專利名稱:焊球搭載方法及焊球搭載裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種用于將成為焊錫凸塊的焊球搭載于印刷電路板上的焊球搭載方法及焊球搭載裝置。
背景技術:
為了進行封裝基板與IC芯片的電連接而使用焊錫凸塊。焊錫凸塊由以下的工序形成。(1)在形成于封裝基板上的連接焊盤上印刷焊劑的工序。( 在印刷了焊劑的連接焊盤上搭載焊球的工序。(3)進行軟熔、由焊球形成焊錫凸塊的工序。在將上述焊球搭載于連接焊盤的工序中,例如使用公開于日本特開2001-267731 號的印刷技術。在該印刷技術中,如圖23(A)所示,在印刷電路板30上的與連接焊盤75相對的位置載置設有開口 116a的焊球定位用掩模116,用橡皮刮板IM使焊球78s落下到連接焊盤75上。隨著IC的高集成化,封裝基板的焊錫凸塊要求進一步小徑化、窄間距化。為此,焊球直徑比小于Φ200μπι的砂粒還小,在并用所述焊球定位用掩模和橡皮刮板的方法中,焊錫凸塊的高度產生偏差,質量下降。S卩,當焊球小直徑化時,相對于表面積的重量比減小,產生由分子間力導致的焊球的吸附現象。在以往技術中,使橡皮刮板接觸著焊球而輸送容易凝集的焊球,所以,會傷及焊球而使該焊球產生一部分缺損。當焊球的一部分缺損時,因為在各連接焊盤上焊球的體積變得不同,所以,如所述那樣,焊錫凸塊的高度產生偏差。當存在體積小的焊錫凸塊時,由于熱應力集中到該焊錫凸塊上,所以連接可靠性下降。另外,印刷電路板的表面不平坦,特別是在積層式多層電路板上,其表面的凹凸較大。當在印刷電路板上載置焊球定位用掩模時,沿印刷電路板的凹凸,在焊球定位用掩模上也形成凹下部分。當處理直徑小于200Φ μ m的焊球時,如圖23(B)所示,在形成凹下部分的焊球定位用掩模116上,橡皮刮板IM不能追隨于凹部,成為從上推壓焊球78s而將其壓扁,從而使輸送變得困難。即使作為其對策用柔軟的材質構成橡皮刮板,但如圖23(C)所示,橡皮刮板1 的前端部分彎曲,焊球78s會進入到該部分而被壓扁。在這樣使用橡皮刮板的方法中,難以按正常的焊錫體積將直徑小于Φ 200 μ m的焊球搭載于連接焊盤上。
發明內容
本發明的目的在于提供一種可將直徑小于Φ 200 μ m的焊球確實地搭載到連接焊盤上的焊球搭載方法及焊球搭載裝置。
為了達到上述目的,技術方案1所述的發明是焊球搭載方法,用于使用具有與印刷電路板的連接焊盤對應的多個開口的焊球定位用掩模、將成為焊錫凸塊的焊球搭載到印刷電路板的連接焊盤上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,使具有與該焊球定位用掩模相對的開口部的筒構件位于焊球定位用掩模的上方, 用該筒構件吸引空氣,從而使焊球集合到該筒構件正下方的焊球定位用掩模上;通過使所述筒構件在水平方向移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下。技術方案2所述的發明是焊球搭載裝置,用于將成為焊錫凸塊的焊球搭載到印刷電路板的連接焊盤上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,該焊球搭載裝置包括焊球定位用掩模,該焊球定位用掩模具有與印刷電路板的連接焊盤對應的多個開 Π ;筒構件,該筒構件位于焊球定位用掩模的上方,通過從開口部吸引空氣,從而使焊球集合到開口部正下方;移動機構,該移動機構用于使所述筒構件在水平方向移動,通過使該筒構件移動, 從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下。技術方案3所述的發明是焊球搭載裝置,用于將成為焊錫凸塊的焊球搭載于印刷電路板的連接焊盤上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,該焊球搭載裝置包括焊球定位用掩模,該焊球定位用掩模具有與印刷電路板的連接焊盤對應的多個開 Π ;筒構件,該筒構件位于焊球定位用掩模的上方,通過從開口部吸引空氣,從而使焊球集合到開口部正下方;移動機構,該移動機構用于使所述筒構件在水平方向移動,通過使該筒構件移動, 從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下;使所述筒構件的開口部下端與所述焊球定位用掩模之間的間隙在相對于所述筒構件的移動方向的前后方向和左右方向上不同。技術方案9所述的焊球搭載方法,用于使用具有與印刷電路板的連接焊盤區域的連接焊盤對應的多個開口的焊球定位用掩模,將成為焊錫凸塊的焊球搭載到印刷電路板的連接焊盤上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于使具有開口部下端的筒構件位于焊球定位用掩模的上方,該開口部下端與所述焊球定位用掩模間的間隙在相對于該筒構件移動方向的前后方向和左右方向上不同,通過用該筒構件吸引空氣,從而使焊球集合到該筒構件正下方的焊球定位用掩模上,通過使所述筒構件在水平方向移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下。為了達到上述目的,技術方案10所述的焊球搭載裝置,用于將成為焊錫凸塊的焊球搭載到印刷電路板的電極上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成; 其特征在于,包括焊球定位用掩模,該焊球定位用掩模具有與印刷電路板的電極對應的多個開口 ;筒構件,該筒構件位于焊球定位用掩模的上方,通過從開口部吸引空氣,從而使焊球集合到開口部的正下方;移動機構,該移動機構用于使所述筒構件在水平方向移動,通過使該筒構件移動, 從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球落下到印刷電路板的電極上;由導電性構件構成所述筒構件的至少焊球接觸部位。技術方案14所述的焊球搭載方法,用于使用具有與印刷電路板的連接焊盤對應的多個開口的焊球定位用掩模,將成為焊錫凸塊的焊球搭載到印刷電路板的連接焊盤上, 所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,使具有與焊球定位用掩模相對的開口部的導電性筒構件位于該焊球定位用掩模的上方,用該筒構件吸引空氣,從而使焊球集合到該筒構件正下方的焊球定位用掩模上;通過使所述筒構件在水平方向移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下。為達到上述目的,技術方案15所述的焊球搭載裝置,用于將成為焊錫凸塊的焊球搭載到印刷電路板的連接焊盤區域的各連接焊盤上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,該焊球搭載裝置包括焊球定位用掩模,該焊球定位用掩模具有與印刷電路板的連接焊盤對應的多個開 Π ;筒構件,該筒構件位于焊球定位用掩模的上方,通過從開口部吸引空氣,從而使焊球集合到開口部正下方;移動機構,該移動機構用于使所述筒構件在水平方向移動,通過使該筒構件移動, 從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下;所述筒構件的開口部為大致矩形,使該開口部的與筒構件移動方向平行的邊的長度是所述連接焊盤區域的與筒構件移動方向平行的邊的長度的ι. 1 4倍,使所述開口部的與筒構件移動方向垂直的邊的長度是所述連接焊盤區域的與筒構件移動方向垂直的邊的長度的ι. 1 4倍。技術方案18所述的焊球搭載方法,用于使用具有與印刷電路板的連接焊盤區域的連接焊盤對應的多個開口的焊球定位用掩模,將成為焊錫凸塊的焊球搭載到印刷電路板的連接焊盤上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于筒構件的開口部為大致矩形,使該開口部的與筒構件移動方向平行的邊的長度是所述連接焊盤區域的與筒構件移動方向平行的邊的長度的1. 1 4倍,使所述開口部的與筒構件移動方向垂直的邊的長度是所述連接焊盤區域的與筒構件移動方向垂直的邊的長度的1.1 4倍,使這樣的筒構件位于焊球定位用掩模的上方,用該筒構件吸引空氣,從而使焊球集合到該筒構件正下方的焊球定位用掩模,
通過使所述筒構件在水平方向移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下。為達到上述目的,技術方案19所述的焊球搭載方法,用于使用焊球定位用掩模, 將成為焊錫凸塊的焊球搭載到印刷電路板的電極上,該焊球定位用掩模具有與印刷電路板的從阻焊劑層的開口露出的電極對應的多個開口,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,使阻焊劑層的表面平坦化;使具有開口部的筒構件位于焊球定位用掩模的上方,用該筒構件吸引空氣,從而使焊球集合到該筒構件正下方的焊球定位用掩模上;通過使所述筒構件在水平方向移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球通過焊球定位用掩模的開口落下,從而將焊球搭載到印刷電路板的連接焊盤上。技術方案20所述的焊球搭載方法,用于將成為焊錫凸塊的焊球搭載到印刷電路板的從阻焊劑層的開口露出的電極上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于使阻焊劑層的表面平坦化;使具有開口部的筒構件位于平坦化的阻焊劑層的上方,用該筒構件吸引空氣,從而使焊球集合到該筒構件正下方的阻焊劑層上;通過使所述筒構件在水平方向移動,從而使集合到所述阻焊劑層上的焊球搭載到印刷電路板的連接焊盤上。按照技術方案1的焊球搭載方法、技術方案2的焊球搭載裝置、技術方案9的焊球搭載方法,使筒構件位于焊球定位用掩模的上方,從該筒構件的開口部吸引空氣,從而使焊球集合,通過使筒構件在水平方向移動,從而使集合的焊球在焊球定位用掩模上移動,并通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下。由此,可確實地將微細的焊球搭載到印刷電路板的所有連接焊盤上。另外,由于非接觸地使焊球移動,所以,與使用橡皮刮板的場合不同,可不使焊球受傷地搭載到連接焊盤上,可使焊錫凸塊的高度均勻。另外,對于積層式多層電路板那樣表面起伏較多的印刷電路板也可適當地將焊球載置于連接焊盤上。另外,由于是非接觸,所以,不易發生焊球的凝集,所以,可在連接焊盤上確實地搭載1個焊球。在技術方案3的焊球搭載裝置、技術方案9的焊球搭載方法中,筒構件下端的開口部與焊球定位用掩模間的間隙相對于筒構件的移動方向在前后方向和左右方向不同,所以,由通過間隙流入的氣流從4個方向(前后、左右)施加到焊球的力不均勻。所以,在由氣流集合的筒構件內,焊球相互的撞擊頻率下降,焊球容易落下到焊球定位用掩模的開口內。 此外,焊球的缺損減少,焊錫凸塊體積容易穩定。在技術方案4的焊球搭載裝置中,筒構件下端的開口部與焊球定位用掩模之間的間隙,相對于筒構件的移動方向的前后的間隙比左右的間隙寬,所以,隨著筒構件的移動, 可使焊球朝前進方向前后移動。即,雖然焊球隨著筒構件的移動而移動,但當筒構件從靜止狀態成為移動狀態時,首先,焊球的相對位置向比筒構件的中央位置的后側變化,然后, 由來自后方的氣流使其超越中央位置來到前側。此后,由來自前方的氣流使其朝后側移動。 即,隨著筒構件的移動,焊球從筒構件的中央位置朝前進方向進行前后、前后移動,容易落下到焊球定位用掩模的開口內。在技術方案5、6的焊球搭載裝置中,由于筒構件的開口部為大致矩形,所以,使焊球按矩形狀集合,可以高效率地將焊球搭載到大體矩形的連接焊盤區域內的連接焊盤上。在技術方案7的焊球搭載裝置中,由于排列多個筒構件使其對應于印刷電路板的寬度,所以,僅是朝相對于列方向垂直的方向輸送多個筒構件,即可將焊球確實地搭載到印刷電路板的所有連接焊盤上。在此,連接焊盤區域為圖8中的75A的區域,指包含位于最外周的連接焊盤的其面積最小的矩形區域。另外,如圖13(C)所示,在連接焊盤75未按矩形配置的情況下的χ、y設定為使包含最外周的連接焊盤的連接焊盤75A的矩形面積變得最小。