專利名稱：焊料隆起的形成方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及諸如在半導體基板或插入式(,y夕一求一if)基板上形成半球狀的焊料隆 起來制造FC(flip chip)或BGA(ball grid array)時所使用的焊料隆起的形成方法及裝置。
背景技術：
近年來，隨著電子設備的小型化及薄型化，電子元件的高密度封裝技術迅猛發(fā)展。作為 實現(xiàn)該高密度封裝技術的半導體裝置，具有半球狀的焊料隆起的FC和BGA被使用。作為在墊式(日文K)電極上形成焊料隆起的方法， 一般有如下方法使墊式電極 與熔融焊料接觸的方法(熔融焊料法)、將糊狀釬焊料絲網印刷在墊式電極上后進行回流焊的 方法(絲網印刷法screen printing)、將焊料球載置在墊式電極上后進行回流焊的方法(焊 料球法)、在墊式電極上實施電鍍焊料的方法(電鍍法)等。除此之外也已知有如專利文獻l 所述的焊料隆起的形成方法。圖IO是表示專利文獻I所述的焊料形成方法的概略剖視圖。下面根據該附圖進行說明。在該形成方法中，首先，將表面具有銅電極81的晶片(々工八)82浸入加熱超過焊料 熔點的惰性溶劑80中，并使該表面朝下。接著，在惰性溶劑80中，通過將熔融焊料83所組 成的焊料粒子84向上噴射，使焊料粒子84與晶片82接觸而在銅電極81上形成未圖示的焊 料隆起。進一步進行詳細說明。加熱容器85內的熔融焊料83和惰性溶劑80被溫度控制為稍高于焊料熔點的溫度比如 200'C 。加熱容器85內的熔融焊料83被從焊料導入管86吸入焊料微?；b置87內。又，焊 料微?；b置87從惰性溶劑導入管88吸入與熔融焊料83同溫度的惰性溶劑80，將這兩種 液體混合攪拌而使熔融焊料83破碎而進行粒子化。然后，含有焊料粒子84的惰性溶劑80從 混合液導出管89被輸送到噴出裝置90，從噴嘴91向上方噴射。由于惰性溶劑80中的焊料粒子84成為被惰性溶劑80覆蓋的狀態(tài)，不會與大氣接觸。因 此焊料粒子84的表面保持金屬表面，處于活性狀態(tài)。惰性溶劑80中的焊料粒子84 —旦與浸 入惰性溶劑80中的晶片82的銅電極81接觸，就與銅電極81形成焊料合金層而附著在銅電 極81表面上，由此銅電極81表面覆蓋有未圖示的已熔融的焊料皮膜。接著，焊料粒子84易 于吸附到焊料皮膜上，因此該部分的焊料粒子84不斷附著到焊料皮膜上。另一方面，未附著在銅電極81上的焊料粒子84由于比重差緩緩下降，堆積在加熱容器 85的底部。這樣，通過使銅電極81朝下地將晶片82浸入在焊料粒子84向上方噴出的惰性 溶劑80中，可選擇性地只在銅電極81表面上形成未圖示的焊料隆起。 專利文獻1:日本特公平7-114205號公報(

圖1等)發(fā)明的公開發(fā)明想要解決的問題不過，熔融焊料法雖具有適于墊式電極的細節(jié)距化這樣的特點，但存在焊料隆起的焊料 量少且差異很大這樣的缺點。絲網印刷法雖具有統(tǒng)一且容易形成焊料隆起這樣的特點，但因 使用細節(jié)距的掩模(V7夕)時易于發(fā)生堵塞網眼和焊料量不均勻，故存在不適于細節(jié)距化 這樣的缺點。作為近年來的趨勢，焊料球法在一個半導體裝置中所使用的焊料球數量極多且 焊料球的尺寸極小，因此存在制造成本高這樣的缺點。電鍍法存在著對近年來正在普及的無 鉛焊料沒有適當的電鍍液這樣的缺點。又，因在專利文獻1的形成方法中，存在焊料微粒難 以附著在銅電極上，即焊料沾潤性差這樣的缺點，故難以實用化。又，本發(fā)明人開發(fā)了以下技術。首先，準備好焊料微粒、具有熔接劑作用的液體、表面 具有電極的基板。然后，將所述液體加熱到超過焊料的溶點，以表面朝上將基板放置在液體 中，在所述液體中噴射焊料微粒而朝基板上的電極落下。由此，在墊式電極上形成焊料隆起。 其結果，可解決現(xiàn)有的諸多問題，基本達到焊料隆起的細節(jié)距化。在此，為了進一步實現(xiàn)細節(jié)距化，有必要使焊料微粒變小。因為焊料微粒大，就在電極 間易于形成焊橋(《/^《:/!; 、乂-)。但是，焊料微粒越小，在液體中的焊料微粒的落下速度 就越降低，焊料隆起的形成就需要很長時間。下面對該理由進行說明。認為焊料微粒邊受到與速度成比例的粘性阻力邊在液體中落下。 此時，焊料微粒的質量為ra，重力加速度為g，粘性系數為k，如以垂直向上方向為z軸，落 下的焊料微粒的運動方程式用下式表示。m(d2z/dt2)=-mg-k(dz/dt)…《1》式《1》的右邊第二項為粘性阻力。通過初速度v。為0來解式《1》，時刻t的焊料微粒的 速度v(t)用下式表示。V (t) =(mg/k)e-(k/ra)t- (m/k) g …《2》在此，當k》m時，可忽略式《2》的右邊第一項。因此可得到下式。 <formula>formula see original document page 6</formula> …《3》從式《3》清楚知道，焊料微粒越小即m越小，在液體中的焊料微粒的落下速度v就越降低。在此，本發(fā)明的目的在于提供一種焊料隆起的形成方法及裝置，該焊料隆起的形成方法 及裝置能實現(xiàn)墊式電極的細節(jié)距化，同時得到焊料量多且差異小的焊料隆起，且可在短時間 內形成焊料隆起。用于解決問題的手段本發(fā)明的焊料隆起的形成方法如下所述將表面具有墊式電極的基板以該表面朝上的狀 態(tài)放置在惰性氣體中，將熔融焊料組成的焊料微粒噴霧(送出)到惰性氣體中，該焊料微粒向 基板上落下，由此在墊式電極上形成焊料隆起。本發(fā)明包括通過將基板放置在由惰性氣體的 分散介質和液體的焊料微粒的分散相組成的分散劑(氣霧劑aerosol)中而在墊式電極上形 成焊料隆起的技術。在此所謂的"基板"包括半導體晶片和配線板等。又，"焊料隆起"不限 于半球狀和突起狀，也含有膜狀。惰性氣體雖以氮氣和氬氣為主要成分，只要是具有實質性 的惰性即可，也可是含有不給焊接帶來不良影響那種程度的氧氣的氣體。在惰性氣體中，基板以墊式電極側朝上而被保持。此時， 一旦將焊料微粒噴霧到基板上 的惰性氣體中，焊料微粒就由于重力自然落下而到達基板上。到達基板的墊式電極上的焊料 微粒由于重力滯留于此，經過"一定時間"時，就在墊式電極表面上蔓延而形成焊料皮膜。 接著，到達該焊料皮膜上的焊料微粒由于重力滯留于此，同樣經過"一定時間"時，就蔓延 而使焊料皮膜增厚。