する方法が知られている。
【０００３】
ところで、電子部品の種類によっては、ＴＡＢテープなど配線パターンを覆う絶縁層に設けられた凹部上に、この凹部の底の配線パターンと導通する半田バンプを形成する場合がある。近年電子部品の高密度化が進み、半田バンプの配列ピッチが狭小化しているのに伴って、この凹部の開口も小径化する傾向にある。
【０００４】
ところが、半田バンプ形成用の半田ボールのサイズは、必要な半田の量を確保するためある所定の大きさ以上であることが求められる。このため前記凹部の開口径を半田バンプ形成のために搭載される半田ボールの径よりも小さくせざるを得ない場合が多い。この結果、凹部上に搭載された半田ボールの下端と凹部の底の配線パターンとの間には隙間が生じ、リフロー時に半田ボールが溶融した溶融半田が配線パターンと良好に接合されない接合不良が生じやすい。
【０００５】
このような接合不良の対策として、銅などの導電性金属粒子を熱硬化性の樹脂に混合した導電性ペーストを用いる方法が知られている。この方法では、半田ボールの搭載に先立って導電性ペーストを凹部内に充填し、樹脂を硬化させることにより凹部に導電樹脂層を形成する。そして、この導電樹脂層の表面に半田ボールを搭載して導電性金属粒子と接合することにより半田バンプを形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、導電性ペーストが熱硬化した後の導電樹脂層の表層部においては、導電性金属粒子は薄い樹脂膜によって覆われた状態となって、金属面が露呈されにくい。このため、半田ボールを搭載した後のリフローにおいて半田ボールが溶融した溶融半田の表層部における濡れ性が低下し、溶融半田と導電樹脂層との半田接合不良を生じるという問題点があった。
【０００７】
そこで本発明は、半田接合性の良好な半田バンプ形成方法および半田バンプ接合構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の半田バンプ形成方法は、ワークに形成された凹部の上にこの凹部の底の配線パターンに導通する半田バンプを形成する半田バンプ形成方法であって、前記凹部の底の配線パターン上に導電性金属粒子と熱硬化樹脂からなる導電性ペーストを塗布する工程と、加熱により前記塗布された導電性ペーストが硬化した導電樹脂層を前記凹部内に形成する工程と、前記導電樹脂層の表層部の樹脂をプラズマエッチングによって除去して前記導電性金属粒子が露出した凹凸面を形成する工程と、前記凹凸面上に半田を供給してリフローする工程とを含む。
【０００９】
請求項２記載の半田バンプ接合構造は、ワークに形成された凹部の底の配線パターン上に導電性金属粒子と熱硬化樹脂からなる導電性ペーストが硬化した導電樹脂層が形成され、この導電樹脂層の表面に半田バンプが接合された半田バンプ接合構造であって、前記導電樹脂層の表層部にプラズマエッチングによって樹脂成分が除去されて前記導電金属粒子が露出した凹凸面が形成され、前記半田バンプはこの凹凸面に接合されている。
【００１０】
本発明によれば、凹部内の配線パターン上に導電性金属粒子と熱硬化樹脂からなる導電性ペーストが硬化した導電樹脂層を形成し、この導電樹脂層の表層部の樹脂をプラズマエッチングによって除去して導電性金属粒子が露出した凹凸面を形成した後にこの凹凸面上に半田バンプを形成することにより、半田接合性の良好な半田バンプを形成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次の本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１、図２、図３は本発明の一実施の形態の半田バンプ形成方法の工程説明図である。
【００１２】
図１（ａ）において、ワークである基板１には凹部２が形成されており、凹部２の底には基板１の下面に設けられた電極３（配線パターン）が露呈している。次いで図１（ｂ）に示すように、基板１上にはステンシルマスク４が装着され、ステンシルマスク４上に供給された導電性ペースト５をスキージ６で矢印方向に水平移動させることにより、凹部２内には導電性ペースト５が印刷により塗布される。導電性ペースト５は、熱硬化性の樹脂成分に銅や銀などの導電性金属粒子を含有させたものである。なおここでは、凹部２内に導電性ペースト５を供給する方法として、ステンシルマスク４を用いた印刷による方法を示しているが、ディスペンサを用いて凹部２内に導電性ペースト５を塗布する方法や、転写ピンを用いて凹部２内に導電性ペースト５を転写により供給する方法であってもよい。