在技術方案8的焊球搭載裝置中,由于可由吸引筒回收殘留于焊球定位用掩模上的焊球,所以,不會由于余下的焊球殘留而導致故障等問題。按照技術方案10的焊球搭載裝置,通過使筒構件位于焊球定位用掩模的上方,從該筒構件的開口部吸引空氣,從而使焊球集合,通過使筒構件在水平方向移動,從而使集合后的焊球在焊球定位用掩模上移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下;由此,可確實地將微細的焊球搭載到印刷電路板的所有連接焊盤上。另外, 由于非接觸地使焊球移動,所以,與使用橡皮刮板的情況不同,可不使焊球受傷地將其搭載于連接焊盤上,可使焊錫凸塊的高度均勻。另外,對于積層式多層電路板那樣表面起伏較多的印刷電路板也可適當地將焊球載置于連接焊盤上。在此,當使焊球在焊球定位用掩模上移動而對其進行輸送時,即使由于相互的撞擊而使焊球帶電,由于筒構件的至少焊球接觸部位是由導電性構件構成,所以,小直徑、輕質量的焊球不會由靜電附著到筒構件上,可確實地將焊球搭載到印刷電路板上。在技術方案11中,由于由導電性金屬構成筒構件,所以,即使小直徑、輕質量的焊球帶電,也不會由于靜電而附著到筒構件上,可確實地將焊球搭載到印刷電路板上。在技術方案12中,由于由導電性撓性構件構成筒構件,所以,即使小直徑、輕質量的焊球帶電,也不會由于靜電而附著到筒構件上,可確實地將焊球搭載到印刷電路板上。在技術方案13中,由于筒構件在樹脂的表面上配置有金屬膜,所以,即使小直徑、 輕質量的焊球帶電,也不會由靜電附著到筒構件,可確實地將焊球搭載到印刷電路板上。在技術方案14中,當使焊球在焊球定位用掩模上移動而對其進行輸送時,即使由于相互的撞擊而使焊球帶電,由于筒構件是導電性的,所以,小直徑、輕質量的焊球不會由于靜電而附著到筒構件上,可確實地將焊球搭載到印刷電路板上。按照技術方案15的焊球搭載裝置和技術方案18的焊球搭載方法,通過使筒構件位于焊球定位用掩模的上方、并從該筒構件的開口部吸引空氣,從而使焊球集合,通過使筒構件在水平方向移動,從而使集合后的焊球在焊球定位用掩模上移動,使焊球通過焊球定位用掩模的開口落下到印刷電路板的連接焊盤上;由此,可確實地將微細的焊球搭載到印刷電路板的所有連接焊盤上。另外,由于非接觸地使焊球移動,所以,與使用橡皮刮板的情況不同,可不損傷焊球地將其搭載于連接焊盤上,可使焊錫凸塊的高度均勻。另外,對于積層多層電路板那樣表面起伏較多的印刷電路板也可適當地將焊球載置于連接焊盤上。另外,由于是非接觸,所以,不易發生焊球的凝集,所以,可確實地將1個焊球搭載到連接焊盤上。
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另外,由于將筒構件的開口部形成為大致矩形,所以,可使焊球集合成大致矩形, 可高效率地將焊球搭載于大致矩形的連接焊盤區域內的連接焊盤上。在此,由于使筒構件的開口部的與筒構件移動方向平行的邊的長度是連接焊盤區域的與筒構件移動方向平行的邊的長度的1. 1 4倍,使開口部的與筒構件移動方向垂直的邊的長度是連接焊盤區域的與筒構件移動方向垂直的邊的長度的1. 1 4倍,所以,可將焊球集中到印刷電路板的連接焊盤區域。在此,當小于1. 1倍時,不能將焊球搭載于連接焊盤區域的外周部的連接焊盤上。當超過4倍時,焊球不集中到筒構件的中央部,不能將焊球搭載到連接焊盤區域的中心部的連接焊盤上。按照技術方案16的焊球搭載裝置,所述開口部的與筒構件移動方向平行的邊的長度同所述連接焊盤區域的與筒構件移動方向平行的邊的長度之比,大于所述開口部的與筒構件移動方向垂直的邊的長度同所述連接焊盤區域的與筒構件移動方向垂直的邊的長度之比。為此,可相對大致矩形的連接焊盤區域在筒構件的移動方向變長地集中焊球,可高效率地將焊球搭載到大致矩形的連接焊盤區域內的連接焊盤上。在技術方案17的焊球搭載裝置中,由于使筒構件與焊球定位用掩模之間的風速為5 35m/sec,所以,可適當地將焊球集中到連接焊盤區域上,可高效率地將焊球搭載到連接焊盤上。在此,若風速不到5m/sec,則將焊球集中到筒構件的外周部,所以,難以將焊球搭載到位于連接焊盤區域的中心部的連接焊盤區域上。另一方面,當風速超過35m/sec 時,焊球集中到筒構件的中心部,所以,將焊球搭載到位于連接焊盤區域的外周部的連接焊盤區域上變得困難。在此,連接焊盤區域是圖8中的75A的區域,指包含位于最外層的連接焊盤、其面積最小的矩形區域。另外,如圖13(C)所示,連接焊盤75未被配置成矩形的場合,設定連接焊盤區域為包含最外周的連接焊盤、使連接焊盤區域75A的矩形面積最小。按照技術方案19的焊球搭載方法,使筒構件位于焊球定位用掩模的上方,通過從該筒構件的開口部吸引空氣,從而使焊球集合,通過在水平方向輸送筒構件,從而使集合的焊球在焊球定位用掩模上移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下。由此,可確實地將微細的焊球搭載于印刷電路板的所有連接焊盤上。另外,由于非接觸地使焊球移動,所以,與使用橡皮刮板的場合不同,可不損傷焊球地將其搭載于連接焊盤上,可使焊錫凸塊的高度均勻。另外,由于是非接觸,所以,不易發生焊球的凝集,所以, 可在連接焊盤上確實地搭載1個焊球。在此,即使是積層式多層電路板那樣表面起伏較多的印刷電路板,由于用平坦構件推壓半固化或干燥狀態的阻焊劑層的表面,使該平面平坦化,所以,印刷電路板上的焊球定位用掩模的表面也變得平坦,所以,可容易使焊球在該焊球定位用掩模上移動。由此,可確實地將1個焊球搭載到連接焊盤。在技術方案20中,由于用平坦構件推壓半固化或干燥狀態的阻焊劑層的表面使該平面平坦化,通過使筒構件位于平坦化的阻焊劑層的上方,從筒構件的開口部吸引空氣, 從而使焊球集合,通過在水平方向輸送筒構件,從而使焊球在印刷電路板上移動,可在連接焊盤搭載1個焊球。由于不使用焊球定位用掩模,所以,即使印刷電路板側阻焊劑層的開口變得微細,也可消除與焊球定位用掩模的開口的位置偏移的問題。
圖1 (A)是表示本發明實施例的焊球搭載裝置的構成的構成圖,圖1 (B)是從箭頭 B側觀看圖KA)的焊球搭載裝置的向視圖。圖2(A)是多層印刷電路板的定位說明圖,圖2(B)是向搭載筒供給焊球的說明圖。圖3(A)是由搭載筒進行焊球的集合的說明圖,圖3(B)是由搭載筒進行焊球的集合、引導的說明圖。圖4㈧是焊球向連接焊盤的落下的說明圖,圖4(B)是由吸附焊球除去筒除去焊球的說明圖。圖5(A)、圖5(B)、圖5(C)是多層印刷電路板的制造工序的說明圖。圖6是多層印刷電路板的截面圖。圖7是表示將IC芯片安裝于圖6所示的多層印刷電路板上、并載置到子板的狀態的截面圖。圖8是獲取多個多層印刷電路板用的多層印刷電路板的俯視圖。圖9(A)、圖9(B)、圖9(C)是實施例2的搭載筒與定位用掩模之間的間隙的說明圖。圖10(A)是說明搭載筒的間隙在前后、左右相等時的焊球的移動的示意圖,圖 10(B)是說明實施例2的搭載筒的間隙在前后、左右不同時的焊球的移動的示意圖,圖 IO(Cl) (C3)是說明搭載筒的前后間隙比左右間隙大時的焊球的移動的示意圖。圖11是表示實施例2與比較例2的評價結果的圖表。圖12是埋孔的凹凸量的說明圖。圖13㈧是表示實施例3、實施例4的連接焊盤區域與搭載筒的對應的說明圖,圖 13(B)是由搭載筒集合的焊球群的說明圖,圖13(C)是連接焊盤區域的另一例的俯視圖。圖14㈧是實施例3-2的搭載筒的截面圖,圖14⑶是實施例3_3的搭載筒的截面圖,圖14(C)是實施例3-4的搭載筒的截面圖。圖15㈧是表示實施例4中的a、b不到1. 1的搭載筒與焊球群的對應的說明圖, 圖15(B)是表示a、b超過4的搭載筒與焊球的對應的說明圖。圖16是表示實施例4、參考例4及比較例4的評價結果的圖表。圖17是表示實施例4、參考例4及比較例4的評價結果的圖表。圖18 (A)、圖18 (B)、圖18 (C)是本實施例5的多層印刷電路板的制造工序的說明圖。圖19 (A)、圖19 (B)、圖19 (C)是本實施例5的多層印刷電路板的制造工序的說明圖。圖20是放大地表示圖18(B)中的多層印刷電路板的截面圖。圖21㈧是實施例5-1的印刷電路板的截面圖,圖21⑶是焊球向該印刷電路板搭載的說明圖。圖22是表示實施例5和比較例5的評價結果的圖表。圖23 (A)、圖23 (B)、圖23 (C)是表示使用現有技術的焊球定位用掩模的焊球的搭載的示意圖。
具體實施方式
首先,參照圖6和圖7說明使用本發明實施例的焊球搭載方法和搭載裝置制造的多層印刷電路板10的構成。圖6是該多層印刷電路板10的截面圖,圖7表示在圖6所示多層印刷電路板10上安裝IC芯片90、并載置到子板94的狀態。如圖6所示,在多層印刷電路板10中,在芯基板30的兩面形成導體電路34。芯基板30的上表面與背面通過通孔 36被連接。另外,在芯基板30的導體電路34上隔著層間樹脂絕緣層50形成有形成導體電路層的導體電路58。導體電路58通過層間導通用孔60與導體電路34連接。在導體電路58 上隔著層間樹脂絕緣層150形成導體電路158。導體電路158通過形成于層間樹脂絕緣層 150上的層間導通用孔160與導體電路58連接。在層間導通用孔160、導體電路158的上層形成有阻焊劑層70,在該阻焊劑層70 的開口 71設置鍍鎳層72和鍍金層74,從而形成連接焊盤75。在上表面的連接焊盤75上形成焊錫凸塊78U,在下表面的連接焊盤75上形成BCA(焊球網格陣列)78D。如圖7中所示,多層印刷電路板10的上表面側的焊錫凸塊78U連接于IC芯片90 的連接盤92。另一方面,下表面的BAG78D連接于子板94的連接盤96。圖8是獲取多個多層印刷電路板用的多層印刷電路板IOA的俯視圖。多層印刷電路板IOA通過按圖中的點劃線進行切斷而將具有連接焊盤區域75A的各多層印刷電路板10 而分開。圖5是在獲取多個多層印刷電路板用的多層印刷電路板IOA上形成焊錫凸塊的工序的說明圖,相當于圖8中的Yl-Yl截面圖。如圖5(A)所示,在將連接焊盤75形成于表面的阻焊劑層70的開口 71的多層印刷電路板IOA的表面上印刷焊劑80。如圖5⑶所示, 使用后述的焊球搭載裝置將微小的焊球78s(例如日立金屬公司制、夕A,公司制,直徑 Φ 40 μ m或Φ 40 μ m以上,不至IJ 200 μ m)搭載于多層印刷電路板IOA上側的連接焊盤75上。 為了應對精細化,最好為直徑不到Φ 200 μ m的焊球。若直徑不到Φ 40 μ m,則焊球過輕,不落下到連接焊盤上。另一方面,當直徑超過Φ 200 μ m時,反而由于過重,不能使焊球集合到筒構件內,出現未載有焊球的連接焊盤。在本發明中,使用Φ40μπι<焊球直徑< Φ200μπι 的焊球的意義大。在該范圍中,有利于精細化。另外,在由吸附頭吸附焊球、并將焊球搭載于連接焊盤上的方法中,由于焊球小,難以吸附,因此,實施例的方法的優越性明確。此后,如圖5(C)所示,用現有技術(例如日本專利1975429號)的吸附頭吸附通常直徑(直徑250μπι)的焊球78L,將其載置于多層印刷電路板IOA的下側的連接焊盤75 上。此后,在軟熔爐中加熱,如圖6所示那樣在多層印刷電路板IOA的上側以不低于60 μ m、 不到200 μ m的間距形成例如500個 30000個(與連接焊盤個數相當)焊錫凸塊78U,在下側以2mm的間距形成例如250個BGA78D。特別是當連接焊盤數達到2000或2000以上時,由于連接焊盤區域增大,所以適用本發明的方法的意義大。這是由于為非接觸,凸塊的高度穩定,難以發生高度低的焊錫凸塊,所以,可形成為高連接可靠性的印刷電路板。另外, 當間距不到60 μ m時,難以制造適于該間距的焊球。當間距為200 μ m或200 μ m以上時,雖然在本方法中可沒有任何問題地制造,但由現有技術的方法也可制造。另外,如圖7所示, 將用于獲取多個多層印刷電路板的多層印刷電路板IOA切分成單片的多層印刷電路板10 后,由軟熔通過焊錫凸塊78U搭載IC芯片90,之后,通過BGA78D將搭載了 IC芯片90的多層印刷電路板10安裝于子板94。下面,參照圖1說明在參照圖5(B)所述的多層印刷電路板的連接焊盤上搭載微小(直徑不到Φ 200 μ m)的焊球78s的焊球搭載裝置。