反復該過程，焊料皮膜就成長為焊料隆起。焊料發(fā)生沾潤，所述"一定時間"(下面稱為"焊料沾潤時間")是必要的。可以認為， 在專利文獻l的技術中，因為在惰性液體中將焊料微粒向上噴向朝下的墊式電極并使之與墊. 式電極接觸，因此，焊料微粒與墊式電極接觸的時間只是一瞬，因此焊料沾潤性差。又，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)即使在惰性氣體中焊料微粒彼此在落下過程中接觸，也難以完全具 備這些微粒結合而成為大的焊料微粒的條件，因此將焊料微粒在惰性氣體中向基板送出是沒 有問題的。因此，在本發(fā)明中，即使對細節(jié)距的墊式電極也不會發(fā)生焊橋等。并且，焊料隆 起的焊料量易于通過改變焊料微粒的供給量來調整。并且，焊料微粒由于與墊式電極相比極 小，被大量供給，因此均勻地分散在惰性氣體中。因此，焊料隆起的焊料量的差異也少。除 此之外，焊料微粒為霧狀即極其徼細，因此適合于墊式電極的細節(jié)距化。并且，通過焊料微 粒不是在液體中而是在氣體中落下，所述式《3》的粘性系數k極小，因此焊料微粒的落下速
度大。即即使焊料微粒小也很快落下，因此焊料隆起的形成所需要的時間也短。本發(fā)明的焊料隆起的形成方法如下所述通過將表面具有墊式電極的基板放置在惰性氣 體中，在惰性氣體中將熔融焊料組成的焊料微粒向墊式電極噴霧，在墊式電極上形成焊料隆 起。只要將焊料微粒朝墊式電極噴霧，在惰性氣體中基板的表面沒有必要一定朝上，也可橫 向、向下或傾斜。焊料微粒為霧狀(極其微細)，由于布朗運動而不規(guī)則地運動。因此，將焊 料微粒朝墊式電極噴霧時，焊料微粒就浮游在墊式電極的周圍，因此，可使焊料微粒在墊式 電極上滯留超過焊料沾潤時間。此時，在+Z方向以初速度V。噴霧焊料微粒來求解所述式《1》 就可清楚知道，焊料微粒到達墊式電極的時間與液體中相比極短。即即使焊料微粒小也很 快到達墊式電極，因此焊料隆起的形成所需要的時間也短。本發(fā)明的焊料隆起的形成方法是將基板放置在惰性氣體中時，以基板的表面朝下來定位 這樣的方法。此時，未成為焊料隆起的不需要的焊料微粒易于從基板上落下，因此后續(xù)工序 中的洗凈等變得容易。本發(fā)明的焊料隆起的形成方法是在噴霧焊料微粒之際也噴霧熔接劑這樣的方法。所謂噴 霧焊料微粒之際比如是噴霧焊料微粒之前、與噴霧同時或剛噴霧之后等。在熔接劑的作用下，進一歩提高惰性氣體中的焊料沾潤性。在此所謂的"熔接劑"包含有松香(口-y)、界面活 性劑、其他具有除去焊料表面的氧化膜的作用的材料。本發(fā)明的焊料隆起的形成方法是在惰性氣體中混合有氫氣這樣的方法。氫氣還原墊式電 極表面及俾料微粒表面的氧化膜后除去，因此進一步提高惰性氣體中的焊料沾潤性。本發(fā)明的焊料隆起的形成方法是焊料微粒的直徑小于相鄰的墊式電極彼此間的周端間的 最短距離這樣的方法。此時，分別到達相鄰的2個墊式電極上的焊料微粒彼此不會接觸，因 此不會結合而形成焊橋。本發(fā)明的焊料隆起的形成方法是惰性氣體被加熱到超過焊料的熔點這樣的方法。此時， 焊料微粒處于溫度超過焊料熔點的惰性氣體中，因此被可靠地保持為液體的狀態(tài)。換言之， 焊料微粒絕對不會發(fā)生固化，因此焊料沾潤性良好。本發(fā)明的焊料隆起的形成方法是焊料微粒保持固體的狀態(tài)下被噴霧，在惰性氣體中熔融 這樣的方法。固體的焊料微粒在該狀態(tài)下不會發(fā)生一體化，因此易于使用。本發(fā)明的焊料隆起的形成裝置設置有氣體容器及焊料噴霧器。氣體容器收容有惰性氣體 和基板，該基板在表面具有墊式電極，同時以該表面朝上放置在惰性氣體中。焊料噴霧器將 熔融焊料組成的焊料微粒噴霧到惰性氣體中，使焊料微粒落下到基板上。
在氣體容器的惰性氣體中，基板以墊式電極側朝上而被保持。此時，將焊料微粒從焊料 噴霧器噴霧到基板上的惰性氣體中時，焊料微粒由于重力自然落下而到達基板上。下面起到 與所述形成方法相同的作用。本發(fā)明的焊料隆起的形成裝置設置有氣體容器及焊料噴霧器。氣體容器收容有加熱超過 焊料熔點的惰性氣體和基板，該基板在表面具有墊式電極，同時放置在惰性氣體中。焊料噴 霧器將熔融焊料組成的焊料微粒在惰性氣體中對墊式電極噴霧。起到與所述形成方法相同的 作用。本發(fā)明的焊料隆起的形成裝置是將基板以該基板表面朝下放置在惰性氣體中這樣的裝 置。起到與所述形成方法相同的作用。本發(fā)明的焊料隆起的形成裝置是在焊料噴霧器將焊料微粒朝墊式電極噴霧之際，也噴霧 熔接劑這樣的裝置。起到與所述形成方法相同的作用。本發(fā)明的焊料隆起的形成裝置是將氫氣混合到惰性氣體中這樣的裝置。起到與所述形成 方法相同的作用。本發(fā)明的焊料隆起的形成裝置是焊料微粒的直徑小于相鄰的墊式電極彼此周端間的最短 距離這樣的裝置。起到與所述形成方法相同的作用。本發(fā)明的焊料隆起的形成裝置是將惰性氣體加熱到超過焊料的熔點這樣的裝置。起到與 所述形成方法相同的作用。本發(fā)明的焊料隆起的形成裝置是焊料微粒在保持固體的狀態(tài)下被噴霧而在惰性氣體中熔 融這樣的裝置。起到與所述形成方法相同的作用。本發(fā)明的焊料隆起的形成方法是釆用固體的焊料組成的焊料微粒替代已熔融的焊料組成 的焊料微粒，以具有熔接劑作用的液體覆蓋焊料微粒，在該狀態(tài)下將焊料微粒進行噴霧這樣 的方法。本發(fā)明的焊料隆起的形成方法是采用固體的焊料組成的焊料微粒替代已熔融的焊料組成 的焊料微粒，以有機皮膜覆蓋焊料微粒，進一步利用具有熔接劑作用的液體覆蓋焊料微粒， 在該狀態(tài)下將焊料微粒進行噴霧這樣的方法。本發(fā)明的焊料隆起的形成方法是將落下到基板上的焊料微粒加熱到超過其熔點的同時， 通過該加熱使液體蒸發(fā)的這樣的方法。隨著液體的蒸發(fā)，焊料微粒彼此慢慢接近而結合，由 此形成焊料隆起。因此，難以發(fā)生不必要的焊料微粒的結合，因此抑制焊橋的發(fā)生等。本發(fā)明的焊料隆起的形成方法是噴霧焊料微粒之際，預先將惰性氣體減壓到低于大氣壓這樣的方法。此時，越減壓惰性氣體，粘性系數k越變小，因此焊料微粒的落下速度變得更大。因此，焊料隆起的形成所需要的時間變得更短。
本發(fā)明的焊料隆起的形成裝置是噴霧器將焊料微粒進行噴霧這樣的裝置，該焊料微粒是 被具有熔接劑作用的液體覆蓋的固體的焊料組成的焊料微粒，用于替代熔融焊料組成的焊料 微粒。
