专利名称：电路基板的制造方法
技术领域：
本发明涉及电路基板(电路板；circuit board)的制造方法。本申请基于在2009年4月观在日本提出的专利申请2009-109931号、和在2010 年4月7日在日本提出的专利申请2010-088807号要求优先权，将其内容援引于本申请中。
背景技术：
近年来，作为形成电子电路的手段，广泛地采用在塑料基板、陶瓷基板或涂覆了塑料等的绝缘性基板上设置电路图案，在其上将IC元件、半导体芯片、电阻或电容器等的电子部件进行焊料(软钎料)接合(软钎焊)的方法。其中，使电路图案的规定的部分接合电子部件的引线端子的方法一般依次进行 在基板上的导电性电路电极表面预先形成焊料薄层的工序；在焊料薄层上印刷焊料膏或助焊剂(钎剂；flux)的工序；将规定的电子部件定位载置的工序；和使焊料薄层或焊料薄层和焊料膏软熔(reflow)，使焊料熔化并凝固的工序。另外，最近，伴随着电子制品和电路基板的小型化，要求电子部件的细间距(fine pitch)化。作为这样的电子部件，已知例如0. 3mm间距的QFP^luad Flat Package，四歹丨J 扁平封装)、CSP (Chip Size Package，芯片尺寸封装)、0· 15mm间距的FC(Flip Chip，倒装片)、BGA结构的LSI芯片等。另外，作为在电路基板上搭载电子部件的方法，已知将形成于电子部件的焊料凸块(bump)和形成于电路基板的焊料凸块重合并软熔的方法。在该方法中，要求能够与电子部件的细间距对应的精细的图案形状的焊料凸块。另外，作为在电路基板上形成焊料凸块的方法，已知电镀法、无电解镀法、印刷焊料粉末的膏并软熔的方法等。但是，在采用无电解镀法的焊料凸块的制造方法中，难以增厚焊料层，另外，在采用电镀法的焊料凸块的制造方法中，难以在复杂的电路中流通镀覆用的电流。另外，在印刷焊料膏的方法中，向细间距图案的对应困难。从这样的情况来看，作为形成具有一定且一致的高度的焊料凸块的方法，采用使焊料球附着在电路上的方法。作为使焊料球附着在电路上的方法，已知在电路基板的导电性电路电极的表面使粘着性赋予化合物反应来赋予粘着性，并且使该粘着部附着焊料粉末的方法。其后，通过加热电路基板，形成焊料凸块(专利文献1)。此外，作为应用该方法的技术，也开发了在必要的部分仅附着一个焊料粉粒子的技术。(参照专利文献2)现有技术文献专利文献1 日本特开平7-7244号公报专利文献2 日本特开2008-41803号公报
发明内容
但是，在如BGA结构那样，焊料凸块的高度高的情况下，在通过软熔来连接芯片和电路基板时，熔融了的焊料凸块容易破损。并且，有芯片不均勻地下沉，在倾斜的状态下接合之虞。
与此相对，现在采用将高熔点的焊料球先在高温下熔融形成焊料凸块后，利用与其相比低熔点的焊料来连接的方法。此外，还已知使用镀覆了焊料的铜等的金属的球(铜核焊料球)的方法。通过配置铜核焊料球，并先熔融而形成焊料凸块，在搭载了电子部件后进行软熔，由此核体成为隔离片(spacer)，可以将电子部件和电路基板的距离保持为一定。但是，高熔点焊料其材料受限，现在使用高浓度地含有铅的组成的焊料。另外，作为高熔点焊料，现在实用化了的是含有95%或80%的铅的铅浓度高的焊料，存在从铅的同位素放出的α射线成为LSI等的误动作的原因的深刻的问题。因此，要求完全无铅的高熔点焊料。另外，使用铜核焊料球的方法，在铜核的球上使焊料均勻地附着存在在技术上较困难、制造成本显著地高的问题。因此，尚未达到通用性地使用。本发明是鉴于上述情况完成的，其目的在于提供一种能够不倾斜地接合电子部件，并且，能够实现工序的简化的电路基板的制造方法。本发明者为了解决上述课题专心努力研讨，结果完成了本发明。S卩，本发明如下。