圖I(A)是表示本發明一實施例的焊球搭載裝置的構成的構成圖,圖I(B)是從箭頭B側觀看圖I(A)的焊球搭載裝置的向視圖。焊球搭載裝置20包括對多層印刷電路板IOA進行定位保持的XY θ吸引臺14, 使該XY θ吸引臺14升降的上下移動軸12,具有與多層印刷電路板的連接焊盤75對應的開口的焊球定位用掩模16,對在焊球定位用掩模16上移動的焊球進行引導的搭載筒(筒構件)24,對搭載筒M施加負壓的吸引箱沈,用于回收剩余的焊球的吸附焊球除去筒61,對該吸附焊球除去筒61施加負壓的吸引箱66,保持回收了的焊球的吸附焊球除去吸引裝置 68,夾持焊球定位用掩模16的掩模夾子44,朝X方向輸送搭載筒M和吸附焊球除去筒61 的X方向移動軸40,支承X方向移動軸40的移動軸支承導向件42,用于對多層印刷電路板 10進行攝像的校準攝像機46,檢測處于搭載筒M下方的焊球的殘余量的殘余量檢測傳感器18,及根據由殘余量檢測傳感器18檢測出的殘余量將焊球向搭載筒M側進行供給的焊球供給裝置22。在圖1所示的焊球搭載裝置20中,雖然僅表示出朝X方向輸送搭載筒M 和吸附焊球除去筒61的X方向移動軸40,但也可具有朝Y方向進行輸送的移動機構。如圖8的俯視圖所示,在獲取多個多層印刷電路板用的多層印刷電路板IOA上,對應于各連接焊盤區域75Α朝Y方向排列多個焊球搭載裝置20的搭載筒M和吸附焊球除去筒61。其中,雖然使1個搭載筒M對應于1個連接焊盤區域75Α,但也可將搭載筒M形成為與多個連接焊盤區域75Α對應的大小。在此,Y方向是比較方便的,也可朝X方向排列。 XY θ吸引臺14對搭載焊球的多層印刷電路板10進行定位、吸附、保持、修正。校準攝像機 46檢測XY θ吸引臺14上的多層印刷電路板10的校準標記,根據檢測出的位置,調整多層印刷電路板10與焊球定位用掩模16的位置。殘余量檢測傳感器18由光學的方法檢測焊球的殘余量。下面,參照圖2 圖4說明由焊球搭載裝置20進行的焊球的搭載工序。(1)多層印刷電路板的位置識別、修正如圖2㈧所示,由校準攝像機46識別獲取多個多層印刷電路板用的多層印刷電路板IOA的校準標記34Μ,由XY θ吸引臺14相對于焊球定位用掩模16修正多層印刷電路板IOA的位置。即,為使焊球定位用掩模16的開口 16a分別與多層印刷電路板IOA的連接焊盤75對應而調整位置。(2)供給焊球如圖2 (B)所示,從焊球供給裝置22將焊球78s定量向搭載筒M側進行供給。而且,也可預先供給到搭載筒內。(3)搭載焊球如圖3(A)所示,使搭載筒M位于在焊球定位用掩模16的上方并且與該焊球定位用掩模保持規定的間隙(例如焊球直徑的0. 5 4倍),通過從吸引部24b吸引空氣,從而使搭載筒與印刷電路板間的間隙的流速為5m/sec 35m/sec,使焊球78s集合到該搭載筒 24的開口部24A正下方的焊球定位用掩模16上。此后,如圖3 (B)、圖4㈧及圖8所示,通過X方向移動軸40沿X軸朝水平方向輸送圖1⑶和圖1㈧所示的沿多層印刷電路板IOA的Y軸排列的搭載筒對。由此,隨著搭載筒M的移送使集合到焊球定位用掩模16上的焊球78s移動,通過焊球定位用掩模16的
13開口 16a使焊球78s落下,從而搭載到多層印刷電路板IOA的連接焊盤75。由此,在多層印刷電路板IOA側的所有連接焊盤上依次定位焊球78s。(4)除去附著焊球如圖4(B)所示,由搭載筒M將剩余的焊球78s在焊球定位用掩模16上引導至沒有開口 16a的位置后,由吸附焊球除去筒61將其吸引除去。⑶取出基板θ吸引臺14拆下多層印刷電路板10Α。按照實施例1和后述實施例2-5的焊球搭載方法、焊球搭載裝置20,通過使搭載筒M位于焊球定位用掩模16的上方,從該搭載筒對的吸引部24Β吸引空氣,從而集合焊球78s,通過朝水平方向輸送搭載筒M,從而使集合后的焊球78s在焊球定位用掩模16上移動,通過焊球定位用掩模16的開口 16a使焊球78s落下到多層印刷電路板IOA的連接焊盤75上。由此,可確實地將微細的焊球78s搭載到多層印刷電路板IOA的所有連接焊盤75 上。另外,由于在與焊球78s非接觸狀態下使焊球78s移動,所以,與使用橡皮刮板的場合不同,可不損傷焊球地將其搭載于連接焊盤75上,可使焊錫凸塊78U的高度均勻。由此,IC 等電子部件的安裝性優良、安裝后的熱循環試驗、高溫 高濕試驗等耐環境試驗性優良。另外,由于不依存于產品的平面度,所以,即使是表面具有較多起伏的印刷電路板,也可將焊球適當地載置到連接焊盤上。另外,由于可將微小的焊球確實地載置到連接焊盤上,所以, 即使在連接焊盤間距為60 150 μ m、阻焊劑的開口直徑為40 100 μ m的印刷電路板上, 也可在所有凸塊上形成凸塊高度穩定的焊錫凸塊。在實施例1和后述的實施例2-5中,由于是由吸引力引導焊球,所以,可防止焊球的凝集、附著。另外,通過調整搭載筒M的數量,從而可對應各種大小的工件(工作單尺寸的多層印刷電路板),所以,可靈活地適用于多品種、少量生產。在實施例1和后述的實施例2-5的焊球搭載裝置中,如圖I(B)所示,由于與工件 (工作單尺寸的多層印刷電路板)的寬度對應地朝Y方向排列多個搭載筒M,所以,只要朝相對于列方向垂直的方向(X方向)輸送多個搭載筒對,即可將焊球確實地搭載于多層印刷電路板IOA的所有的連接焊盤75上。另外,在實施例1和后述的實施例2-5中,可由吸附焊球除去筒61回收殘留在焊球定位用掩模16上的焊球78s,所以,不會由于余下的焊球留下而成為故障等問題的原因。[實施例1](1)印刷電路板的制作作為初始材料,使用雙面覆銅積層板(例如日立化成工業株式會社制造的 MCL-E-67),用公知的方法在該基板上形成通孔導體和導體電路。此后,用公知的方法(例如2000年6月20日由日刊工業報社發行的“積層式多層印刷電路板”(高木清著))交替地層疊層間絕緣層與導體電路層,在最外層的導體電路層中,形成用于與IC電連接的、由 Φ120μπι、150μπι間距、50X50個(格子狀配置)連接焊盤構成的連接焊盤區域。在其上形成市場上出售的阻焊劑,在連接焊盤上用照相法形成Φ 90 μ m的開口。在此,由層間導通用孔構成的連接焊盤(在層間導通用孔的正上方形成焊球)最好是埋孔(filled via),其凹下量、凸出量(參照圖12)相對于導體電路158的導體厚最好為-5 5μπι的范圍。當埋孔的凹下量超過5μπι(-5μπι)時,由焊球和埋孔構成的連接焊盤的觸點減少,所以,當形成為焊錫凸塊時,潤濕性變差,容易在焊錫內卷入空穴,或成為未搭載狀態(遺漏凸塊)。另一方面,由于當超過5μπι時,導體電路158的厚度變厚,所以,對精細化不利。為了在連接焊盤區域上形成市場出售的阻焊劑(膜厚20 μ m)、并使連接焊盤露出,在連接焊盤上的阻焊劑上用照相法形成Φ 90 μ m的開口。(2)搭載焊球在由⑴制作的印刷電路板的表面(IC安裝面)涂覆市場出售的松香系焊劑。此后,將其搭載到上述本發明的焊球搭載裝置的吸附臺上,使用CCD攝像機識別印刷電路板和焊球定位用掩模的校準標記,并使印刷電路板與焊球定位用掩模對位。在此,焊球定位用掩模使用在與印刷電路板的連接焊盤對應的位置具有Φ Φ 110 μ m的開口的Ni制金屬掩模。金屬掩模的厚度最好為焊球的1/4 3/4。其中,雖然使用Ni制的金屬掩模,但也可使用SUS制或聚酰亞胺制的焊球定位用掩模。另外,形成于焊球定位用掩模上的開口直徑最好是所使用的焊球直徑的1.1 1.5倍。然后,按與連接焊盤區域對應的的大小(是形成有連接焊盤的區域的1. 1 4倍),保持焊球直徑的0. 5 4倍的間隙地使高度200mm的 SUS制的搭載筒位于金屬掩模(焊球定位用掩模)上,將焊球直徑Φ 80 μ m的Sn63I^37焊球(日立金屬公司制)載置到搭載筒周圍近旁的焊球定位用掩模上。在實施例1中,焊球使用311/1^焊錫,但也可是從511和48、01、111、8丨、&1等的群中選擇的無1 焊錫。然后,從搭載筒上部吸引空氣,將搭載筒與印刷電路板間的間隙中的流速調整為5 35m/sec,將焊球集合到搭載筒內。此后,按移動速度10 40mm/sec輸送搭載筒,使焊球移動,使焊球從焊球定位用掩模的開口部落下,將焊球搭載到連接焊盤上。然后,除去焊球定位用掩模的多余的焊球后,從焊球搭載裝置分別拆下焊球定位用掩模和印刷電路板。最后,將在所述⑵中搭載了焊球的印刷電路板投入到設定為230度的軟熔中, 形成為焊錫凸塊。[實施例2]下面,參照圖9和圖10說明實施例2。在上述實施例1中,搭載筒M的下端開口部240與焊球定位用掩模16的間隙(縫隙)形成為恒定。與此相對,在實施例2中,間隙相對于搭載筒M的移動方向在前后方向和左右方向不同。圖9㈧是從前進方向側觀看搭載筒M的主視圖,圖9(B)是側視圖,圖9(C)是從上方觀看搭載筒M的俯視圖。搭載筒M 構成為立方形狀,并構成為前進方向前面側的前壁24F和后壁24R與焊球定位用掩模16間的Gapl比前進方向左右的右壁24r和左壁241與焊球定位用掩模16間Gap2大。S卩,右壁 24r和左壁Ml比前壁24F和后壁24R更朝下方延伸地構成。圖10㈧是說明搭載筒的間隙在前后、左右相等的場合的焊球移動的示意圖。如圖10(A)所示,在搭載筒的間隙在前后、左右相等的場合,由通過間隙流入的氣流從4個方向(前后、左右)加到焊球群78G上的力變得均勻,在由氣流集合的搭載筒M內特別是在中央位置,焊球相互沖撞的頻率增大,難以落下到掩模的開口 16a內。圖10⑶是說明在實施例2中的搭載筒的間隙在前后、左右不同時的焊球移動的示意圖。若間隙在前后方向和左右方向不同,則由通過間隙流入的氣流從4方向(前后、左右)對焊球群78G施加的力不均勻,在由氣流集合的搭載筒M內,焊球相互撞擊的頻率下降,容易落下到掩模的開口 16a內。通過前后的間隙流入的風速與通過左右的間隙流入的風速根據測定的結果可知基本上沒有變化。即,可以得知,雖然間隙基本不使風速變化,但風量變化,工作量變化。如圖9(C)所示那樣使搭載筒M的前后的間隙比左右的間隙寬一些較好,在前后間隙比左右寬的場合,隨著搭載筒M的移動,可在搭載筒M內相對前進方向朝前后移動焊球。S卩,如圖9(C1)所示,當搭載筒M靜止時,雖然焊球集合到搭載筒內的中央部,但當使搭載筒M朝圖中左側移動時,焊球群78G滯后于搭載筒M的移動地移動,所以,首先,如圖 10 (C2)所示,焊球群78G的相對位置一時朝搭載筒M的中央位置的后側變化。此后,焊球群78G由來自后方的氣流而超越中央位置來到前側(圖IO(O))。此后,由來自前方的氣流使其朝后側移動。即,隨著搭載筒M的移動,焊球群78G從搭載筒M的中央位置朝向前進方向前后、前后地移動,容易落下到掩模的開口 16a內。在實施例2的焊球搭載裝置中,由于將搭載筒M的開口部形成為大致矩形,所以, 如圖IO(Cl)所示,可以使焊球集合作為大體矩形的焊球群78G,并將焊球高效率地搭載到圖8中所示大體矩形的連接焊盤區域75A內的各連接焊盤75上。在實施例2的焊球搭載裝置20中,將搭載筒M的開口部形成為大致矩形,但也可以是圓筒形狀、橢圓形狀,使前后的間隙與左右的間隙不同。[實施例1的評價試驗]下面,說明進行了按照實施例1的焊球搭載方法制造的焊錫凸塊與按照現有技術的方法制造的焊錫凸塊(比較例1)的比較試驗的結果,在實施例1的焊球搭載方法中,上述搭載筒M的前后、左右的間隙相等。[比較例1]在比較例1中,除了改變將焊球供給到連接焊盤的方法以外,其余與實施例1相同。即,使用現有技術的方法,使用橡皮刮板輸送焊球,從焊球搭載用的開口部使焊球落下,將焊球搭載于連接焊盤上。(評價試驗)在軟熔后,由KEYENCE公司制的激光顯微鏡VX-8500隨機地測定50個距阻焊劑上面的凸塊高度。另外,在比較例1中,存在未在連接焊盤上搭載凸塊的連接焊盤(遺漏凸塊)。遺漏凸塊從測定對象中排除。(結果)凸塊高度凸塊高度偏差實施例1 35. 22 μ m 1.26比較例 1 32. 64 μ m 4.18根據該結果可知,即使是使用相同的焊球,在本發明的實施例1中,凸塊高度高, 凸塊高度的偏差小。這是因為,在實施例1中,由于焊球不會被橡皮刮板等削去一部分,所以,維持初始的焊球原來的體積地將其搭載于連接焊盤上。另外,準備500個由實施例1和比較例1獲得的印刷電路板,并搭載了 IC。進行 IC搭載基板的導通檢測,求出其安裝合格率。