本發(fā)明的焊料隆起的形成裝置是噴霧器將焊料微粒進行噴霧的這樣的裝置，該焊料微粒 是被有機皮膜覆蓋還被具有熔融劑作用的液體覆蓋的固體的焊料組成的焊料微粒，用于替代 熔融焊料組成的焊料微粒。
本發(fā)明的焊料隆起的形成裝置是還設置有將落下到基板上的焊料微粒加熱到超過其熔點 的同時通過該加熱使液體蒸發(fā)的加熱設備的裝置。起到與所述形成方法相同的作用。
本發(fā)明的焊料隆起的形成裝置是還設置有噴霧焊料微粒之際、預先將惰性氣體減壓到低 于大氣壓的減壓設備的裝置。起到與所述形成方法相同的作用。
發(fā)明的效果
采用本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置，可以在惰性氣體中噴霧焊料微粒，使焊料微 粒落下到基板上而在墊式電極上形成焊料隆起，由此到達墊式電極上的焊料微粒由于重力而 在此滯留超過焊料沾潤時間，因此可提髙焊料沾潤性。又，在惰性氣體中焊料微粒彼此即使 接觸，它們合為一體而成為大的焊料微粒的情況也少，并且，焊料微粒為霧狀即極其微細， 因此可防止在細節(jié)距的墊式電極上的焊橋等的發(fā)生。還有，通過改變焊料微粒的供給量，易 于調整焊料隆起的焊料量。并且，焊料微粒與墊式電極相比極小，由此焊料微粒被大量供給 而均勻分散到惰性氣體中，因此可實現(xiàn)焊料隆起的焊料量的均勻化。因此，可實現(xiàn)墊式電極 的細節(jié)距化，同時能得到焊料量多且差異少的焊料隆起。
并且，由于焊料微粒到達墊式電極的時間與在液體中相比極短，即使焊料微粒小也很快 到達墊式電極，因此可縮短焊料隆起的形成所需要的時間。其效果是可在隨著更細節(jié)距化的 焊料微粒的縮小化方面做出更大的貢獻。
還有，采用本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置，通過將焊料微粒朝墊式電極噴霧，可 在惰性氣體中將基板放置在任何方向，因此提高了操作的自由度。
采用本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置，將基板的墊式電極側朝下，從下側噴霧焊料 微粒，由此未成為焊料隆起的不需要的焊料微粒難以附著在基板上，因此可使后續(xù)工序中的 洗凈等變得容易。
采用本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置，也將熔接劑噴霧到惰性氣體中，因此進一步 提高惰性氣體中的焊料的沾潤性。
采用本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置，惰性氣體中含有氫氣，因此進一步提高惰性 氣體中的焊料沾潤性。釆用本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置，使焊料微粒的直徑小于相鄰的墊式電極彼此 周端間的最短距離，由此可回避分別到達相鄰的2個墊式電極上的焊料微粒彼此的接觸，更 可靠地防止焊橋的發(fā)生。采用本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置，惰性氣體被加熱到超過焊料的熔點，由此能 可靠地使焊料微粒在惰性氣體中保持液體的狀態(tài)，因此能可靠地提高焊料的涂布性。釆用本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置，焊料微粒在保持固體的狀態(tài)下被噴霧而在惰 性氣體中熔融，由此在固體的焊料微粒的狀態(tài)下保存等成為可能，因此可提高使用性。采用本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置，通過噴霧被具有熔接劑作用的液體覆蓋的固 體的焊料微粒，不僅能得到與在該液體中的焊料隆起形成相同程度的品質，焊料微粒到達墊 式電極的時間與液體中相比極短，因此也可大幅縮短焊料隆起的形成所需要的時間。采用本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置，通過噴霧由有機皮膜及具有熔接劑作用的液 體所覆蓋的固體的焊料微粒，不僅能得到與采用該有機皮膜及該液體的焊料隆起形成相同程 度的品質，焊料微粒到達墊式電極的時間與液體中相比極短，因此可大幅縮短焊料隆起的形 成所需要的時間。采用本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置，將落下到基板上的焊料微粒加熱到超過其熔 點的同時，通過該加熱使液體蒸發(fā)。隨著液體的蒸發(fā)，焊料微粒彼此慢慢接近而結合，因此 抑制焊橋的發(fā)生等。釆用本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置，噴霧焊料微粒之際，預先將惰性氣體減壓到 低于大氣壓，由此可進一步增大焊料微粒的落下速度，因此進一步縮短焊料隆起的形成所需 要的時間。附圖的簡單說明圖1是表示本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置的第一實施形態(tài)的概略構成圖，工序按 圖1[1] 圖1[3]的順序進行。圖2是圖1的局部放大剖視圖，圖2[1] 圖2[3]分別與圖1[1] 圖1[3]相對應。圖3是表示本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置的第二實施形態(tài)所釆用的焊料微粒的放 大剖視圖，圖3[1]是第一個例子，圖3[2]是第二個例子。圖4是表示第二實施形態(tài)的概略構成圖，工序按圖4[1] 圖4[2]的順序進行。