【００１３】
この後、図１（ｃ）に示すように基板１からステンシルマスク４が除去された後、基板１は加熱工程に送られ、ここで加熱されることにより、凹部２内には導電性ペースト５が熱硬化した導電樹脂層５’が形成される。導電樹脂層５’は、図１（ｄ）に示すように、熱硬化した樹脂成分５ａの中に多数の導電性金属粒子５ｂがランダムに含有された形態となっており、導電樹脂層５’が凹部２の上面に露呈した表層部では、導電性金属粒子５ｂは直接外部に露出せず表面が樹脂成分５ａに覆われた状態となっている。
【００１４】
このような樹脂成分５ａに覆われた導電性金属粒子５ｂは半田接合性が悪いため、この導電樹脂層５’の半田接合性を改善する目的で、基板１に対してプラズマ処理が行われる。このプラズマ処理について説明する。図２（ａ）に示すように、基板１はプラズマ処理装置１０に送られ、処理室１２内の電極１１上に載置される。そして真空排気部１３によって処理室１２内を真空排気した後、処理室１２内にはガス供給部１４によって酸素を含むプラズマ発生用ガスが供給される。
【００１５】
そしてこの状態で高周波電源部１５によって高周波電圧を印加することにより、処理室１２内には酸素ガスのプラズマが発生し、これにより基板１上面のプラズマエッチングが行われる。すなわち、酸素ガスのプラズマが凹部２内の導電樹脂層５’の表層部に作用することにより、表層部において導電性金属粒子５ｂの表面を覆っていた樹脂成分５ａが除去され、表層部に導電性金属粒子５ｂが露出した凹凸面が形成される。
【００１６】
この後基板１はボール搭載工程に送られる。ここで、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、搭載ツール１６によって下面にフラックス１８が塗布された半田ボール１７が凹部２内の導電樹脂層５’上に搭載される。この後基板１はリフロー工程に送られる。そしてここで加熱されることにより、半田ボール１７が溶融し、溶融半田が導電樹脂層５’に半田接合される。そして溶融半田が冷却固化することにより、図３（ｃ）に示すように導電樹脂層５’の表面には、半田バンプ１７’が形成される。
【００１７】
この半田接合過程において、導電樹脂層５’の表層部は、前工程にプラズマエッチングによって樹脂成分が除去されて導電性金属粒子５ｂが露出した状態となっていることから、溶融半田は導電樹脂層５’の表面を濡れ広がり、良好な半田接合性が確保される。さらに、導電樹脂層５’の表層部は露出した導電性金属粒子５ｂによって凹凸形状となっていることから、この凹凸のアンカー効果によって導電樹脂層５’と半田バンプ１７’との強固な接合面が形成される。
【００１８】
なお上記実施の形態では、導電樹脂層５’の表面に半田を供給する方法として半田ボール１７を搭載する例を示したが、これ以外の方法例えばクリーム半田を印刷などによって塗布する方法を用いてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、凹部内の配線パターン上に導電性金属粒子と熱硬化樹脂からなる導電性ペーストが硬化した導電樹脂層を形成し、この導電樹脂層の表層部の樹脂をプラズマエッチングによって除去して導電性金属粒子が露出した凹凸面を形成した後にこの凹凸面上に半田バンプを形成するようにしたので、半田接合性の良好な半田バンプを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の半田バンプ形成方法の工程説明図
【図２】本発明の一実施の形態の半田バンプ形成方法の工程説明図
【図３】本発明の一実施の形態の半田バンプ形成方法の工程説明図
【符号の説明】
１  基板
２  凹部
３  電極
５  導電性ペースト
５’  導電樹脂層
５ａ  樹脂成分
５ｂ  導電性金属粒子
１７  半田ボール
１７’  半田バンプ
【図１】
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【図２】
0003872318.tif 000003
【図３】
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