結果,實施例1的印刷電路板為90%,比較例 1為3%。此后,從正品隨機地各取10個試樣,進行1000次-55X5分鐘d25X5分鐘的熱循環試驗,從印刷電路板的背面(與IC安裝面相反的面)通過IC再次測定與印刷電路板的背面相連的特定電路的連接電阻的變化量。連接電阻的變化量是((熱循環后的連接電阻-初始值的連接電阻)/初始值的連接電阻)X 100。該值超過10%時為不合格。不合格的個數正品率實施例10100%比較例 1 100%根據該結果可知,在實施例1中,由于凸塊高度的偏差較小,所以,凸塊的連接可靠性高。而在比較例1的方法中,可保證可靠性的正品為0%。[實施例2的評價試驗]下面,說明按照已根據圖9、圖10說明了的實施例2的焊球搭載方法、實施例1的焊球搭載方法、及現有技術的方法制造的凸塊(所述比較例1)的比較試驗的結果,在實施例2的焊球搭載方法中,上述搭載筒M的前后、左右間隙不同,在實施例1的焊球搭載方法上,上述間隙相等。[實施例1-1]在實施例1-1中,設搭載筒M的feip 1前=Gap 1后=0. 15謹,feip 2右=Gap 2左=0.15mm(Gap I = Gap 2),依照實施例1制作。其中,前、后、右、左是相對搭載筒的前進方向的前后、左右。[實施例1_2]在實施例1-2中,設搭載筒M的feip 1前=Gap 1后=0. 2mm, Gap 2右=Gap 2 左=0. 2mm (Gap 1 = Gap 2),依照實施例1制作。[實施例2_1]在實施例2-1中,設搭載筒M的Gap 1前=Gap 1后=0. 18mm, Gap 2右=Gap 2左=0. 15匪(Gap 1 = 1. 2 X Gap 2),依照實施例2制作。[實施例2_2]在實施例2-2中,設搭載筒M的feip 1前=Gap 1后=0. 225mm, Gap 2右=Gap 2左=0. 15匪(Gap 1 = 1. 5 X Gap 2),依照實施例2制作。[實施例2-3]在實施例2-3中,設搭載筒M的feip 1前=Gap 1后=0. 3mm, Gap 2右=Gap 2 左=0. 15mm(Gap 1 = 2XGap 2),依照實施例2制作。[實施例2-4]在實施例2-4中,設搭載筒M的feip 1前=Gap 1后=0. 6mm, Gap 2右=Gap 2 左=0. 15mm(Gap 1 = 4XGap 2),依照實施例2制作。[實施例2-5]在實施例2-5中,設搭載筒M的Gap 1前=Gap 1后=0. 24mm, Gap 2右=Gap 2 左=0. 2mm (Gap 1 = 1. 2 X Gap 2),依照實施例 2 制作。[實施例2-6]在實施例2-6中,設搭載筒M的Gap 1前=Gap 1后=0. 4mm, Gap 2右=Gap 2 左=0. 2mm(Gap 1 = 2XGap 2),依照實施例2制作。[實施例2-7]在實施例2-7中,設搭載筒M的Gap 1前=Gap 1后=0. 75mm, Gap 2右=Gap 2左=0. 25匪(Gap 1 = 3XGap 2),依照實施例2制作。
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[實施例2-8]在實施例2-8中,設搭載筒M的feip 1前=Gap 1后=1. 2mm, Gap 2右=Gap 2 左=0. 3mm(Gap 1 = 4XGap 2),依照實施例2制作。[實施例2-9]在實施例2-9中,設搭載筒M的feip 1前=0. 18謹,feip 1后=0. 2謹,feip 2右 =0. 15mm, Gap 2左=0. 14mm,依照實施例2制作。[實施例2-10]在實施例2-10中,設搭載筒M的feip 1前=0. 4mm, Gap 1后=0. 45mm, Gap 2右 =0. 2mm, Gap 2左=0. 15mm,依照實施例2制作。[實施例2-11]在實施例2-11中,設搭載筒M的Gap 1前=Gap 1后=0. 06mm, Gap 2右=Gap 2 左=0. 04_(Gap 1 = 1· 5 X Gap 2),依照實施例 2 制作。[實施例2-12]在實施例2-12中,設搭載筒M的^^ 1前=Gap 1后=0. 1謹,feip 2右=Gap 2 左=0. 08mm (Gap 1 = 1. 25 X Gap 2),依照實施例 2 制作。[實施例2-13]在實施例2-13中,設搭載筒M的feip 1前=Gap 1后=0. 08mm, Gap 2右=Gap 2 左=0. Imm (Gap 1 = 1. 8 X Gap 2),依照實施例 2 制作。[評價試驗1]制作500個各實施例的帶焊球的印刷電路板,并搭載了 IC。進行IC搭載基板的導通檢查,求出其安裝合格率。在圖11的圖表中表示該結果。在比較例1中,僅能獲得3%的正品。根據該結果可知,通過使搭載筒M的前后的間隙與左右的間隙不同,從而可提高收獲率,特別是通過使前后的間隙比左右的間隙大,從而可將收獲率提高到100 %。[評價試驗2]另外,對在導通檢查試驗中為正品的由實施例1、實施例2、及比較例1中獲得的印刷電路板(N = 10),進行1000次-55 X 5分鐘d25 X 5分鐘的熱循環試驗,從印刷電路板的背面(與IC安裝面相反的面)通過IC再次測定與印刷電路板的背面相連的特定電路的連接電阻的變化量。連接電阻的變化量是((熱循環后的連接電阻-初始值的連接電阻)/初始值的連接電阻)X 100。若該值不到士3%,則為正品(圖11中〇),3% 10% 或-3% -10%時為合格品(圖11中Δ),此外(超過10%,或不到-10% )為不合格 (圖11中Χ)。根據該結果明顯得知,通過使搭載筒M的前后左右的間隙的至少1個不同,從而可改善電特性。這推測可能是因為通過使焊球的撞擊頻率減少,從而使焊球的缺損減少,焊錫凸塊的體積穩定。另外,推測可能是因為,在Gap 1/Gap 2不高于3的范圍中,由于風量適當,所以,焊球相互的撞擊導致的缺損變小,可改善電特性(連接可靠性)。[比較例2]在比較例2中,使用焊錫膏代替實施例1中的焊球來形成焊錫凸塊。用Ε - ^公司制WIO “ΝΤ200(Γ測定500個實施例1與比較例2的焊錫凸塊的高度(從阻焊劑突出的高度),計算出其偏差(σ)。其結果如下。σ
實施例1 1.26比較例 2 2.84另外,在實施例1和比較例2的印刷電路板上安裝IC,在IC與印刷電路板間充填填底膠(underfill),形成IC搭載印刷電路板。此后,從IC搭載印刷電路板的背面(與IC 安裝面相反的面)通過IC再次測定與IC搭載印刷電路板的背面相連的特定電路的連接電阻,并作為初始值。測定初始值后,在85°C X80%的環境中放置15小時后,繼續進行以 1000次-55°C X5分鐘d25°C X5分鐘為1循環的熱循環試驗,再次測定連接電阻,調查連接可靠性。另外,連接電阻的變化量表示為((熱循環后的連接電阻值-初始值的連接電阻值)/初始值的連接電阻值)X 100,其值若在士 10 %內,則合格,若超過該值,則不合格。 結果,實施例1為“合格”,比較例2為“不合格”。[實施例3]下面說明使用本發明實施例3的焊球搭載方法和搭載裝置制造的多層印刷電路板10的構成。第3實施例的多層印刷電路板10的構成與參照圖6和圖7所述的第1實施例相同。另外,制造工序與參照圖5所述的第1實施例相同。另外,實施例3的焊球搭載裝置除了搭載筒M的構造外,其余與參照圖1所述的第1實施例相同。圖13㈧是放大地表示圖8中的多層印刷電路板IOA上的連接焊盤區域75A和實施例3的搭載筒M的說明圖。搭載筒M的下端開口部24A(參照圖2(B))形成為矩形。由此,可將焊球集合成大致矩形狀,可高效率地將焊球搭載于大體矩形形狀的連接焊盤區域75A內的連接焊盤75 上。在此,將該開口部的與搭載筒移動方向(X方向)平行的邊(內壁的長度)24X的長度 ax設定為連接焊盤區域75A的平行于搭載筒移動方向的邊75X的長度χ的a(l. 1 4)倍。 另一方面,將該開口部的與搭載筒移動方向垂直(Y方向)的邊(內壁的長度)24Y的長度 by設定為連接焊盤區域75A的垂直于搭載筒移動方向的邊75Y的長度y的b (1. 1 4)倍。 由此,可將焊球集中到印刷電路板的連接焊盤區域75A上。在此,連接焊盤區域為圖13(A) 的75A的區域,指包含位于最外周的連接焊盤的、其面積最小的矩形區域。另外,在如圖 13(C)所示那樣未按矩形配置連接焊盤75的場合,設定x、y為使包含最外周的連接焊盤的連接焊盤區域75A的矩形面積最小。另外,在實施例3中,設搭載筒對的開口部的與筒構件移動方向(X方向)平行的邊MX的長度/連接焊盤區域75A的與搭載筒移動方向平行的邊75X的長度(倍率a)比開口部的與搭載筒移動方向垂直的邊24Y的長度/連接焊盤區域75A的與搭載筒移動方向垂直的邊75Y的長度(倍率b)大(a>b)。由此,如圖13(B)所示那樣可相對大致矩形的連接焊盤區域75A朝搭載筒M的移動方向(X方向)伸長地形成焊球群78G,當使搭載筒 24朝X方向移動時,可高效率地將焊球搭載于大致矩形的連接焊盤區域75A內的連接焊盤 75上。在實施例3中,搭載筒M由SUS不銹鋼、Ni、Cu等導電性金屬構成,在焊球搭載裝置20側接地。在此,當使焊球在焊球定位用掩模16上移動而進行輸送時,即使由于相互的撞擊而使焊球帶電,小直徑、輕質量的焊球也不會由靜電附著到搭載筒M上,可確實地將焊球搭載到印刷電路板上。如圖8的俯視圖所示,在獲取多個多層印刷電路板用的多層印刷電路板IOA上,焊球搭載裝置20的搭載筒M和吸附焊球除去筒61對應于各連接焊盤區域75A朝Y方向排列多個。在此,雖然是使1個搭載筒M與1個連接焊盤區域75A對應,但也可將搭載筒M形成與多個連接焊盤區域75A對應的大小。在此,Y方向比較方便,也可朝X方向排列。XY θ 吸引臺14對搭載焊球的多層印刷電路板10進行定位、吸附、保持、修正。校準攝像機46檢測XY θ吸引臺14上的多層印刷電路板10的校準標記,根據檢測出的位置,調整多層印刷電路板10與焊球定位用掩模16的位置。殘余量檢測傳感器18通過光學的方法檢測焊球的殘余量。第3實施例的由焊球搭載裝置20進行的焊球搭載工序與已參照圖2 圖4所述的第1實施例相同,所以,省略說明。[實施例3_1](1)印刷電路板的制作作為初始材料,使用雙面覆銅積層板(例如日立化成工業株式會社制造.MCL-E-67),按公知的方法在該基板上形成通孔導體和導體電路。此后,按公知的方法 (例如2000年6月20日由日刊工業報社發行的“積層式多層印刷電路板”(高木清著))交替地層疊層間絕緣層與導體電路層,在最外層的導體電路層中,形成用于與IC電連接的連接焊盤群。連接焊盤群在連接焊盤區域(70mm2 :10mmX7mm)內形成2000個直徑Φ120μπι 的連接焊盤,其大部分按150 μ m間距配置成格子狀。在此,由層間導通用孔構成的連接焊盤(在層間導通用孔的正上方形成焊錫凸塊)最好是埋孔,其凹下量、凸出量(參照圖12) 相對導體電路158的導體厚最好為-5 5 μ m的范圍。當埋孔的凹下量超過5 μ m(_5 μ m) 時,由焊球和埋孔構成的連接焊盤的觸點減少,所以,當形成為焊錫凸塊時,濕潤性變差,容易在焊錫內卷入空穴,或成為未搭載狀態(遺漏凸塊)。另一方面,當超過5μπι時,導體電路158的厚度變厚,所以,對精細化不利。在連接焊盤上形成市場出售的阻焊劑(膜厚20μπι),為了使連接焊盤露出,在連接焊盤上的阻焊劑上用照相法形成Φ 90 μ m的開口。(2)搭載焊球在由(1)制作的印刷電路板的表面(IC安裝面)涂覆市場出售的松香系焊劑。此后,搭載到上述本發明的焊球搭載裝置的吸附臺,使用CCD攝像機識別印刷電路板和焊球定位用掩模的校準標記,使印刷電路板與焊球定位用掩模對位。在此,焊球定位用掩模使用在與印刷電路板的連接焊盤對應的位置具有ΦΙΙΟμπι的開口的Ni制金屬掩模。金屬掩模的厚度最好是焊球的1/4 3/4。在此,雖然使用Ni制的金屬掩模,但也可使用SUS制或聚酰亞胺制的焊球定位用掩模。另外,形成于焊球定位用掩模上的開口直徑最好是使用的焊球的直徑的1. 1 1. 5倍。然后,按與連接焊盤區域對應的的大小(是形成有連接焊盤的區域的1. 1 4倍),保持焊球直徑的0. 