圖5是表示第二實施形態(tài)的概略構成圖，工序按圖5[1] 圖5[2]的順序進行。 圖6是表示第二實施形態(tài)的局部放大剖視圖，工序按圖6[1] 圖6[3]的順序進行。 圖7是表示本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置的第三實施形態(tài)的概略構成圖，工序按 圖7[1] 圖7[2]的順序進行。圖8是表示本發(fā)明的其他實施形態(tài)的概略構成圖。圖9是表示焊料隆起形成過程的剖視圖。圖IO是表示現(xiàn)有的焊料隆起的形成方法的概略構成圖。用于實施發(fā)明的最佳形態(tài)圖1是表示本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置的第一實施形態(tài)的概略構成圖，工序按 圖[1] 圖[3]的順序進行。下面根據該附圖進行說明。另外，沒有表示氣體的合適的符號， 因此在圖1及圖2中釆用液體的記號來表示惰性氣體。對本實施形態(tài)所使用的焊料隆起裝置10進行說明。形成裝置10包括氣體容器11及焊料 噴霧器12。氣體容器11收容有被加熱到超過焊料熔點的惰性氣體13和以表面21朝上的狀 態(tài)放置在惰性氣體13中的基板20。焊料噴霧器12具有吹出管16，其用于將熔融焊料組成的 焯料微粒14噴霧到惰性氣體13中，同時使焊料微粒14均等地落下到基板20上。焊料使用諸如Sn-Pb (熔點183'C)、 Sn-Ag-Cu (熔點218'C)、 Sn-Ag (熔點221'C)、 Sn-Cu (熔點227'C)等。惰性氣體13是不與焊料發(fā)生反應的氣體即可，比如氮氣，也可以是氬氣 等。又，也可將氫氣混入惰性氣體13中。另外，惰性氣體13的溫度只要使焊料微粒14保持 在液體的狀態(tài)即可，沒有必要一定超過焊料熔點。惰性氣體13沒有必要為100%，也可含有 不給焊接帶來惡劣影響那樣程度的少量氧氣。氣體容器11是比如在不銹鋼或耐熱性樹脂等組成的容器中配置有未圖示的電熱器和冷 卻水配管等的容器，該電熱器和冷卻水配管用于使惰性氣體13保持在超過焊料的熔點(比如 熔點+50'C)的溫度。又，在氣體容器11中設有用于將基板20放置在惰性氣體13中的載置 臺17。并且，在氣體容器11上設有將惰性氣體13導入到氣體容器11內的導入管111及將 惰性氣體13從氣體容器11排出的排出管112。另外，載置臺17與惰性氣體13同樣地保持 在超過焊料熔點的溫度。.焊料噴霧器12用于通過采用比如噴霧原理和超聲波振子等使熔融焊料在惰性氣體13中 霧化來形成焊料微粒14。此時，也可將用手導入沉積在氣體容器11的底部的焊料微粒14 (熔 融焊料)及氣體容器11內的惰性氣體13的配管設在與氣體容器11之間。又，也可使焊料噴
霧器12做成也可噴霧熔接劑的結構，也可另外設有熔接劑噴霧器。吹出管16設有多數個比 如從基端到頂端的未圖示的吹出口，從該吹出口使焊料微粒14向惰性氣體13中均等地落下。 由此，焊料微粒14從焊料噴霧器12送出，從吹出管16向氣體容器11內的惰性氣體13落下。 另外，也可使焊料微粒14混在惰性氣體中從吹出管16送出。圖2是圖1的局部放大剖視圖，圖2[1] 圖2[3]分別與圖[1] 圖[3]對應。下面根據這 些附圖進行說明。但是，通過付與和圖l相同部分相同的符號省略說明。另外，在圖2中， 上下方向比左右方向放大表示。首先，對在本實施形態(tài)所使用的基板20進行說明?；?0是硅晶片?；?0的表面 21上形成有墊式電極22。采用本實施形態(tài)的形成方法在墊式電極22上形成有焊料隆起23。 基板20通過焊料隆起23與其他半導體芯片和配線板以電氣方式及機械方式進行連接。墊式 電極22的形狀比如是圓的，直徑c比如為40pira。相鄰的墊式電極22的中心間的距離d比如 為80pm。焊料微粒14的直徑b比如為1 15pm。墊式電極22包括基板20上所形成的鋁電極24、鋁電極24上所形成的鎳層25、鎳層25 上所形成的金層26。鎳層25和金層26為UBM層(under barrier metal或under bump metallurgy)層?；?2上的墊式電極22之外的部分被保護膜27覆蓋。下面，對墊式電極22的形成方法進行說明。首先，在基板20上形成鋁電極24，鋁電極 24之外的部分由聚酰亞胺(求y Y S 樹脂形成保護膜27。這些比如采用光刻法(7才h y乂歹，7)技術和蝕刻(工5/于V歹)技術所形成。接著，在鋁電極24表面實施鍍鋅處理 后，采用非電解電鍍法在鋁電極24上形成鎳層25及金層26。設有該UBM層的理由是為了給 鋁電極24付與焊料沾潤性。下面，根據圖1及圖2,對本實施形態(tài)的焊料隆起的形成方法及裝置的作用及效果進行 說明。首先，如圖Ul]及圖2[l]所示，表面21朝上地將基板20放置在氣體容器11內的惰性 氣體13中。在基板20的表面21上形成有墊式電極22。惰性氣體13被加熱到超過焊料的熔 點。此時，也可預先在墊式電極22的表面上涂布熔接劑。接著，如圖1[2]及圖2[2]所示，從焊料噴霧器12將含有焊料微粒14的惰性氣體13向 吹出管16送出，使焊料微粒14從吹出管16向惰性氣體13中的基板20上落下。在噴霧焊料 微粒時，將熔接劑與焊料微粒14一起噴霧，或在噴霧焊料微粒14前、或在噴霧焊料微粒14 后馬上噴霧。又，也可將氫氣混入惰性氣體13中。通過噴霧焊料微粒時，焊料微粒不在液體 中而是在氣體中落下，所述式《3》的粘性系數k就變得極小，焊料微粒14的落下速度大。
即焊料微粒14雖小但很快落下而到達基板20，因此焊料隆起23的形成所需要的時間也短。 在惰性氣體13中，基板20以墊式電極22側朝上而被保持。此時，在基板20上的惰性 氣體13中噴霧焊料微粒14時，焊料微粒14由于重力自然落下而到達基板20上。到達基板 20的墊式電極22上的多個焊料微粒14由于重力而滯留于此，在熔接劑的作用下除去表面的 氧化膜，經過焊料沾潤時間后，相互結合而在墊式電極22表面上形成焊料皮膜23'。接著， 到達該焊料皮膜23'上的焊料微粒14由于重力而滯留于該處，同樣在熔接劑的作用下除去 表面的氧化膜，經過焊料沾潤時間后，被所述焊料皮膜23'吸入，焊料皮膜23'變厚。反復 此過程，焊料皮膜23'成長為焊料隆起23 (圖1[3]及圖2[3])。之后，將未成為焊料隆起 23的不需要的焊料微粒14 (圖2[3])通過洗凈等從基板20上除去。焊料沾潤時間是焊料微粒14與墊式電極22或焊料皮膜23'接觸的時間，焊料為了沾潤 所必要的時間(比如幾秒 幾十秒)。在本實施形態(tài)中，焊料微粒14落下而到達墊式電極22 或焊料皮膜23'時，焊料微粒14由于重力而滯留于此。因此，焊料微粒14與墊式電極22 或焊料皮膜23'在焊料沾潤時間內一直處于接觸狀態(tài)。因此焊料沾潤性良好。