[1] 一种电路基板的制造方法，具备在电路基板上的端子部的表面涂布第一粘着性赋予化合物，形成第一粘着层的工序；在上述端子部的上述第一粘着层上附着核体的工序；在上述核体的表面涂布第二粘着性赋予化合物，形成第二粘着层的工序；在上述核体表面的上述第二粘着层上附着第一焊料粒子的工序；和熔融上述第一焊料粒子，在上述核体的表面形成焊料层的工序。[2]根据[1]所述的电路基板的制造方法，其特征在于，具备在上述端子部的表面涂布上述第一粘着性赋予化合物，形成上述第一粘着层的工序；在上述第一粘着层上附着介由上述第二粘着层在表面附着上述第一焊料粒子而成的附着有第一焊料粒子的核体的工序；和熔融上述第一焊料粒子，在上述核体的表面形成上述焊料层的工序。[3]根据[1]所述的电路基板的制造方法，其特征在于，在上述第二粘着层上附着上述第一焊料粒子的工序后，具有在上述端子部的表面介由上述第一粘着层使上述第二焊料粒子附着的工序，在形成上述焊料层的工序时，将上述第二焊料粒子与上述第一焊料粒子一同熔融。[4]根据[1]所述的电路基板的制造方法，其特征在于，在上述第一粘着层上附着上述核体的工序和形成上述第二粘着层的工序之间，具有在上述端子部的表面介由上述第一粘着层使上述第二焊料粒子附着的工序，在形成上述焊料层的工序时，将上述第二焊料粒子与上述第一焊料粒子一同熔融。[5]根据[1]所述的电路基板的制造方法，其特征在于，在形成上述第一粘着层的工序之前，具有在上述端子部的表面附着上述第二焊料粒子的工序，在形成上述焊料层的工序时，将上述第二焊料粒子与上述第一焊料粒子一同熔融。[6]根据[1]所述的电路基板的制造方法，其特征在于，具备在上述端子部的表面附着上述第二焊料粒子的工序；使上述第二焊料粒子熔化， 在上述端子部的表面形成焊料被膜的工序；和在上述端子部的表面，介由上述焊料被膜涂布第一粘着性赋予化合物来形成第一粘着层的工序，在形成上述焊料层的工序时，将上述焊料被膜与上述第一焊料粒子一同熔融。[7]根据[1]所述的电路基板的制造方法，其特征在于，具备
在上述端子部的表面采用镀覆法形成焊料被膜的工序；和在上述端子部的表面， 介由上述焊料被膜涂布第一粘着性赋予化合物来形成第一粘着层的工序，在形成上述焊料层的工序时，将上述焊料被膜与上述第一焊料粒子一同熔融。[8]根据[3]所述的电路基板的制造方法，其特征在于，上述第二焊料粒子的平均粒径为1 μ m以上且为上述第一焊料粒子的平均粒径的0. 4倍以下。[9]根据[4]或[5]所述的电路基板的制造方法，其特征在于，上述第二焊料粒子的平均粒径为ι μ m以上且为上述核体的平均粒径的0. 5倍以下，并且比上述第一焊料粒子[10]根据[9]所述的电路基板的制造方法，其特征在于，上述第二焊料粒子的平均粒径为5 10 μ m。[11]根据[6]所述的电路基板的制造方法，其特征在于，上述第二焊料粒子的平均粒径为1 μ m以上且为上述端子部的直径的1/3以下。[12]根据[7]所述的电路基板的制造方法，其特征在于，以3μπι左右的厚度形成上述焊料被膜。[13]根据[1]、[3] [21]的任一项所述的电路基板的制造方法，其特征在于，在含有上述核体的分散液中，浸渍具有上述第一粘着层的上述电路基板，在上述第一粘着层上附着上述核体。[14]根据[2]所述的电路基板的制造方法，其特征在于，在含有上述附着有第一焊料粒子的核体的分散液中，浸渍具有上述第一粘着层的上述电路基板，在上述第一粘着层上附着上述附着有第一焊料粒子的核体。[15]根据[1]、[3] [13]的任一项所述的电路基板的制造方法，其特征在于，在含有上述第一焊料粒子的上述分散液中，浸渍附着了具有上述第二粘着层的上述核体的上述电路基板，使上述核体的表面附着上述第一焊料粒子。[16]根据[2]或[14]所述的电路基板的制造方法，其特征在于，在含有上述第一焊料粒子的分散液中，浸渍具有上述第二粘着层的上述核体，在上述第二粘着层上附着上述第一焊料粒子，由此形成上述附着有第一焊料粒子的核体。