5 4倍的間隙地使高度200mm的SUS不銹鋼制的搭載筒位于金屬掩模(焊球定位用掩模)上,其周圍近旁的焊球定位用掩模上載置焊球直徑Φ 80 μ m的Sn63in337焊球(日立金屬公司制)。在實施例3_1中,雖然焊球使用Sn/ Pb焊錫,但也可是從Sn和Ag、Cu、In、Bi, Zn等的群中選擇的無1 焊錫。然后,從搭載筒上部的吸引部(Φ5 20mm)MB(參照圖2(B))吸引空氣,通過滿足以下關系式,從而將焊球集合到搭載筒內的焊球定位用掩模上。“搭載筒與焊球定位用掩模間的間隙的流速>搭載筒內的風速,而且,焊球自然落下速度>搭載筒內的風速(吸引部的風速除外)”為了滿足所述關系式,調整了以下的主參數。參數(1)從搭載筒上部的吸引部Mb的吸引量(2L/min 500L/min)參數O)搭載筒與焊球定位用掩模間的間隙(焊球直徑的0. 5 2. 5倍)參數(3)搭載筒的下端開口部M(A)的面積(圖2(B),參照圖13)在此,可使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為5 35m/SeC,搭載筒內的風速為 0. lm/sec 2m/sec0此后,以移動速度20mm/SeC輸送搭載筒,使焊球移動,使焊球從焊球定位用掩模的開口部落下,將焊球搭載于連接焊盤上。在實施例3-1中,搭載筒M由SUS不銹鋼、Ni、 Cu等導電性金屬構成,在焊球搭載裝置20側接地。接著,除去焊球定位用掩模的多余的焊球后,從焊球搭載裝置分別拆下焊球定位用掩模和印刷電路板。最后,將在上述中制作的印刷電路板投入到設定為230度的軟熔中,形成為帶焊球的印刷電路板。[實施例3-2]實施例3-2是按照實施例3-1制作印刷電路板,使用直徑Φ80μπι的輝球。但是, 搭載筒M是如圖14(A)所示那樣使用混入有石墨粉的導電性樹脂制的搭載筒24。在此,雖然使用導電性的撓性樹脂,但作為其替代材料,也可使用混入了金屬粉的導電性橡膠。實施例3-2具有即使搭載筒M的前端與焊球定位用掩模16接觸也不易損傷該焊球定位用掩模的優點。[實施例3-3]實施例3-3按照實施例3-1制作印刷電路板,使用直徑Φ80μπι的輝球。但是,搭載筒M是如圖14(B)所示那樣使用在樹脂芯構件21的表面通過蒸鍍等被覆鋁等導電性金屬膜23的搭載筒。實施例3-3具有可廉價地制造搭載筒M的優點。[實施例3-4]實施例3-4按照實施例3-1制作印刷電路板,使用直徑Φ 80 μ m的焊球。但是,搭載筒M是如圖14(C)所示那樣在樹脂芯構件21的下端和內周面上粘貼了銅箔等導電性金屬箔23f的搭載筒。該導電性金屬箔23f由圖中未示出的地線在焊球搭載裝置20主體側進行接地連接。實施例3-4具有可廉價地制造搭載筒M的優點。[參考例3]參考例3按照實施例3-1制作印刷電路板,使用直徑Φ80μπι的焊球。但是,搭載筒M由絕緣性樹脂構成。[比較例3-1]在實施例3-1中,如現有技術那樣,使用焊球定位用橡皮刮板將直徑Φ 80 μ m的焊球搭載于印刷電路板上。(評價試驗)制作100個各實施例3-1 3-3、參考例3及比較例3_1的帶焊球的印刷電路板, 確認各印刷電路板的所有連接焊盤上的焊錫凸塊的有無(X10倍的顯微鏡)。然后,將在所有連接焊盤上形成有焊錫凸塊的印刷電路板作為正品,將存在未形成有焊錫凸塊的連接焊盤的印刷電路板作為不合格品。對正品的印刷電路板數進行計數,作為收獲率(正品的印刷電路板數/100X 100% )。結果如下。
實施例3-1 收獲率=100%實施例3-2 收獲率=100%實施例3-3 收獲率=100%實施例3-4 收獲率=100%參考例3:收獲率=70%比較例3-1 收獲率=3%根據評價試驗可知,與參考例3相比,通過由導電性構件構成搭載筒M的至少焊球接觸部位,從而可提高收獲率。另外,在使用比較例3-1的橡皮刮板的方法中,可以明確, 直徑Φ 80 μ m的焊球不能搭載到印刷電路板上。[比較例3-2]在比較例3-2中,在實施例3-1中,使用焊錫膏代替焊球形成焊錫凸塊。用- ^公司制WIO “ΝΤ200(Γ測定500個實施例3-1與比較例3-2的焊錫凸塊的高度(從阻焊劑突出的高度),計算出其偏差(ο)。其結果如下。σ實施例3-1 1. 26比較例 3-2 2. 84另外,在實施例3-1和比較例3-2的印刷電路板上安裝IC,在IC與印刷電路板間充填填底膠,形成IC搭載印刷電路板。此后,從IC搭載印刷電路板的背面(與IC安裝面相反的面)通過IC再次測定與IC搭載印刷電路板的背面相連的特定電路的連接電阻作為初始值。測定初始值后,在85°c X80%的環境中放置15hr后,繼續進行1000次以-55°c X5 分鐘d25°C X5分鐘為1循環的熱循環試驗,再次測定連接電阻,調查連接可靠性。連接電阻的變化量用((熱循環后的連接電阻值-初始值的連接電阻值)/初始值的連接電阻值)X 100表示,其值若在士 10 %內,則合格,若超過該值,則不合格。結果,實施例3-1為 “合格”,比較例3-2為“不合格”。[實施例4]下面說明使用本發明實施例4的焊球搭載方法和搭載裝置制造的多層印刷電路板10的構成。第4實施例的多層印刷電路板10的構成與參照圖6和圖7所述的第1實施例相同。另外,制造工序與參照圖5所述的第1實施例相同。另外,實施例4的焊球搭載裝置除了搭載筒M的構造外,其余與參照圖1所述的第1實施例大體相同。圖13㈧是放大地表示圖8中的多層印刷電路板IOA上的連接焊盤區域75A和實施例4的搭載筒M的說明圖。搭載筒M的下端開口部24A(參照圖2(B))形成為矩形。由此,可將焊球集合成大致矩形狀,可高效率地將焊球搭載于大致矩形形狀的連接焊盤區域75A內的連接焊盤75 上。在此,將該開口部的與搭載筒移動方向(X方向)平行的邊(內壁的長度)24X的長度 ax設定為連接焊盤區域75A的平行于搭載筒移動方向的邊75X的長度χ的a(l. 1 4)倍。 另一方面,將該開口部的與搭載筒移動方向垂直(Y方向)的邊(內壁的長度)24Y的長度by設定為連接焊盤區域75A的垂直于搭載筒移動方向的邊75Y的長度y的b (1. 1 4) 倍。由此,可將焊球集中到印刷電路板的連接焊盤區域75A上(位于連接焊盤區域上的焊球定位用掩模上)。在此,不到1. 1倍時,如圖15 (A)所示,焊球群(焊球的集合體)78G過于集中到內側,不能將焊球搭載到連接焊盤區域75A的外周部的連接焊盤75上。當超過4 倍時,如圖15(B)所示,焊球不集中到搭載筒M的中央部,不能將焊球搭載到連接焊盤區域 75A的中心部的連接焊盤75上。在如圖13(C)所示那樣未按矩形配置連接焊盤75的場合, 設定χ、y為使包含最外周的連接焊盤的連接焊盤區域75A的矩形面積最小。另外,在實施例4中,設(搭載筒對的開口部的與搭載筒移動方向(X方向)平行的邊24X的長度)/(連接焊盤區域75A的與搭載筒移動方向平行的邊75X的長度)=a比 (開口部的與搭載筒移動方向垂直的邊24Y的長度)/(連接焊盤區域75A的與搭載筒移動方向垂直的邊75Y的長度)=b大(a>b)。由此,如圖13(B)所示,可相對大致矩形形狀的連接焊盤區域75A朝搭載筒M的移動方向(X方向)伸長地形成焊球群78G,當使搭載筒 24朝X方向移動時,可高效率地將焊球搭載于矩形形狀的連接焊盤區域75A內的連接焊盤 75上。如圖8的俯視圖所示,在獲取多個多層印刷電路板用的多層印刷電路板IOA上,焊球搭載裝置20的搭載筒M和吸附焊球除去筒61對應于各連接焊盤區域75A朝Y方向排列多個。另外,在此,雖然是使1個搭載筒M與1個連接焊盤區域75A對應,但也可將搭載筒M形成為與多個連接焊盤區域75A對應的大小。在此,Y方向比較方便,也可朝X方向排列。XY θ吸引臺14對搭載焊球的多層印刷電路板10進行定位、吸附、保持、修正。校準攝像機46檢測XY θ吸引臺14上的多層印刷電路板10的校準標記,根據檢測出的位置, 調整多層印刷電路板10與焊球定位用掩模16的位置。殘余量檢測傳感器18通過光學的方法檢測焊球的殘余量。實施例4的由焊球搭載裝置20進行的焊球搭載工序與參照圖2 圖4所述的實施例1相同,所以,省略說明。[實施例4](1)印刷電路板的制作作為初始材料,使用雙面覆銅積層板(例如日立化成工業株式會社制造 MCL-E-67),用公知的方法在該基板上形成通孔導體和導體電路。此后,用公知的方法(例如2000年6月20日由日刊工業報社發行的“積層式多層印刷電路板”(高木清著))交替地層疊層間絕緣層與導體電路層,在最外層的導體電路層中,形成用于與IC電連接的連接焊盤群。連接焊盤群在連接焊盤區域(70mm2 :10mmX7mm)內形成2000個直徑Φ120μπι的連接焊盤,其大部分按150 μ m間距配置成格子狀。在此,由層間導通用孔構成的連接焊盤 (在層間導通用孔的正上方形成焊錫凸塊)最好是埋孔,其凹下量、凸出量(參照圖12)相對于導體電路158的導體厚度最好是-5 5 μ m的范圍。當埋孔的凹下量超過5 μ m(_5 μ m) 時,由焊球和埋孔構成的連接焊盤的觸點減少,所以,當形成為焊錫凸塊時,濕潤性變差,容易在焊錫內卷入空穴,或成為未搭載狀態(遺漏凸塊)。另一方面,當超過5μπι時,導體電路158的厚度變厚,所以,對精細化不利。在連接焊盤上形成市場出售的阻焊劑(膜厚20 μ m),為使連接焊盤露出,在連接焊盤上的阻焊劑上用照相法形成Φ 90 μ m的開口。(2)搭載焊球在由(1)制作的印刷電路板的表面(IC安裝面)涂覆市場出售的松香系焊劑。此后,將其搭載到上述本發明的焊球搭載裝置的吸附臺,使用CCD攝像機識別印刷電路板和焊球定位用掩模的校準標記,使印刷電路板與焊球定位用掩模對位。在此,焊球定位用掩模使用在與印刷電路板的連接焊盤對應的位置具有Φ ΦΙΙΟμπι的開口的Ni制金屬掩模。金屬掩模的厚度最好為焊球的1/4 3/4。其中,雖然使用Ni制的金屬掩模,但也可使用SUS 制或聚酰亞胺制的焊球定位用掩模。另外,形成于焊球定位用掩模上的開口直徑最好是所使用的焊球的直徑的1. 1 1.5倍。然后,按與連接焊盤區域對應的的大小(是形成有連接焊盤的區域的1. 1 4倍),保持焊球直徑的0. 5 4倍的間隙地使高度200mm的SUS制的搭載筒位于金屬掩模(焊球定位用掩模)上,在其周圍近旁的焊球定位用掩模上載置焊球直徑Φ80μπι的Sn63in337焊球(日立金屬公司制)。在實施例4中,雖然焊球使用Sn/ Pb焊錫,但也可為從Sn和Ag、Cu、In、Bi, Zn等的群中選擇的無1 焊錫。然后,從搭載筒上部的吸引部(Φ5 20mm)MB(參照圖2(B))吸引空氣,通過滿足以下關系式,從而將焊球集合到搭載筒內的焊球定位用掩模上。“搭載筒與焊球定位用掩模間的間隙的流速>搭載筒內的風速,而且,焊球的自然落下速度>搭載筒內的風速(吸引部的風速除外)”為了滿足上述關系式,調整了以下的主參數。參數(1)從搭載筒上部的吸引部Mb的吸引量(2L/min 500L/min)參數⑵搭載筒與焊球定位用掩模間的間隙(焊球直徑的0. 5 2. 5倍)參數(3)搭載筒的下端開口部對㈧的面積(參照圖2(B)、圖9)在此,可使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為5 35m/SeC,搭載筒內的風速為 0. lm/sec 2m/sec。另外,搭載筒的大小(參照圖13)不需要形成為等倍地擴大連接焊盤區域(電子部件搭載區域)的大小。搭載筒相對連接焊盤區域的擴大倍率最好在移動方向側較大。如此當搭載筒朝移動方向增大時,如參照圖13(B)所述,焊球相對移動方向的寬度較寬,所以,發生多個焊球落下到焊球定位用掩模的開口部的機會,所以,焊球的搭載率提尚ο此后,以移動速度20mm/SeC輸送搭載筒,使焊球移動,使焊球從焊球定位用掩模的開口部落下,將焊球搭載于連接焊盤上。接著,除去焊球定位用掩模的多余的焊球后,從焊球搭載裝置分別拆下焊球定位用掩模和印刷電路板。最后,將所述制作的印刷電路板投入到設定為230度的軟熔中,形成為帶焊球的印刷電路板。[實施例4-1]實施例4-1按照實施例4制作,使用直徑Φ80 μ m的焊球。另外,連接焊盤數從 2000改變為4000。結果,連接焊盤區域成為130 (75X = 13mm, 75Y = 10mm,參照圖13(A)) mm2。另外,在焊球搭載中,如以下那樣調整上述主參數。