又，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)了如下情況在惰性氣體13中焊料微粒14彼此即使在落下過程中接 觸，也很少合為一體而成為大的焊料微粒。因此，即使對細節(jié)距的墊式電極22也不發(fā)生焊橋 等。特別是，也可使焊料微粒14的直徑b小于相鄰的墊式電極22彼此周端間的最短距離a。 此時，分別到達相鄰的兩個墊式電極22上的焊料微粒14彼此不接觸，因而不會合為一體而 形成焊橋。并且，焊料隆起23的焊料量可通過由焊料噴霧器12改變焊料微粒14的供給量容易地進 行調整。且，焊料微粒14由于與墊式電極22相比極其小而被大量供給，因此均勻地分散到 惰性氣體13中。因此焊料隆起23的焊料量的差異也少。另外，.本發(fā)明自不必說，并不限定于所述實施形態(tài)。比如，只要將焊料微粒朝墊式電極 噴霧，在惰性氣體中基板的表面沒有必要一定朝上，也可橫向、向下或傾斜。又，也可釆用 配線板(BGA)代替硅晶片(FC)。并且，也可在保持固體狀態(tài)下噴霧焊料微粒，使該焊料微粒 在惰性氣體中熔融。圖3至圖6表示的是本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置的第二實施形態(tài)。下面根據這 些附圖進行說明。但是，通過對本實施形態(tài)中與第一實施形態(tài)相同的部分付與相同的符號而 省略說明。圖3[1]是表示本實施形態(tài)所釆用的焊料微粒的第一個例子的放大剖視圖。在本實施形態(tài) 所噴霧的焊料微粒14由固體的焊料組成，同時表面被具有熔接劑作用的液體31覆蓋。在此，
所謂具有熔接劑作用的液體31意味著液體31中包含有具有熔接劑作用的成分。液體31的 主要成分最好是具有揮發(fā)性的液體，比如碳氫類、酯類、乙醇類、乙二醇類等。作為具有熔 接劑作用的成分，比如采用酸、有機酸金屬鹽等。酸促進焊料微粒的結合。酸比如是羧酸(力 》求y)等有機酸、鹽酸等無機酸、松香酸(口-y)類等。羧酸比如是甲酸(蟻酸)、油酸 (才lx,y)、硬脂(7亍7yy)酸、草酸(蓚酸)等。松香酸類比如是L-松香亭(L — 7匕'工于乂)酸、松香、氫化松香等的松香衍生體等。有機酸金屬鹽是比如酸和構成焊料微 粒14的至少一個金屬元素組成的。有機酸金屬鹽其有機酸促進熔接劑作用，金屬鹽與已熔融 的焊料反應而析出成為有機皮膜，從而抑制焊料微粒的結合。在本實施形態(tài)中，液體31的主 要成分為異丙醇(一乂:/口匕°々7々3—》)，具有熔接劑作用的成分為有機酸。如上所述，焊料微粒14被含有熔接劑成分的液體31覆蓋時，在將焊料微粒14送入氣體 容器ll內之際，沒有必要另外噴霧熔接劑。另外，只靠液體31所包含的熔接劑成分產生不 足時，也可另外供給熔接劑。圖4及圖6表示第二實施形態(tài)的焊料隆起的形成工序，圖4及圖5是概略構成圖，圖6 是局部放大剖視圖-工序按圖4[1] 圖6[3]的順序進行。下面根據圖3 圖&對本實施形態(tài) 的焊料隆起的形成方法及裝置的作用及效果進行說明。本實施形態(tài)的焊料隆起的形成裝置30設置有作為加熱設備的加熱器32。加熱器32從氣 體容器ll的底面對基板20進行加熱。焊料噴霧器省略圖示，也可與第一實施形態(tài)相同。另 外，省略基板20的載置臺等的圖示。首先，墊式電極22朝上地將基板20定位在氣體容器11的惰性氣體13中。然后，將液 體31和固體的焊料微粒14所組成的焊料組成物從吹出管16噴霧到惰性氣體13中(圖4[1])。由此，圖3[1]所示的由液體31所覆蓋的焊料微粒14落下到惰性氣體13中的基板20上。 也就是說，焊料微粒14由于重力自然落下而到達基板20上(圖4[2])。此時，因是在氣體 中落下，焊料微粒14的落下速度比液體中的落下速度大得多。因此，即使焊料微粒14小也 很快落下而到達基板20上，因此焊料隆起23的形成所需要的時間也短。然后，通過加熱器32加熱基板20時，通過降低覆蓋焊料微粒14的液體31的粘性，液 體31從焊料微粒14分離而堆積在氣體容器11的底部。又，也存在噴霧出僅由液體31所組 成的微粒而堆積在氣體容器11的底部的情況。其結果，基板20整體處于浸入液體31中的狀 態(tài)(圖5[1])。接著，通過加熱器32進一步加熱基板20時，焊料微粒14超過熔點而熔融，同時液體 31開始蒸發(fā)。隨著液體31的蒸發(fā)，已熔融的焊料微粒14彼此慢慢接近而結合，形成焊料隆
起23 (圖5[2]及圖6[1] [3])。因此，難以發(fā)生焊料微粒14的不必要的結合，因此能抑制 焊橋的發(fā)生。此時，在液體31所含有的有機酸的作用卞，引起如下狀態(tài)。首先，焊料微粒14彼此間 的結合被抑制。但是，圖6[2]未圖示， 一部分焊料微粒14彼此結合而增大。也就是說，即 使焊料微粒14彼此結合，只要不超過一定的大小就沒有問題。另一方面，焊料微粒14在墊 式電極22上蔓延而在界面上形成合金層。其結果，在墊式電極22上形成焊料皮膜23'，在 焊料皮膜23'上焊料微粒14進一步結合。B卩，焊料皮膜23'成長，成為圖6[3]所示的焊料 隆起23。另外，在圖6[3]中，焊料隆起23的形成所未使用的焊料微粒14與液體31的殘渣 一起在后續(xù)工序中洗落。進一步詳細地說明。焊料微粒14的表面只有自然氧化膜。液體31的熔接劑作用為在. 加熱成超過焊料微粒14的熔點的狀態(tài)下，邊抑制焊料微粒14彼此的結合，邊促進焊料微粒 14和墊式電極22之間的焊接，同時促進墊式電極22上所形成的焊料皮膜23'和焊料微粒 14之間的結合。這種熔接劑作用的成分是本發(fā)明人反復進行試驗及研究而發(fā)現(xiàn)的成分。作為這種成分比如可列舉出酸。酸可大致區(qū)分為無機酸(比如鹽酸)和有機酸(比如脂 肪酸)，在此以有機酸為例說明。本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)"有機酸使焊料微粒14彼此結合的作用小，但在墊式電極22上產生焊料 沾潤的作用卻大。"。產生這樣作用的理由認為是以下(1)、 (2)兩點。(1) 有機酸其除去焊料微粒14的氧化膜的作用弱。因此，即使不故意在焊料微粒14上 形成氧化膜，由焊料微粒14的自然氧化膜也可以抑制焊料微粒14彼此之間的結合。