[17]根据[1] [16]的任一项所述的电路基板的制造方法，其特征在于，使用金属球作为上述核体。[18]根据[1] [17]的任一项所述的电路基板的制造方法，其特征在于，上述核体由铜构成。[19]根据[1] [18]的任一项所述的电路基板的制造方法，其特征在于，在形成上述第一粘着层的工序中，在上述电路基板上形成具有使上述端子部露出的开口部的绝缘层后，形成上述第一粘着层。根据本发明的制造方法，使核体附着于端子部后，介由第二粘着层在核体附着第一焊料粒子，进而加热熔融第一焊料粒子，在核体的表面形成焊料层，因此与使用通过镀覆等在表面形成了焊料层的附有焊料的核体的情况相比，能够大幅地简化工序。另外，在安装有电子部件等的情况下，核体成为隔离片，因此能够不倾斜电子部件的姿势地进行安装。另外，根据本发明的制造方法，在使附着有第一焊料粒子的核体附着于端子部后， 加热熔融第一焊料粒子在核体的表面形成焊料层，因此与使用通过镀覆等在表面形成了焊料层的附有焊料的核体的情况相比，能够大幅度地简化工序。另外，在安装有电子部件等的情况下核体成为隔离片，因此能够不倾斜电子部件的姿势地进行安装。由以上来看，根据本发明，可以提供能够不倾斜搭载的部件地进行接合，并且能够实现工序的简化的电路基板的制造方法。
图1是说明作为本发明的第一实施方式的电路基板的制造工序的工序图。图2是说明作为本发明的第一实施方式的电路基板的制造工序的工序图。图3是说明使第一焊料粒子附着的工序的模式图。图4是说明作为本发明的第二实施方式的电路基板的制造工序的工序图。图5是说明作为本发明的第三实施方式的电路基板的制造工序的工序图。图6是说明作为本发明的第四实施方式的电路基板的制造工序的工序图。图7是说明作为本发明的第五实施方式的电路基板的制造工序的工序图。图8是说明作为本发明的第六实施方式的电路基板的制造工序的工序图。
具体实施例方式(第一实施方式)以下，参照附图对于作为本发明的第一实施方式的电路基板的制造方法进行说明。图1和图2是说明本实施方式的电路基板的制造方法的工序图。本实施方式的电路基板的制造方法由以下工序概略构成在电路基板1的端子部 2形成第一粘着层5的工序；使第一粘着层5附着核体11的工序；在核体11表面附着第一焊料粒子14的工序；和熔融第一焊料粒子来形成焊料层15的工序。以下，对于各工序的优选方式详细地叙述。作为成为本发明的对象的电路基板1，可以例示在塑料基板、塑料薄膜基板、玻璃布基板、纸基质环氧树脂基板、陶瓷基板等上层叠有金属板的基板、或在金属基材上被覆了塑料或陶瓷等的绝缘基板上使用金属等的导电性物质形成了电路图案的单面电路基板、双面电路基板、多层电路基板或挠性电路基板等。另外，除此以外，也可以应用IC基板、电容器、电阻、线圈、变阻器、裸芯片、晶片等。图1(a)表示在本实施方式中使用的电路基板1的剖面图。作为电路基板1，例如可以例示陶瓷基板。在电路基板1的一面Ia上，形成有例如由铜或铜合金构成的电路图案(端子部 2)。以下，对于在端子部2的表面4形成第一粘着层5的工序进行说明。首先，如图1(b)所示，预先用抗蚀剂(绝缘层)3包围端子部2的周围，形成开口部6。具体地讲，在电路基板1上的上面Ia的整个面形成抗蚀剂层3，进行曝光、显像，由此抗蚀剂层3固化，形成了开口部6。开口部6成为露出端子部2的构成。另外，开口部6的直径F相应于核体11的粒径D适当地设定。抗蚀剂层3可以使用在电路基板的制造中一般所使用的绝缘性的抗蚀剂。抗蚀剂层3只要是在赋予后述的第一粘着层5的工序中具有不赋予粘着性的性质的层，其材料就没有限定。