(1)吸引量=25L/min(吸引部的直徑Φ6. 5mm)(2)間隙=0. 2 0. 3mm(3)開口面積=1170mm2 (24X = 39 :a = 3,24Y = 30 :b = 3)結果,搭載筒與焊球定位用掩模間的風速是11 17m/SeC,搭載筒內的風速不高于0. 65m/sec0另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,還可確認搭載筒內的風速不到焊球的自然落下速度(焊球的自然落下速度>搭載筒內的風速)。[實施例4-2]實施例4-2使實施例4-1中的a、b為a = b = 1. 1,在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為11 17m/sec,搭載筒內的風速為0. 65m/ sec或0. 65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,還可確認焊球的自然落下速度>搭載筒內的風速。[實施例4-3]實施例4-3使實施例4-1中的a、b為a = b = 4,在實施例4_1的范圍內調整參數 (1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為11 17m/sec,搭載筒內的風速為0. 65m/sec 或0.65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,還可確認焊球的自然落下速度>搭載筒內的風速。[實施例4-4]實施例4-4使實施例4-1中的a、b為a = 3、b = 1. 1,另外,在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為5 lOm/sec,搭載筒內的風速為 0. 65m/sec或0. 65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,還可確認焊球的自然落下速度 >搭載筒內的風速。[實施例4-5]實施例4-5使實施例4-1中的a、b為a = 4、b = 1. 1,另外,在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為20 25m/sec,搭載筒內的風速為 0. 65m/sec或0. 65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,還可確認焊球的自然落下速度 >搭載筒內的風速。[實施例4-6]實施例4-6使實施例4-1中的a、b為a = 4、b = 3,在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為30 35m/sec,搭載筒內的風速為0. 65m/ sec或0.65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,還可確認焊球的自然落下速度>搭載筒內的風速。[實施例4-7]實施例4-7使實施例4-1中的a、b為a = 2、b = 1. 1,在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為11 17m/sec,搭載筒內的風速為0. 65m/ sec或0. 65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,也可確認焊球的自然落下速度>搭載筒內的風速。[實施例4-8]實施例4-8使實施例4-1中的a、b為a = 3、b = 1. 1,在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為11 17m/sec,搭載筒內的風速為0. 65m/ sec或0. 65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,也可確認焊球的自然落下速度>搭載筒內的風速。[實施例4_9]實施例4-9使實施例4-1中的a、b為a = 4、b = 1. 1,在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為11 17m/sec,搭載筒內的風速為0. 65m/ sec或0. 65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,也可確認焊球的自然落下速度>搭載筒內的風速。[實施例4-10]
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實施例4-10使實施例4-1中的a、b為a = 4、b = 3,在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為11 17m/sec,搭載筒內的風速為0. 65m/ sec或0. 65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,也可確認焊球的自然落下速度>搭載筒內的風速。[參考例4-1]參考例4-1使實施例4-1中的a、b為a = b = 1。在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為11 17m/sec,搭載筒內的風速為0. 65m/ sec或0. 65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,也可確認焊球的自然落下速度>搭載筒內的風速。[參考例4-2]參考例4-2使實施例4-1中的a、b為a = b = 5。在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為11 17m/sec,搭載筒內的風速為0. 65m/ sec或0. 65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,也可確認焊球的自然落下速度>搭載筒內的風速。[參考例4-3]參考例4-3使實施例4-1中的a、b為a = b = 3。在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速不到5m/sec,搭載筒內的風速為0. 65m/sec或 0. 65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,也可確認焊球的自然落下速度 > 搭載筒內的風速。[參考例4-4]參考例4-4使實施例4-1中的a、b為a = b = 3。在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為40 45m/sec,搭載筒內的風速為0. 65m/ sec或0. 65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,也可確認焊球的自然落下速度>搭載筒內的風速。[參考例4-5]參考例4-5使實施例4-1中的a、b為a = 1、b = 1. 1。另外,在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為11 17m/sec,搭載筒內的風速為0. 65m/sec或0. 65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,也可確認焊球的自然落下速度 > 搭載筒內的風速。[參考例 4-6]參考例4-6使實施例4-1中的a、b為a = 5、b = 1. 1。另外,在實施例4_1的范圍內調整參數(1),使搭載筒與焊球定位用掩模間的風速為11 17m/sec,搭載筒內的風速為0. 65m/sec或0. 65m/sec以下。另外,由于1個焊球也未被從吸引部吸引,所以,也可確認焊球的自然落下速度 > 搭載筒內的風速。[實施例4-11 20,參考例4-7 12]在實施例4-1 10、參考例4-1 6中,使使用的焊球為Φ40 μ m。隨著該變化, 使阻焊劑的膜厚為 ο μ m,阻焊劑的開口為Φ 45 μ m,焊球定位用掩模的開口為Φ 50 μ m。另外,將搭載用筒內的風速調整為0. lm/sec0除此之外按照各實施例4、各參考例4制作。[實施例4-21 30,參考例4-13 18]
在實施例4-1 10、參考例4-1 6中,使使用的焊球為Φ 150 μ m。隨著該變化, 使連接焊盤為Φ 200 μ m,阻焊劑的開口為Φ 170 μ m,焊球定位用掩模的開口為Φ 200 μ m。 另外,連接焊盤大部分按250 μ m間距形成、并通過減少連接焊盤數量而將連接焊盤區域形成在130mm2以內。除此之外按照各實施例4、各參考例4制作。[實施例4-31 40,參考例4-19 24]在實施例4-1 10,參考例4-1 6中,使使用的焊球為Φ 180 μ m。隨著該變化, 使連接焊盤為Φ 250 μ m,阻焊劑的開口為Φ 220 μ m,焊球定位用掩模的開口為Φ 250 μ m。 另外,連接焊盤大部分按300 μ m間距形成、并通過減少連接焊盤數量而將連接焊盤區域形成在130mm2以內。除此之外按照各實施例4、各參考例4制作。[比較例4-1]在實施例4-1中,改變焊球搭載方法,如現有技術那樣使用焊球定位用橡皮刮板將Φ80μπι的焊球搭載于印刷電路板上。[比較例4-2]在實施例4-11中,改變焊球搭載方法,如現有技術那樣使用焊球定位用橡皮刮板將Φ40μπι的焊球搭載于印刷電路板上。[比較例4-3]在實施例4-21中,改變焊球搭載方法,如現有技術那樣使用焊球定位用橡皮刮板將Φ 150 μ m的焊球搭載于印刷電路板。[比較例4-4]在實施例4-31中,改變焊球搭載方法,如現有技術那樣使用焊球定位用橡皮刮板將Φ 180 μ m的焊球搭載于印刷電路板上。[比較例4-5]在比較例4-5中,使用焊錫膏代替實施例4-1中的焊球而形成焊錫凸塊。(評價試驗)制作100個各實施例4、參考例4及比較例4的帶焊球的印刷電路板,確認各印刷電路板的所有連接焊盤上的焊錫凸塊的有無(X10倍的顯微鏡)。然后,將在所有連接焊盤上形成了焊錫凸塊的印刷電路板作為正品,將存在未形成焊錫凸塊的連接焊盤的印刷電路板作為不合格品。對正品的印刷電路板數進行計數,作為收獲率(正品的印刷電路板數 /100X100% )0結果示于圖16和圖17的圖表中。得知,通過使a和b為1.1 4倍,可提高收獲率。另外,還明確了通過使a比b 大,可進一步提高收獲率。另一方面得知,通過將搭載筒與焊球定位用掩模間的風速調整到 5 35m/sec,從而可高效率地將焊球搭載到連接焊盤上。對比較例4的收獲率與本發明的收獲率進行比較可知,當焊球為Φ40 150 μ m 時,本發明的意義大。用- ^公司制WIO “ΝΤ200(Γ測定500個實施例4_1與比較例4_5的焊錫凸塊的高度(從阻焊劑突出的高度),計算出其偏差(ο)。其結果如下。σ實施例4-1 1. 26比較例 4-5 2.84