(2) 有機酸具有因某些理由使焊料微粒14在墊式電極22上蔓延而使界面合金化，同時 使焊料微粒14與墊式電極22上所形成的焊料皮膜23'結合的作用。雖然焊料微粒14彼此 幾乎不結合，但在墊式電極22上發(fā)生焊料沾潤的機理卻不清楚。作為推測，認為在焊料微粒 14和墊式電極22之間發(fā)生了輕微的破壞氧化膜的某些反應。比如，如果是鍍金的墊式電極 22,由于金向焊料中的擴散效果，即使比如在焊料微粒14上有薄的氧化膜也會產生焊料沾潤。 銅組成的墊式電極22時，銅與有機酸反應生成有機酸銅鹽，通過該有機酸銅鹽與焊料接觸， 由于離子化能力的差別而被還原，金屬銅擴散到焊料中而進行焊料沾潤。焊料微粒14與墊式 電極22上所形成的焊料皮膜23'結合的理由被認為是比如表面張力。下面對本實施形態(tài)所用的焊料微粒的第二個例子進行說明。如圖3[2]所示，也可由有機 皮膜33覆蓋焊料微粒14，還由具有熔接劑作用的液體31覆蓋焊料微粒H，在該狀態(tài)下噴霧 焊料微粒14。作為由有機皮膜33覆蓋焊料微粒14的方法，可列舉出油中粉化(7卜7,X)
法將焊料熔融在加熱后的油狀液體的分散劑中，將此攪拌而形成液滴的微粒，將此冷卻固 化而得到球狀的焊料粒子。對其一個例子進行闡述。首先，在放入容器中的精制蓖麻油900g 中加入90g錫銀銅焊料、18g馬來(vl/,y)酸變性松香。錫銀銅焊料是成分為 Sn3. Omass%AgO. 5mass%Cu的無鉛的焊料，焙點為220'C。然后通過將該精制蓖麻油加熱到230 'C,以10， OOOrpm旋轉攪拌機，在精制蓖麻油中將焊料合金破碎。由此，得到在焊料微粒 14的表面附有馬來酸變性松香的有機皮膜33的焊料粉末。另外，攪拌過程中將容器內置換 為氮氣氛圍。又，在除掉容器內的澄清部分后焊料粉末由醋酸乙酯(酢酸工于》)洗凈，將 其真空干燥。在此，將有機皮膜33所覆蓋的焊料微粒14在與圖6[1] [3]相同的狀態(tài)下加熱。各焊 料微粒14大體上為球狀，直徑也均一。在此，將焊料微粒14及液體31加熱到超過焊料微粒 14的熔點的溫度時，n個焊料微粒14結合，體積及有機皮膜量為n倍，表面積為一/3倍。因 此，n個焊料微粒14結合后的新的焊料微粒14每單位表面積的有機皮膜量為n'"倍。即越增 進焊料微粒14的結合，單位表面積的有機皮膜量越增加。比如，8個焊料微粒14結合，體 積及有機皮膜量為8倍，表面積為4倍，單位表面積的有機皮膜量為2倍。又，單位表面積 的有機皮膜量越增加，有機皮膜33下的焊料微粒14彼此的接觸就變難，因此焊料粒子之間 的結合被抑制。另一方面，墊式電極22上的焊料皮膜23'通過焊料微粒14與焊料皮膜31結合而成長。 因此，隨著墊式電極22上的焊料微粒14的結合的進行，焊料皮膜23'的每單位表面積的有 機皮膜量達到一定時，焊料皮膜23'的成長就停止。也就是說，焊料皮膜23'的最終的焊料 量除墊式電極22的大小之外由最初的焊料微粒14的大小及有機皮膜量決定。另外，每單位 表面積的有機皮膜量達到一定時，焊料微粒14也不會與焊料皮膜23'結合。由此，可抑制焊料微粒14在墊式電極22上超過必要的結合，因此可使焊料隆起23的焊 料量均一化，同時可防止墊式電極22上的短路。比如，最初的焊料微粒14的有機皮膜量被 設定為在焊料皮膜23'成為一定的焊料量之前容許焊料微粒14向焊料皮膜23'的結合， 但超過一定的焊料量時則抑制它們的結合。下面，對為了得到所期望的焊料隆起23的高度的焊料微粒14及其有機皮膜33的量的設 計方法進行說明。關于焊料微粒14，體積為V1，有機皮膜量為F1。焊料微粒14的形狀為球形。關于焊料 隆起23，體積為V2，有機皮膜量為F2，表面積為S2。墊式電極22的面積為S0。表示焊料 隆起23的表面積與墊式電極22的面積的關系的補正系數為A。每單位表面積的最大的有機皮膜量為Fmax。此時，以下的關系成立。 F2= (V2/V1) XF1 …(1) Fmax=F2/S2 …(2)S2:AXS0 …(3)通過將式(3)代入式(2)，得到下式。 Fmax:F2/ (AXSO )F2=FmaxXAXS0 …(4) 接著通過將式(4)代入式(1)，得到下式。 FmaxXAXSO = (V2/V1) XF1…(5) ,,.F1= (Vl/V2) XFraaxXAXSO…(6)在此，與所期望的焊料隆起23的高度對應地來決定V2，若V1、 Fmax、 A、 SO已決定， 從式(6)可求出F1。又，若未決定焊料微粒14的大小(即V1)，可求出滿足從式(5)所得出下式的關系的F1、VI。F1/V1= (1/V2) XF隨XAXS0…(7)另外，在式(3)中，補正系數A由于焊料隆起23的體積、墊式電極22的形狀、熔融焊 料的表面張力等的不同而采用不同的值。比如，焊料隆起23的體積越大，焊料隆起23的表 面積就變大，A也就為大值。墊式電極22的形狀為四角形時，由于比圓形難以成為球面，表 面積就變大，因此A也就為大值。熔融焊料的表面張力小時，由于難以成為球面，表面積就 變大，因此A也就為大值。實際的補正系數A是通過實驗求出的。圖7是表示本發(fā)明的焊料隆起的形成方法及裝置的第三實施形態(tài)的概略構成圖，工序按 圖7[1] 圖7[2]的順序進行。下面根據附圖進行說明。但是，通過付與與圖1及圖4相同的 部分相同的符號來省略說明。本實施形態(tài)的焯枓隆起的形成裝置40還設有在噴霧焊料微粒14時，預先將惰性氣體13 減壓到低于大氣壓的減壓設備。該減壓設備包括控制器41的功能的一部分、真空泵42、電 磁閥43、 44等。控制器41比如是微型計算機，按照程序對真空泵42及焊料噴霧器12的通 斷進行控制，同時對電磁閥43、 44的開閉進行控制。電磁閥43被設在連接真空泵42和氣體 容器11的配管45上，電磁閥44被設在連接焊料噴霧器12和吹出管16的配管46上?？刂破?1如下所述這樣動作。首先，啟動真空泵42，打開電磁閥43，停止焊料噴霧器12，關閉電磁閥44,對氣體容器ll內的惰性氣體13進行減壓(圖7[1])。當經過一定的時 間或惰性氣體13的壓力低于一定壓力時，停止真空泵42，關閉電磁閥43,啟動焊料噴霧器 12，打開電磁閥44，由此將焊料微粒14向氣體容器11內噴霧(圖7[2])。釆用本實施形態(tài)，惰性氣體13越減壓，被噴霧到氣體容器11內惰性氣體13中的熔接劑 或氫氣的粘性越不會給焊料微粒14帶來影響，因此焊料微粒14落下中的粘性系數k變小， 因此焊料微粒14的落下速度v變得更大。