[发明专利]铁粉锡基复合焊锡合金球及其覆晶植球的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁粉锡基复合焊锡合金球及其覆晶植球的方法，主要为一种用于覆晶构装的技术，将含有铁粉的焊锡合金球植球于电路基板上，进行最有效的焊接功能。

背景技术

近年来电子构装技术，受到上游芯片设计、制造能力不断提升，产出高密度、高I/O数、高速度及高功率等相关电子组件的冲击；以及下游消费者对3C电子产品轻、薄、短、小的殷切需求，两面夹击下，迫使电子构装的从业人员不断的推陈出新发展新技术，达到减小体积、增加良率、提高散热效果、降低成本及强化可靠度等，以符合市场需求。针对高密度封装，覆晶方式已成为最重要的联机方法。由于焊锡具备自我对位及可重工的特性，因此覆晶凸块大多使用焊锡材料，其技术关键在于焊锡凸块的制作及组装，传统焊锡凸块的制作方法主要可分为电镀及锡膏钢板印刷两种，电镀法除了环保问题，最大的发展障碍在于电镀特定焊锡合金组成的困难性，尤其因应欧盟要求焊锡需采用无铅成份，其镀液配方、电镀参数及稳定性均不易掌握，且必须耗费巨额的光罩成本，无法满足市场普及性及低价化的要求，所以近年来大部分封装从业人员针对覆晶组装均逐渐采用锡膏钢板印刷方法，然而当覆晶凸块尺寸被要求至0.1mm以下时，即使采用直径10μm的锡粉，其单点焊锡凸块，也仅由少数几颗锡粉构成，回焊后势必造成因焊点大小不一造成芯片共平面度不佳的问题，而若要制作更小的锡粉，则包括喷粉、氧化、粒径筛选及粉尘污染等问题均很难克服；另一方面，以锡膏制作覆晶凸块工艺，经常会有助焊剂回焊后在焊锡内部产生孔洞的现象，这些因素使得锡膏钢板印刷技术生产覆晶凸块，面临严峻挑战。因此，为解决锡膏在细间距(0.1mm以下)方法能力不足的缺点，最新的发展趋势是直接使用超微小焊锡合金球(0.1mm以下)，进行植球、回焊形成覆晶焊锡凸块。但在超微小锡球的植球方法中，如何克服锡球表面吸湿及静电力的影响，而能精准操控锡球置于正确位置，将面临极大挑战，目前尚无相关的技术足以有效的完成。

发明内容

本发明的目的在于制作出含有铁粉的焊锡合金球，并将其用在覆晶植球方法上，以达到增进覆晶的有效性并简化程序，且使结合后电路基板和构件的结合强度增加，具有显著的进步性及创新性。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

提供一种铁粉锡基复合焊锡合金球，是在锡球内结合微小的铁粒子。所述铁粒子的粒径≤5μm。

本发明还提供一种覆晶植球的方法，是使用上述焊锡合金球为植球基材，在植球过程中，于基板底部设以磁性构件，通过其磁性吸住焊锡合金球，使焊锡合金球落入钢板的细微孔洞内，且在于基板的焊垫上方，再配有除球设备或装置，以除去钢板表面多余的焊锡合金球，完成覆晶植球工艺。

本发明的铁粉锡基复合焊锡合金球及其覆晶植球的方法，主要是将极小的铁金属颗粒添加在焊锡球内，以制造出含有铁粉的焊锡合金球，而可利用磁铁将整颗复合焊锡合金球有效地吸引，利用此特性，可有效协助超微小焊锡合金球定位，而将其牢固地吸引、充填在植球钢板孔洞内，配合适当的真空除球法，吸去多余焊锡合金球，便可抵抗超微小焊锡合金球的表面吸湿、静电效应所产生的团簇集结现象，从而顺利完成植球工艺。

附图说明

图1为本发明覆晶植球方法的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，应该理解的是，这些实施例仅用于例证的目的，决不限制本发明的保护范围。

本发明主要包括两个阶段的技术特征，其一为将铁粉混合于焊锡合金球内，形成复合焊锡合金球的组合结构，以提升电路基板与电子组件的结合强度；然后再将焊锡合金球用于覆晶植球技术，同时兼具简化工艺的功效。