另外,在實施例4-1和比較例4-5的印刷電路板上安裝IC,在IC與印刷電路板間充填填底膠,形成IC搭載印刷電路板。此后,從IC搭載印刷電路板的背面(與IC安裝面相反的面)通過IC再次測定與IC搭載印刷電路板的背面相連的特定電路的連接電阻作為初始值。測定初始值后,在85°c X80%的環境中放置15hr后,繼續進行1000次以-55°c X5 分鐘d25°C X5分鐘為1循環的熱循環試驗,再次測定連接電阻,調查連接可靠性。另外,連接電阻的變化量用((熱循環后的連接電阻值-初始值的連接電阻值)/初始值的連接電阻值)X 100表示,其值若在士 10%內,則合格,若超過該范圍,則不合格。結果,實施例 4-1為“合格”,比較例4-5為“不合格”。[實施例5]下面說明使用本發明實施例5的焊球搭載方法和搭載裝置制造的多層印刷電路板10的構成。第5實施例的多層印刷電路板10的構成與參照圖6和圖7所述的第1實施例相同。另外,實施例5的焊球搭載裝置與參照圖1所述的第1實施例大體相同。參照圖18和圖19說明圖5 (A)所示的多層印刷電路板IOA的制造方法。在圖18㈧ 所示的多層印刷電路板30的表面上設置阻焊劑層70,使其半固化(圖18(B))。在該阻焊劑層70上具有由多層印刷電路板30的導體電路158引起的凹凸(差分XI)(參照放大地表示圖18(B)的一部分的圖20)。在半固化狀態的阻焊劑層70的兩面粘貼PET薄膜73,通過PET薄膜73加壓力,使阻焊劑層70的表面平坦化(圖18(C))。此后,緊密接觸地載置繪制有與開口對應的圓形圖案69a的照相膠片69,用紫外線進行曝光(圖19(A))。此后,進行顯影處理后,并在80°C下進行1小時加熱處理、在120°C下進行1小時加熱處理、在150°C 下進行3小時加熱處理,形成具有與連接焊盤形成位置對應的開口(開口直徑100 μ m) 71 的阻焊劑層70 (圖19 (B))。在開口 71內的連接焊盤75上形成鍍鎳膜72和鍍金膜74 (圖 19(C))。以后,與實施例1相同,如圖5㈧所示,在表面的阻焊劑層70的開口 71處形成有連接焊盤75的多層印刷電路板IOA的表面上印刷焊劑80。如圖5(B)所示,使用所述焊球搭載裝置將微小的焊球78s (例如日立金屬公司制、夕A,公司制,直徑Φ 40 μ m或Φ 40 μ m 以上,不到Φ200μπι)搭載于多層印刷電路板IOA上側的連接焊盤75上。為了應對精細化, 最好是直徑不到Φ 200 μ m的焊球。若直徑不到Φ40μπι,則由于焊球過輕,其不落下到連接焊盤上。另一方面,當直徑不低于Φ200μπι時,相反變得過重,所以不能使焊球集合到筒構件內,存在未載有焊球的連接焊盤。在本發明中,使用Φ40μπι<焊球直徑< Φ200μπι的焊球的意義重大。在該范圍中,有利于精細化。另外,在用吸附頭吸附焊球、將焊球搭載于連接焊盤上的方法中,由于焊球小,難以吸附,所以,實施例5的方法的優越性明確。此后,如圖5(C)所示,用現有技術(例如日本專利1975429號)的吸附頭吸附通常直徑(直徑Φ 250 μ m)的焊球78L,將其載置于多層印刷電路板IOA的下側的連接焊盤 75上。此后,在軟熔爐中過熱,如圖6所示,在多層印刷電路板IOA的上側分別以不低于 60 μ m、不到200 μ m的間距形成例如2000個 30000個焊錫凸塊78U,在多層印刷電路板 IOA的下側以2mm間距形成例如250個BGA78D。當間距不到60 μ m時,難以制造適于該間距的焊球。當間距為200 μ m或200 μ m以上時,雖然在本方法中可沒有任何問題地制造出, 但由現有技術的方法也可制造。另外,如圖8所示,將用于獲取多個多層印刷電路板的多層印刷電路板IOA切分成單片的多層印刷電路板10,然后,由軟熔通過焊錫凸塊78U搭載IC芯片90后,通過BGA78D將搭載了 IC芯片90的多層印刷電路板10安裝于子板94上。第5實施例的由焊球搭載裝置20進行的焊球搭載工序與參照圖2 圖4所述的第1實施例相同,所以,省略說明。在實施例5中,即使是積層式多層電路板那樣表面起伏較多的印刷電路板,由于用PET薄膜等平坦構件推壓半固化或干燥狀態的阻焊劑層的表面使其平坦化,所以,印刷電路板上的焊球定位用掩模的表面也變得平坦,所以,可使焊球在該焊球定位用掩模上移動、并將焊球適當地搭載于連接焊盤上。[實施例5-1](1)印刷電路板的制作作為初始材料,使用雙面覆銅積層板(例如日立化成工業株式會社制造 MCL-E-67),用公知的方法在該基板上形成通孔導體和導體電路。此后,用公知的方法(例如2000年6月20日由日刊工業報社發行的“積層式多層印刷電路板”(高木清著))交替地層疊層間絕緣層與導體電路層,在最外層的導體電路層中,形成用于與IC電連接的連接焊盤群。在此,由層間導通用孔構成的連接焊盤(在層間導通用孔的正上方形成焊錫凸塊) 最好是埋孔,其凹下量、凸出量(參照圖12)相對于導體電路158的導體厚度為-5 5μπι 的范圍。當埋孔的凹下量超過5μπι(-5μπι)時,由焊球和埋孔構成的連接焊盤的觸點減少, 所以,當形成為焊錫凸塊時,濕潤性變差,容易在焊錫內卷入空穴,或成為未搭載狀態(遺漏凸塊)。另一方面,當超過5 μ m時,由于導體電路158的厚度變厚,所以,對精細化不利。 另外,后述的平坦化也變得困難。連接焊盤群在連接焊盤區域(70mm2 :10mmX7mm)內形成 2000個直徑Φ 120 μ m、導體厚15 μ m 20 μ m的連接焊盤,其大部分以150 μ m間距配置成格子狀。在形成連接焊盤的面上由絲網印刷法在下述印刷條件下印刷形成市場出售的阻焊劑油墨。阻焊劑油墨RPZ-1 (日立化成工業公司制造)網版聚酯纖維制橡皮刮板速度100 200mm/秒此后,在50度下干燥10分鐘后,對另一面也以相同條件印刷阻焊劑油墨,在60 70度下干燥20 25分鐘,形成半固化狀態的阻焊劑層。此后,用表面粗糙度測量儀(例如東京精度機器公司制造“SURFC0M480A”、^ - 二公司制WIO “NT2000”)測量連接焊盤區域的一部分凹凸(測量數為5)。“凹凸測量部和凹凸量對連接焊盤上阻焊劑層表面的高度和鄰接的非連接焊盤部(無導體電路的部分)阻焊劑層表面高度的界面(參照圖18(B)和放大表示圖18(B)的測量部分的圖20)進行測量,將其高度差作為凹凸量(圖中XI) ”。在圖表中表示測量值的最小值(min)和最大值(max)。接著,在阻焊劑層的兩面上粘貼PET薄膜,通過PET薄膜對阻焊劑層施加壓力,使阻焊劑表面平坦化。此時的條件最好為加壓溫度30 100°C,加壓壓力1. 0 lOMPa,加壓時間20秒 5分鐘。若不到30°C,則阻焊劑較硬,所以難以平坦化。另一方面,若超過100°C,則過軟化,加壓時,阻焊劑的厚度變得過薄。當加壓壓力不到l.OMI^a時,難以平坦化,當超過IOMPa時,難以同時實現維持阻焊劑的厚度和平坦化。若加壓時間不到20秒,則難以平坦化,若超過5分鐘,則阻焊劑的厚度變薄。在實施例5中,是在加壓溫度80°C、加壓壓力5MPa、加壓時間2分鐘的條件下進行的。此后的阻焊劑表面的形狀表示于圖18(C)。 凸出量的測量點是與圖18(B)相同的點。相對阻焊劑層的平坦化后的表面緊密接觸地載置繪有圓形圖案(掩模圖形)的厚5mm的光掩模薄膜(圖中未示出),用lOOOmj/cm2的紫外線進行曝光,用碳酸鈉進行顯影處理。然后,在80°C下進行1小時加熱處理、在120°C下進行1小時加熱處理、在150°C下進行3小時加熱處理,形成具有與連接焊盤形成位置對應的開口(開口直徑100μπι)的固化狀態的阻焊劑層。(2)搭載焊球在由(1)制作的印刷電路板的表面(IC安裝面)上涂覆市場出售的松香系焊劑。 此后,將其搭載到所述本發明的焊球搭載裝置的吸附臺上,使用CCD攝像機識別印刷電路板和焊球定位用掩模的校準標記,使印刷電路板與焊球定位用掩模對位。在此,焊球定位用掩模是使用在與印刷電路板的連接焊盤對應的位置具有Φ 110 μ m的開口的M制金屬掩模。金屬掩模的厚度最好為焊球的1/4 3/4。其中,雖然使用Ni制的金屬掩模,但也可使用SUS制或聚酰亞胺制的焊球定位用掩模。另外,形成于焊球定位用掩模上的開口直徑最好是使用的焊球的直徑的1.1 1.5倍。然后,按與連接焊盤區域對應的的大小(是形成有連接焊盤的區域的1. 1 4倍),保持焊球直徑的0. 5 4倍的間隙地使高度200mm的不銹鋼制的搭載筒位于金屬掩模(焊球定位用掩模)上,在其周圍近旁的焊球定位用掩模上載置焊球直徑Φ80μπι的Sn63I^b37焊球(日立金屬公司制)。在實施例5_1中,雖然在焊球使用Sn/I^b焊錫,但也可使用從Sn和Ag、Cu、In、Bi, Zn等的群中選擇的無1 焊錫。然后,從搭載筒上部的吸引部(Φ5 20mm)(參照圖2(B))吸引空氣,將焊球集合到搭載筒內的焊球定位用掩模上。此后,按移動速度20mm/SeC輸送搭載筒而使焊球移動,使焊球從焊球定位用掩模的開口部落下,將焊球搭載于連接焊盤上。在實施例5-1中,搭載筒M由SUS不銹鋼、Ni、 Cu等導電性金屬構成,在焊球搭載裝置20側接地。接著,除去焊球定位用掩模的多余的焊球后,從焊球搭載裝置分別拆下焊球定位用掩模和印刷電路板。最后,將所述制作的印刷電路板投入到設定為230度的軟熔中,形成帶焊球的印刷電路板。形成焊錫凸塊后,通過焊錫凸塊安裝IC芯片,此后,在IC芯片與阻焊劑之間填充市場出售的填底膠,形成IC搭載印刷電路板。[實施例5_2]在實施例5-2中,將實施例5-1中的連接焊盤數從2000改變為4000,將電子部件搭載區域(連接焊盤區域)面積從70mm2改變為130mm2。[實施例5_3]在實施例5-3中,將實施例5-1中的連接焊盤數從2000改變為10000,將電子部件搭載區域面積從70mm2改變為310mm2。[實施例5_4]在實施例5-4中,將實施例5-1中的連接焊盤數從2000改變為30000,將電子部件搭載區域面積從70mm2改變為1200mm2。[實施例5_5 8]在實施例5-5 8中,將實施例5-1 4中的阻焊劑的平坦化條件改變為壓力5Mpa,時間2分鐘,溫度60度。[實施例 5-9 12]在實施例5-9 12中,將實施例5_1 4中的阻焊劑的平坦化條件改變為壓力 3Mpa,時間2分鐘,溫度80度。[實施例 5-13 16]在實施例5-13 16中,將實施例5_1 4中的阻焊劑的平坦化條件改變為壓力 IMpa,時間2分鐘,溫度80度。[實施例5-17]實施例5-17與實施例5-1相同,但阻焊劑厚度為25 μ m,使用Φ 80 μ m的輝球。另外,不使用焊球定位用掩模地直接移動焊球將其搭載到印刷電路板上。即,在圖21(A)所示印刷電路板開口 71內填充焊劑80,如圖21⑶所示,使搭載筒M在印刷電路板IOA上移送,并將焊球78s搭載于開口 71內。[比較例5-1 4]在比較例5-1 4中,未進行實施例5-1 4中的阻焊劑的平坦化。[比較例5-5]在比較例5-5中,使用焊錫膏代替實施例5-1中的焊球而形成焊錫凸塊。(評價試驗)1 異常凸塊的觀察焊錫凸塊形成后,用10倍的的顯微鏡對所有焊錫凸塊觀察焊錫凸塊的大小。結果,觀察由2個或2個以上的焊球構成的異常凸塊的有無。在全部焊錫凸塊中即使存在1 個異常凸塊,也判為X。在所有凸塊都為由1個焊球構成的焊錫凸塊的場合,判為〇。2 =HAST 試驗對于按照實施例5-1 17、比較例5-1 4制造的IC搭載印刷電路板,一邊在獨立的凸塊間加電壓,一邊投入到HAST試驗(高溫·高濕·偏壓試驗85°C X85% /3. 3V)。 在50小時、100小時、150小時后,測量加了電壓的凸塊間的絕緣電阻。若測量結果在107Ω 或107Ω以上,則為合格(〇),如不到107Ω,則為不合格(X)。另外,若能經受50小時的 HAST試驗,則具有實用上要求的性能,若能經受100小時,則更理想。3 熱循環試驗對于按照實施例5-1 17、比較例5-1 4制造的IC搭載印刷電路板,進行500 次、1000次、1500次-55°c X5分鐘d25°C X5分鐘的熱循環試驗,從IC搭載印刷電路板的背面(與IC安裝面相反的面)通過IC再次測定與IC搭載印刷電路板的背面相連的特定電路的連接電阻的變化量,調查連接可靠性。另外,連接電阻的變化量用((熱循環后的連接電阻值-初始值的連接電阻值)/初始值的連接電阻值)X 100表示,其值若在士 10% 或士 10%以內,則合格,如超出士 10%,則不合格。若能經受500次的熱循環,則具有實用上要求的性能,若能經受1000次的熱循環,則更理想。從評價試驗可以看出,通過使印刷電路板平坦化,可防止異常凸塊的發生,另外, 還可改善在HAST試驗、熱循環試驗的成績。上述凹凸量最好為0. 3 6. 5 μ m,為0. 8 5 μ m 更理想,特別若為0. 8 3μ m,則特別理想。凹凸量不限于實施例5,通過在上述加壓壓力、 加壓溫度、加壓時間的范圍內組合,由上述實施例5以外的組合也可實現。當不到0.3μπι