因此，進一步縮短焊料隆起的形成所需要的時間。下面，對使用圖3[2]所示的焊料微粒14的焊料隆起的形成方法進行說明。圖3[2]所示的焊料微粒14如上所述，其表面由有機皮膜33覆蓋，有機皮膜33的表面 由含有熔接劑成分的液體31覆蓋。另外，液體31也可是7，y夕材料本身。在下面的實施 形態(tài)下，對采用熔接劑材料作為液體31的情況進行說明。本實施形態(tài)所用的焊料隆起的形成裝置構筑成如圖8所示的結構，圖8所示的焊料隆起 的形成裝置構筑成為與圖1所示的焊料隆起形成裝置實質上相同的結構。在本實施形態(tài)所使用的焊料隆起的形成裝置50包括氣體容器11、惰性氣體供給器51、 焊料供給器52、熔接劑供給器53、氧化還原劑供給器54、對這些設備進行控制的控制器55。氣體容器11設置有載置臺17?；?0以形成有墊式電極的表面21朝上的狀態(tài)被放置 在載置臺17上。焊料供給器50將吹出管56配置在氣體容器11內的上部空間。該吹出管56 用于朝著載置板17上的基板20使圖3[2]所示構造的焊料微粒均等地落下。焊料供給器50 的吹出管56從基端到頂端設有多個排列成列狀的未圖示的吹出口，從該吹出口使焊料微粒 14向惰性氣體13中均等地落下。另外，在供給圖3[2]所示的構造之外的焊料微粒時，焊料 供給器50也可是如下構造的任意一種采用諸如噴霧原理和超聲波振子等使熔融焊料成為微 粒狀態(tài)，由此將焊料微粒14通過吹出管56供給到氣體容器11內的惰性氣體13中的構造； 或將粉末狀的焊料微粒14通過吹出管56供給到氣體容器11內的惰性氣體13中的構造。另 外，也可在氣體容器11上增設對在基板的墊式電極上形成焊料隆起后多余的焊料進行排出的 配管設備。另外，在采用所述熔融焊料時，在成為微粒狀態(tài)的狀態(tài)下，被冷卻而被固化，相 互不發(fā)生附著，因此通過吹出管56供給之際，不是特別的問題。又，氣體容器11在比如不銹鋼或耐熱樹脂等組成的容器上設置有用于保持惰性氣體13 超過焊料熔點(比如熔點+50'C)的未圖示的電熱器和冷卻水配管等。載置臺17由未圖示的 電熱器等保持在與惰性氣體13同樣的焊料的熔點附近。惰性氣體供給器51在控制器55的控制下將惰性氣體13供給到氣體容器11內。通過由 惰性氣體供給器51所供給的惰性氣體13在氣體容器11內形成惰性氣體氛圍。熔接劑供給器53在控制器55的控制下將熔接劑供給到氣體容器11內的惰性氣體氛圍中(惰性氣體13中)。 另外，在使用圖3[2]的焊料微粒時，焊料微粒14具有熔接劑，因此，沒有必要積極地通過 熔接劑供給器53將熔接劑供給到氣體容器11內，寧可在焊料微粒14保有的熔接劑不足的情 況等輔助性地供給不足量的熔接劑。氧化還原供給器54在控制器55的控制下比如將氫氣等 的氧化還原劑形成微粒而供給到氣體容器11內的惰性氣體氛圍(惰性氣體13)中。另外， 在使用圖3[2]的焊料微粒14時，氧化還原供給器54最好在將附著有自然氧化膜的焊料微粒 供給到氣體容器內時，積極地將氧化還原劑供給到氣體容器內。
下面，對采用圖3[2]所示的焊料微粒、由圖8所示的焊料隆起的形成裝置在基板20的 墊式電極20上形成焊料隆起的方法進行說明。
首先，在控制器55的控制下從惰性氣體供給器51將惰性氣體13供給到氣體容器11內， 將氣體容器11內的惰性氣體13及載置臺17加熱到焊料熔點附近。另一方面，將基板20暫 時存放在與氣體容器ll連通的、與外部大氣切斷的未圖示的預備室內來預熱。接著，將所述 預備室和氣體容器ll之間連通，將基板20放置在氣體容器11內的載置臺17上，將基板20 定位在惰性氣體13的惰性氣體氛圍中。在該狀態(tài)下將基板20的墊式電極22加熱到焊料熔點 附近。
在惰性氣體13及基板20的墊式電極22加熱到熔點附近的狀態(tài)下，在控制器55的控制 下從焊料供給器52將圖3[2]所示的焊料微粒14通過吹出管56送入氣體容器11的惰性氣體 氛圍中。所送入的焊料微粒14形成層狀而向基板20的墊式電極22落下。存在使用具有納米 級的粒徑的微粒作為所述焊料微粒的情況。這種焊料微粒存在如下情況比如在液體中下降 時，由于液體的粘性不能順暢地到達基板20，或下降方向被折彎。在本實施形態(tài)中，焊料微 粒14落入惰性氣體13中，故由于前述式《3》的粘性系數k變得極小，因此焊料微粒14的 下落速度就大。即，即使焊料微粒14小也很快落下而到達基板20，因此焊料隆起23的形成 所需要的時間就短。又，在惰性氣體13中落下，焊料微粒14從吹出管56被供給之際易于取 得形成層狀而落下的形態(tài)。并且，焊料微粒14在惰性氣體13中落下之際，惰性氣體13被加 熱到焊料熔點附近，因此焊料微粒14受到來自惰性氣體13的熱輻射的同時，向基板20的墊 式電極22落下。
焊料微粒14到達基板20的墊式電極22上時，以焊料微粒14作為皮膜的核而在墊式電 極22的表面上形成焊料皮膜23'。對所述焊料皮膜23'的形成過程進行研究。該研究雖基于 本發(fā)明人的推測，但可根據該研究，將墊式電極22上形成焊料隆起23的原理說明得井井有 條。
圖3[2]所示的焊料微粒14到達基板20的墊式電極22上時，受到被加熱的基板20的熱 輻射，熔接劑31、有機皮膜33及焊料微粒14被加熱。如圖9 (a)所示，有的有機皮膜33 會如箭頭所示那樣溶入到熔融的熔接劑31內。
可以認為，在圖9 (a)的狀態(tài)下當熔接劑31進一步受到來自基板20的熱輻射而熔融， 則如圖9 (b)所示，由熔接劑31將附著在焊料微粒14表面的自然氧化膜等氧化膜及有機皮 膜33除去，熔融的焊料微粒表面露出在熔接劑31內。以上的現(xiàn)象被認為是在與墊式電極22 相鄰的焊料微粒14整體上所產生的。相鄰的焊料微粒14的熔接劑31熔融時，該熔融的熔接 劑31彼此融合，巳熔融的焊料微粒14被包進該已融合的熔接劑31內。
被包進已融合的熔接劑31內的熔融的焊料微粒14的表面露出，故如圖9 (c)那樣相互 結合而作為大粒徑的焊料14a成長。焊料14a成為焊料隆起23的核。
另一方面，有機皮膜33進行熔融而溶入熔接劑31內從而被實質性地除去，故已熔融的 熔接劑31與已熔融的焊料Ha直接接觸，因此如圖9 (c)那樣熔接劑31和焊料14a發(fā)生化 學反應，析出新的有機皮膜33a。最初所形成的有機皮膜33a極薄。