另外，作为端子部2的材料，可以使用铜或铜合金，但在本发明中不限定于此，如果是在后述的工序中利用粘着性赋予物质得到粘着性的导电性的物质，则也可以使用其他的物质。作为这样的物质，例如可以例示含有闪镀(flash)金、Ni、Sn、Ni-Au、Pd、Ag、焊料合金等的物质。另外，开口部6的深度H(端子部2的表面4和抗蚀剂层3的上面的阶差)相应于核体11的粒径D适当设定。此时，优选阶差H比核体11的粒径D小。如果阶差H比粒径 D大，则有时凸块16不会正常地形成，因此不优选。阶差H只要在后述的工序中利用粘着力保持核体不脱落，则电极表面比抗蚀剂表面高的H也可以在负的范围。但是，如果考虑工序的操作性和核体的功能，则更优选为Iym以上且粒径D的二分之一以下的范围。通过阶差 H在该范围内，在后述的工序中，可以稳定地防止核体11的脱落，同时形成充分的高度的焊料凸块16。开口部6优选为圆形，但无论是椭圆还是四方形都可以来代用。接着，如图1(c)所示，形成第一粘着层5。首先，将以下所示的第一粘着性赋予化合物之中的至少一种或两种以上溶解于水或酸性水，优选调整到PH3 4左右的微酸性。由此，形成粘着性溶液。接着，在粘着性溶液中浸渍电路基板1，或者在电路基板1上涂布粘着性溶液，由此在端子部2的表面4形成第一粘着层5。在此，作为第一粘着性赋予化合物，可以使用萘并三唑系衍生物、苯并三唑系衍生物、咪唑系衍生物、苯并咪唑系衍生物、巯基苯并噻唑系衍生物和苯并噻唑硫代脂肪酸等。 这些粘着性赋予化合物特别是对铜的作用效果强，并且对其他的导电性物质也能够赋予粘着性。另外，在本发明中很好地使用的苯并三唑系衍生物由通式(1)表示。
R 1其中，式(1)中，Rl R4独立地为氢原子、碳数为1 16 (优选5 16)的烷基、 烷氧基、F、Br、Cl、I、氰基、氨基或OH基。另外，在本发明中很好地使用的萘并三唑系衍生物由通式(2)表示。
权利要求
1.一种电路基板的制造方法，具备在电路基板上的端子部的表面涂布第一粘着性赋予化合物，形成第一粘着层的工序；在所述端子部的所述第一粘着层上附着核体的工序；在所述核体的表面涂布第二粘着性赋予化合物，形成第二粘着层的工序；在所述核体表面的所述第二粘着层上附着第一焊料粒子的工序；和将所述第一焊料粒子熔融，在所述核体的表面形成焊料层的工序。
2.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法，其特征在于，具备在所述端子部的表面涂布所述第一粘着性赋予化合物，形成所述第一粘着层的工序； 在所述第一粘着层上附着介由所述第二粘着层在表面附着所述第一焊料粒子而成的附着有第一焊料粒子的核体的工序；和将所述第一焊料粒子熔融，在所述核体的表面形成所述焊料层的工序。
3.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法，其特征在于，在所述第二粘着层上附着所述第一焊料粒子的工序后，具有在所述端子部的表面介由所述第一粘着层使所述第二焊料粒子附着的工序，在形成所述焊料层的工序时，将所述第二焊料粒子与所述第一焊料粒子一同熔融。
4.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法，其特征在于，在所述第一粘着层上附着所述核体的工序和形成所述第二粘着层的工序之间，具有在所述端子部的表面介由所述第一粘着层使所述第二焊料粒子附着的工序，在形成所述焊料层的工序时，将所述第二焊料粒子与所述第一焊料粒子一同熔融。
5.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法，其特征在于，在形成所述第一粘着层的工序之前，具有在所述端子部的表面附着所述第二焊料粒子的工序，在形成所述焊料层的工序时，将所述第二焊料粒子与所述第一焊料粒子一同熔融。