31時,雖然焊球搭載沒有問題,但與填充于IC與阻焊劑之間的填底膠的密接力下降,連接可靠性和絕緣可靠性可能會下降。另一方面,當超過7. 0 μ m時,焊球定位用掩模不跟蹤阻焊劑表面,從連接焊盤表面到焊球定位用掩模的開口部的表面(遠離連接焊盤表面的一側) 的距離的偏差增大,所以,在距離大的連接焊盤上搭載2個或2個以上的焊球。由此,產生異常凸塊,推測為連接焊盤間的絕緣電阻下降。另外,當焊錫凸塊中共存有高凸塊和低凸塊時,由IC與印刷電路板的熱膨脹系數差導致的應力集中在低的凸塊上,所以,可能導致連接可靠性下降。作為阻焊劑的平坦化方法,最好這樣進行,S卩,(1)涂覆阻焊劑組成物后,在使其干燥或固化之前(包含半固化狀態),用橡皮刮板、板、輥涂機、刮刀等使阻焊劑層表面變平整,或( 涂覆或粘貼阻焊劑組成物后,使其干燥或固化(包含半固化狀態)后,通過加壓或磨削、研磨對阻焊劑層表面進行處理。特別是在所述⑵中,最好使其干燥或固化后(半固化),例如粘貼PET等樹脂薄膜后,從樹脂薄膜上加壓,實現平坦化。加壓條件最好是在加壓溫度30 10(TC,加壓壓力1. 0 lOMPa,加壓時間20秒 3分鐘的范圍進行。通過平坦化,使IC與阻焊劑間的間隔的偏差減小,所以,填底膠的填充性也變得良好,沒有填底膠的空穴也減少。阻焊劑可使用市場出售的產品,例如日立化成工業公司制RPZ_1、朝日化學研究所制DPR-805GT7、太陽油墨制造公司制PSR_4000系列。用Ε - ^公司制WIO “ΝΤ200(Γ測定500個實施例5_1與比較例5_5的焊錫凸塊的高度(從阻焊劑突出的高度),計算出其偏差(ο)。其結果如下。σ實施例5-1 1. 26比較例 5-5 2. 84另外,在實施例5-1和比較例5-5的印刷電路板上安裝IC,在IC與印刷電路板間充填填底膠,形成IC搭載印刷電路板。此后,從IC搭載印刷電路板的背面(與IC安裝面相反的面)通過IC再次測定與IC搭載印刷電路板的背面相連的特定電路的連接電阻作為初始值。測定初始值后,在85°c X80%的環境中放置15hr后,繼續進行1000次以-55 °C X5 分鐘d25°C X5分鐘為1循環的熱循環試驗,再次測定連接電阻,調查連接可靠性。另外,連接電阻的變化量用((熱循環后的連接電阻值-初始值的連接電阻值)/初始值的連接電阻值)X 100表示,其值若在士 10%內,則合格,若超出士 10%,則不合格。結果,實施例5-1為“合格”,比較例5-5為“不合格”。附圖中附圖標記的簡單說明如下10:印刷電路板12:上下移動軸14:ΧΥΘ 吸引臺16 焊球定位用掩模16a:開口20 焊球搭載裝置22 焊球供給裝置24 搭載筒(筒構件)
24X>24Υ 邊
26 ;吸引箱
40 ;:Χ方向移動軸
42 ;移動軸支承導向件
46 ;校準攝像機
61 ;吸附焊球除去筒
66 ;吸引箱
68 ;吸附焊球除去吸引裝置
73 ;:ΡΕΤ薄膜
75 ;連接焊盤
75X、75Y 邊
78s焊球
80 ;焊劑
Gapl 前后的間隙
Gap2 左右的間隙
23 ;導電性金屬膜
23f_:導電性金屬箔。
權利要求
1.一種焊球搭載方法,用于使用具有與印刷電路板的連接焊盤對應的多個開口的焊球定位用掩模,將成為焊錫凸塊的焊球搭載于印刷電路板的連接焊盤上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,使具有與該焊球定位用掩模相對的開口部的筒構件位于焊球定位用掩模的上方,用該筒構件吸引空氣,從而使焊球集合到該筒構件正下方的焊球定位用掩模上,通過使所述筒構件在水平方向移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下。
2.一種焊球搭載裝置,將成為焊錫凸塊的焊球搭載于印刷電路板的連接焊盤上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,該焊球搭載裝置包括焊球定位用掩模,其具有與印刷電路板的連接焊盤對應的多個開口 ; 筒構件,其位于焊球定位用掩模的上方,通過從該筒構件的開口部吸引空氣,從而使焊球集合到該開口部正下方;移動機構,用于使所述筒構件在水平方向移動,通過使該筒構件移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下。
3.一種焊球搭載裝置,將成為焊錫凸塊的焊球搭載于印刷電路板的連接焊盤上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,該焊球搭載裝置包括焊球定位用掩模,其具有與印刷電路板的連接焊盤對應的多個開口 ; 筒構件,其位于焊球定位用掩模的上方,通過從該筒構件的開口部吸引空氣,從而使焊球集合到該開口部正下方;移動機構,用于使所述筒構件在水平方向移動,通過使該筒構件移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下;使所述筒構件的開口部下端與所述焊球定位用掩模間的間隙在相對于所述筒構件的移動方向的前后方向和左右方向上不同。
4.根據權利要求3所述的焊球搭載裝置,其特征在于,所述筒構件的開口部的、相對移動方向的所述前后方向的間隙比所述左右方向的間隙大。
5.根據權利要求3所述的焊球搭載裝置,其特征在于,所述筒構件的開口部為大致矩形。
6.根據權利要求4所述的焊球搭載裝置,其特征在于,所述筒構件的開口部為大致矩形。
7.根據權利要求2 6中任一項所述的焊球搭載裝置,其特征在于,對應于印刷電路板的寬度排列多個所述筒構件。
8.根據權利要求2 6中任一項所述的焊球搭載裝置,其特征在于,具有用于回收殘留于所述焊球定位用掩模上的焊球的吸引筒。
9.一種焊球搭載方法,用于使用具有與印刷電路板的連接焊盤區域的連接焊盤對應的多個開口的焊球定位用掩模,將成為焊錫凸塊的焊球搭載于印刷電路板的連接焊盤上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,使具有開口部下端的筒構件位于焊球定位用掩模的上方,該開口部下端的與所述焊球定位用掩模間的間隙在相對移動方向的前后方向和左右方向上不同,通過用該筒構件吸引空氣,從而使焊球集合到該筒構件正下方的焊球定位用掩模上,通過使所述筒構件在水平方向上移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下。
10.一種焊球搭載裝置,將成為焊錫凸塊的焊球搭載于印刷電路板的電極上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,該焊球搭載裝置包括焊球定位用掩模,其具有與印刷電路板的電極對應的多個開口 ; 筒構件,其位于焊球定位用掩模的上方,通過從該筒構件的開口部吸引空氣,從而使焊球集合到該開口部正下方;移動機構,用于使所述筒構件在水平方向上移動,通過使該筒構件移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球落下到印刷電路板的電極上;由導電性構件構成所述筒構件的至少焊球接觸部位。
11.根據權利要求10所述的焊球搭載裝置,其特征在于,由導電性金屬構成所述筒構件。
12.根據權利要求10所述的焊球搭載裝置,其特征在于,由導電性撓性構件構成所述筒構件。
13.根據權利要求10所述的焊球搭載裝置,其特征在于,所述筒構件通過在樹脂的表面配置金屬膜而構成。
14.一種焊球搭載方法,用于使用具有與印刷電路板的連接焊盤對應的多個開口的焊球定位用掩模,將成為焊錫凸塊的焊球搭載于印刷電路板的連接焊盤上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,使具有與該焊球定位用掩模相對的開口部的導電性筒構件位于焊球定位用掩模的上方,通過用該筒構件吸引空氣,從而使焊球集合到該筒構件正下方的焊球定位用掩模上,通過使所述筒構件在水平方向上移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下。
15.一種焊球搭載裝置,將成為焊錫凸塊的焊球搭載于印刷電路板的連接焊盤區域的各連接焊盤上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,該焊球搭載裝置包括焊球定位用掩模,其具有與印刷電路板的連接焊盤對應的多個開口 ; 筒構件,其位于焊球定位用掩模的上方,通過從該筒構件的開口部吸引空氣,從而使焊球集合到該開口部正下方;移動機構,用于使所述筒構件在水平方向上移動的移動機構,通過使該筒構件移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下;所述筒構件的開口部為大致矩形,該開口部的與筒構件移動方向平行的邊的長度是所述連接焊盤區域的與筒構件移動方向平行的邊的長度的1. 1 4倍,所述開口部的與筒構件移動方向垂直的邊的長度是所述連接焊盤區域的與筒構件移動方向垂直的邊的長度的1. 1 4倍。
16.根據權利要求15所述的焊球搭載裝置,其特征在于,所述開口部的與筒構件移動方向平行的邊的長度同所述連接焊盤區域的與筒構件移動方向平行的邊的長度之比,大于所述開口部的與筒構件移動方向垂直的邊的長度同所述連接焊盤區域的與筒構件移動方向垂直的邊的長度之比。
17.根據權利要求15或16所述的焊球搭載裝置,其特征在于,使所述筒構件與焊球定位用掩模之間的風速為5 35m/sec。
18.—種焊球搭載方法,用于使用具有與印刷電路板的連接焊盤區域的連接焊盤對應的多個開口的焊球定位用掩模,將成為焊錫凸塊的焊球搭載于印刷電路板的連接焊盤上, 所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,筒構件的開口部為大致矩形,該開口部的與筒構件移動方向平行的邊的長度是所述連接焊盤區域的與筒構件移動方向平行的邊的長度的1. 1 4倍,所述開口部的與筒構件移動方向垂直的邊的長度是所述連接焊盤區域的與筒構件移動方向垂直的邊的長度的 1. 1 4倍,使該筒構件位于焊球定位用掩模的上方,通過用該筒構件吸引空氣,從而使焊球集合到該筒構件正下方的焊球定位用掩模上,通過使所述筒構件在水平方向上移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球移動,通過焊球定位用掩模的開口,使焊球向印刷電路板的連接焊盤落下。
19.一種焊球搭載方法,用于使用焊球定位用掩模將成為焊錫凸塊的焊球搭載于印刷電路板的電極上,該焊球定位用掩模具有與印刷電路板的從阻焊劑層的開口露出的電極對應的多個開口,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,使阻焊劑層的表面平坦化,使具有開口部的筒構件位于焊球定位用掩模的上方,通過用該筒構件吸引空氣,從而使焊球集合到該筒構件正下方的焊球定位用掩模上,通過使所述筒構件在水平方向上移動,從而使集合到所述焊球定位用掩模上的焊球通過焊球定位用掩模的開口,將焊球搭載到印刷電路板的連接焊盤上。
20.一種焊球搭載方法,用于將成為焊錫凸塊的焊球搭載于印刷電路板的從阻焊劑層的開口露出的電極上,所述印刷電路板由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成;其特征在于,使阻焊劑層的表面平坦化,使具有開口部的筒構件位于平坦化了的焊球定位用掩模的上方,通過用該筒構件吸引空氣,從而使焊球集合到該筒構件正下方的阻焊劑層上,通過使所述筒構件在水平方向上移動,從而使集合到所述阻焊劑層上的焊球搭載到印刷電路板的連接焊盤上。
21.根據權利要求19或20所述的焊球搭載方法,其特征在于,所述阻焊劑層的表面的平坦化是通過用平坦構件推壓半固化或干燥狀態的阻焊劑層而進行的。
全文摘要
本發明提供一種焊球搭載方法及焊球搭載裝置,該焊球搭載裝置可將微細的焊球搭載于電極上。通過從位于焊球定位用掩模(16)上方的搭載筒(24)吸引空氣,從而使焊球(78s)集合。通過使搭載筒(24)在水平方向移動,從而使集合的焊球(78s)在焊球定位用掩模(16)上滾動,通過焊球定位用掩模(16)的開口(16a),使焊球(78s)向由層間絕緣層和導體電路交替層疊而成的多層印刷電路板(10)的電極(75)落下。
文檔編號H05K3/34GK102413643SQ201110361248
公開日2012年4月11日 申請日期2005年7月22日 優先權日2004年8月4日
發明者丹野克彥, 住田篤紀, 土屋勇雄, 川村洋一郎, 木村治, 澤茂樹, 馬渕義之 申請人:揖斐電株式會社