最初形成在焊料.14a表面上的有機皮膜33a極薄，因此認為:.在墊式電極22和焊料14a 之間產生共晶現(xiàn)象，墊式電極14和焊料14a之間的界面融合，兩者結合。因此墊式電極22 之外的基板20被保護膜27覆蓋，故在墊式電極22之外的區(qū)域焊料隆起23的核不成長。
以上現(xiàn)象發(fā)生在到達墊式電極22上的多數焊料微粒14彼此之間，由于該現(xiàn)象，焊料微 粒14成長為大粒徑的焊料14a。反復進行以上現(xiàn)象，最初極薄膜厚的有機皮膜33a的膜厚逐 漸變厚，不久，有機皮膜33a的膜厚變?yōu)槿劢觿?1難以除去的厚度。因此，大粒徑焊料14a 的成長停止，該焊料14a作為焊料隆起23存在于墊式電極22上。
如上所述，在焊料14a和墊式電極22之間的界面的共晶現(xiàn)象、新成膜的有機皮膜33a的 作用下，在墊式電極22上形成焊料隆起23。
因此，釆用本實施形態(tài)，在有機皮膜33a的作用下來控制焊料的粒徑，由此使焊料隆起 23的核定位在基板20的墊式電極22的范圍內而成長，因此即使在墊式電極22以細節(jié)距的 間隔形成時，也可抑制在相鄰的墊式電極22的相互間的焊橋的發(fā)生。
另外，圖8所示的本實施形態(tài)并不限定于圖示的結構。例如只要朝墊式電極噴霧焊料微 粒，在惰性氣體中基板的表面沒有必要一定朝上，也可朝橫向、朝下或傾斜。又，也可釆用 配線板(BGA)來代替硅晶片(FC)。并且，也可在保持固體的狀態(tài)下來噴霧焊料微粒，使該 焊料微粒在惰性氣體中熔融。又，也可將惰性氣體供給器51、焊料供給器52、熔接劑供給器 53、氧化還原劑供給器54集聚成圖1所示的焊料噴霧器12那樣的一體構造。又，在圖8所
示的焊料隆起形成裝置中也可裝備有圖7那樣使氣體容器11內減壓的減壓設備。 產業(yè)上的利用可能性
采用以上說明的本發(fā)明，可實現(xiàn)墊式電極的細節(jié)距，同時得到焊料量多且差異少的焊料 隆起，并且在短時間內形成焊料隆起。
符號說明
10 、 30、 40焊料隆起的形成裝置
11氣體容器
12焊料噴霧器
13惰性氣體
14焊料微粒
20基板
21基板的表面
22墊式電極
23焊料隆起
31液體
32加熱器(加熱設備) 33有機皮膜 41控制器(減壓設備) 42真空泵(減壓設備) 43、 44電磁閥(減壓設備)
權利要求
1. 一種焊料隆起的形成方法，其特征在于，將墊式電極放置在惰性氣體中，并將焊料微粒向所述惰性氣體中的墊式電極送出，從而 在所述墊式電極上形成焊料隆起。
2. 如權利要求1所述的焊料隆起的形成方法，其特征在于， 將所述焊料微粒送出到含有熔接劑的所述惰性氣體中。
3. 如權利要求1或2任一項所述的焊料隆起的形成方法，其特征在于， 將所述焊料微粒送出到含有氫氣的惰性氣體中。
4. 如權利要求1所述的焊料隆起的形成方法，其特征在于，將具有小于相鄰的所述墊式電極相互間的間隔的直徑的所述焊料微粒送出到所述惰性氣 體氛圍中。
5. 如權利要求1 4任一項所述的焊料隆起的形成方法，其特征在于， 送出被有機皮膜覆蓋的所述焊料微粒。
6. 如權利要求1 4任一項所述的焊料隆起的形成方法，其特征在于， 將被具有熔接劑作用的皮膜所覆蓋的所述焊料微粒送出。
7. 如權利要求1 4任一項所述的焊料隆起的形成方法，其特征在于， 在送出所述焊料微粒之際，預先將所述惰性氣體減壓為大氣壓以下。
8. —種焊料隆起的形成裝置，其特征在于， 其具有用于形成放置具有墊式電極的基板的惰性氣體氛圍的氣體容器； 朝放置在所述惰性氣體氛圍中的所述基板的墊式電極送出焊料微粒的焊料噴霧器。
9. 如權利要求5所述的焊料隆起的形成裝置，其特征在于，所述焊料噴霧器除將所述焊料微粒送出之外，也將熔接劑送出到所述惰性氣體氛圍中。
10. 如權利要求5所述的焊料隆起的形成裝置，其特征在于，所述焊料噴霧器除將所述焊料微粒送出之外，也將熔接劑及/或氫氣送出到所述惰性氣體 氛圍中。
11. 如權利要求5所述的焊料隆起的形成裝置，其特征在于，所述焊料噴霧器將具有小于相鄰的所述墊式電極相互間的間隔的直徑的所述焊料微粒作 為所述焊料微粒使用。
12. 如權利要求5所述的焊料隆起的形成裝置，其特征在于，具有對所述氣體容器內進行減壓的減壓設備。
13. —種焊料隆起的形成方法，其是將焊料微粒所形成的焊料隆起形成在電極上的焊料隆 起的形成方法，其特征在于，作為所述焊料隆起，采用由有機皮膜及熔接劑所覆蓋的焊料微粒， 包括如下步驟將所述電極定位在惰性氣體氛圍中的放置步驟，一邊加熱所述惰性氣體氛圍及電極， 一邊將焊料微粒供給到所述惰性氣體氛圍中的供給 步驟，通過由有機皮膜控制焊料的粒徑，將焊料隆起的核定位在所述電極的范圍內的成長步驟。
14. 一種焊料隆起形成裝置，其是形成焊料微粒所形成的焊料隆起的焊料隆起的形成裝 置，其特征在于，包括形成惰性氣體氛圍的氣體容器；將焊料微粒供給到所述氣體容器內的所述惰性氣體氛圍中的焊料供給器。
15. 如權利要求14所述的焊料隆起的形成裝置，其特征在于， 所述焊料供給器供給由有機皮膜及熔接劑所覆蓋的焊料微粒。
16. 如權利要求14所述的焊料隆起的形成裝置，其特征在于， 具有對所述氣體容器進行減壓的減壓設備。
全文摘要
一種焊料隆起的形成方法及裝置，該焊料隆起的形成方法如下所述首先，將基板(20)以表面(21)朝上放置在氣體容器(11)內的惰性氣體(13)中。接著，將含有焊料微粒(14)的惰性氣體(13)從焊料噴霧器(12)向氣體容器(11)送出，將焊料微粒(14)從吹出管(56)向惰性氣體(13)中的基板(20)上落下。焊料微粒(14)由于重力自然落下而到達基板(20)上。到達基板(20)的墊式電極上的焊料微粒(14)由于重力滯留于此，經過焊料沾潤時間后，在墊式電極表面上蔓延而形成焊料皮膜。采用本發(fā)明，可實現(xiàn)墊式電極的細節(jié)距，同時得到焊料量多且差異少的焊料隆起。
文檔編號H01L21/60GK101124669SQ20058002970
公開日2008年2月13日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權日2004年11月29日
發(fā)明者坂本伊佐雄, 小野崎純一, 白井大 申請人:株式會社田村制作所