6.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法，其特征在于，具备 使所述端子部的表面附着所述第二焊料粒子的工序；使所述第二焊料粒子熔化，在所述端子部的表面形成焊料被膜的工序；和在所述端子部的表面，介由所述焊料被膜涂布第一粘着性赋予化合物来形成第一粘着层的工序，在形成所述焊料层的工序时，将所述焊料被膜与所述第一焊料粒子一同熔融。
7.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法，其特征在于，具备 在所述端子部的表面采用镀覆法形成焊料被膜的工序；和在所述端子部的表面，介由所述焊料被膜涂布第一粘着性赋予化合物来形成第一粘着层的工序，在形成所述焊料层的工序时，将所述焊料被膜与所述第一焊料粒子一同熔融。
8.根据权利要求3所述的电路基板的制造方法，其特征在于，所述第二焊料粒子的平均粒径为1 μ m以上且为所述第一焊料粒子的平均粒径的0. 4倍以下。
9.根据权利要求4或5所述的电路基板的制造方法，其特征在于，所述第二焊料粒子的平均粒径为ι μ m以上且为所述核体的平均粒径的0. 5倍以下，并且比所述第一焊料粒子
10.根据权利要求9所述的电路基板的制造方法，其特征在于，所述第二焊料粒子的平均粒径为5 10 μ m。
11.根据权利要求6所述的电路基板的制造方法，其特征在于，所述第二焊料粒子的平均粒径为1 μ m以上且为所述端子部的直径的1/3以下。
12.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法，其特征在于，使具有所述第一粘着层的所述电路基板浸渍在含有所述核体的分散液中，在所述第一粘着层上附着所述核体。
13.根据权利要求2所述的电路基板的制造方法，其特征在于，使具有所述第一粘着层的所述电路基板浸渍在含有所述附着有第一焊料粒子的核体的分散液中，在所述第一粘着层上附着所述附着有第一焊料粒子的核体。
14.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法，其特征在于，使附着了具有所述第二粘着层的所述核体的所述电路基板浸渍在含有所述第一焊料粒子的所述分散液中，使所述核体的表面附着所述第一焊料粒子。
15.根据权利要求2所述的电路基板的制造方法，其特征在于，使具有所述第二粘着层的所述核体浸渍在含有所述第一焊料粒子的分散液中，在所述第二粘着层上附着所述第一焊料粒子，由此形成所述附着有第一焊料粒子的核体。
16.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法，其特征在于，使用金属球作为所述核体。
17.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法，其特征在于，所述核体由铜构成。
18.根据权利要求1所述的电路基板的制造方法，其特征在于，在形成所述第一粘着层的工序中，在所述电路基板上形成具有使所述端子部露出的开口部的绝缘层后，形成所述第一粘着层。
全文摘要
本发明是鉴于现有情况完成的，提供一种电路基板的制造方法，该方法能够不倾斜搭载的部件地进行接合，并且能够实现工序的简化。本发明的电路基板的制造方法具备下述工序在电路基板上的端子部的表面涂布第一粘着性赋予化合物，形成第一粘着层的工序；在所述端子部的所述第一粘着层上附着核体的工序；在所述核体的表面涂布第二粘着性赋予化合物，形成第二粘着层的工序；在所述核体表面的所述第二粘着层上附着第一焊料粒子的工序；和将所述第一焊料粒子熔融，在所述核体的表面形成焊料层的工序。
文档编号H05K3/34GK102415225SQ20108001841
公开日2012年4月11日 申请日期2010年4月27日 优先权日2009年4月28日
发明者堺丈和, 庄司孝志 申请人:昭和电工株式会社