[发明专利]焊锡凸块的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用焊锡浆料的焊锡凸块的制造方法，且涉及一种通过印刷焊锡浆料使其回流而制造焊锡凸块的方法。

本申请基于2013年7月18日于日本申请的专利申请2013-149560号要求优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

近年来，作为高密度安装法进行倒装芯片安装，即在形成于晶片或基板上的金属制焊垫上形成多个焊锡凸块，在该焊锡凸块上搭载半导体芯片后进行加热，由此通过熔融焊锡凸块而将半导体芯片接合于焊垫。

然而，在焊锡凸块形成时即在回流时，有时因焊锡浆料所含有的助焊剂而产生气体，并成为空隙而残存于焊锡凸块中。在这种情况下，有可能发生焊锡凸块的高度参差不齐，或焊锡与电极间的接合强度降低等，且长期可靠性降低。

于是，在专利文献1中，在将混合焊锡粉末及助焊剂而成的基底形成用浆料涂布于形成在晶片上的焊垫而预先形成基底层，并且在该基底层上通过凸块形成用浆料形成焊锡凸块，该凸块形成用浆料通过混合与基底形成用浆料同类的焊锡粉末及助焊剂而成且与基底形成用浆料相比助焊剂比例较少。

在这种情况下，在形成基底层时，焊垫表面的清洁度通过助焊剂而提高，并且基底形成用浆料的焊锡含量较少，因此焊锡容易湿润扩展于焊垫表面。由此，在焊垫上将基底层形成为较薄，能够防止产生较大空隙。并且，在专利文献1中记载有在基底层上使用凸块形成用浆料来形成焊锡凸块，由此能够形成没有较大空隙的焊锡凸块，且能够提高凸块高度的均匀性。

专利文献1：日本专利公开2013-4929号公报

在专利文献1，通过减少在基底形成用浆料中所含有的焊锡量来提高焊锡的润湿性，并且使形成于焊垫上的基底层形成为较薄，从而能够抑制产生空隙，但由于基板的小型化等的影响，焊锡凸块逐渐趋于小直径化，从而变得容易受到空隙影响，因此要求进一步的对策。

发明内容

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种焊锡凸块的制造方法，该方法的抑制产生空隙的效果较高。

本发明的焊锡凸块的制造方法具备：基底层形成工序，将混合平均粒径5μm以下的焊锡粉末和助焊剂而成的基底形成用浆料涂布于设置在基板上的焊垫上，并进行回流而形成厚度20μm以下的基底层；及凸块形成工序，将混合与所述基底形成用浆料相比平均粒径更大的焊锡粉末和助焊剂而成的凸块形成用浆料涂布于所述基底层上，并进行回流而在所述焊垫上形成焊锡凸块。

若浆料中的焊锡粉末以不均匀的方式存在于焊垫表面，并且，焊锡粉末间的间隙较大而局部有空孔，则在焊垫表面产生仅存在助焊剂的部位，由此使得焊锡在熔融时难以润湿扩展于焊垫，且在与焊垫之间的界面容易捕捉到空隙，这被认为是产生空隙的主要原因。

本发明中，形成焊锡凸块之前，在焊垫上形成基底层，并且将基底形成用浆料中的焊锡粉末的平均粒径设为5μm以下，由此能够使焊锡粉末以均匀的方式存在于焊垫表面，且能够防止在焊垫与基底层之间的界面上产生空隙。此外，通过将基底层较薄地形成为厚度20μm以下，容易将基底形成用浆料的回流时所产生的气体脱离出来，并且，不会产生比基底层的厚度更厚的空隙，因此能够将基底层坚固地附着形成于焊垫。接着，如此预先形成的基底层上涂布凸块形成用浆料而形成焊锡凸块，因此即使将粒径比基底形成用浆料的焊锡粉末的平均粒径更大的焊锡粉末使用于凸块形成用浆料，也不会在焊垫界面上捕捉到空隙，能够减少残存于焊锡凸块中的空隙。

在本发明的焊锡凸块的制造方法中，优选将所述基底形成用浆料中的所述助焊剂的比率设定成比所述凸块形成用浆料中的所述助焊剂的比率更大。

通过助焊剂含量较多的基底形成用浆料形成基底层时，焊垫表面的清洁度通过助焊剂而提高，并且助焊剂比率越高焊锡含量越少，因此焊锡变得容易湿润扩展于焊垫表面。由此，在焊垫上将基底层形成为较薄，能够防止产生较大的空隙。另一方面，在凸块形成用浆料中不提高助焊剂比率，因此能够保持浆料的粘性，熔融焊锡且以表面张力形成球状焊锡凸块时，能够将凸块高度形成为较高。并且，能够形成没有较大的空隙的焊锡凸块，因此还能够提高凸块高度的均匀性。

在本发明的焊锡凸块的制造方法中，优选如下设定，即所述基底形成用浆料中，所述焊锡粉末的平均粒径为1μm以上5μm以下，所述助焊剂的比率为20质量％以上40质量％以下，所述凸块形成用浆料中，所述焊锡粉末的平均粒径大于5μm且在15μm以下，所述助焊剂的比率为5质量％以上15质量％以下。