[发明专利]焊料球载带及其制造方法

说明书

本发明涉及一种焊料球载带及其制造方法。

随着半导体器件的高度集成化和小型化，半导体器件的IC封装的管脚数增大。所以在将IC封装安装于基片上时，技术上很难采用管脚型。为此，在许多情况下采用了利用焊料球连接IC芯片和安装基片的BGA(球栅阵列)型IC芯片代替管脚型。

在BGA型IC芯片的情况下，电极端子数大约在2000-3000之间。电极端子间的间距在0.24和0.25mm之间。设置在IC芯片的电极端子处的焊料球的直径约为0.15mm。

已知有各种方法在BGA型封装的电极上形成焊料突点。一般情况下，采用对准装置和焊料球吸附装置。对准装置为平板形，具有预定形状的凹形部分，用于与IC芯片的电极设置配合。焊料球吸附装置有多个设置成与凹形部分阵列配合的吸嘴。首先，将焊料球吸附到每个吸嘴上，然后将吸附的焊料球释放到对准装置的凹形部分。这样，单个焊料球便容纳于每个凹形部分中。然后，定位IC芯片的电极和焊料球，使它们彼此对准，并相互接触。之后，将焊料球熔化，以便将之转移到电极上作为焊料突点。

按另一方法，焊膏填充在对准装置的每个凹形部分中。然后，加热焊膏，使膏成分蒸发。同时，焊料成分熔化，在每个凹形部分中形成球形焊料突点。然后，使带有焊料突点的对准装置与IC芯片彼此面对，并相对于电极位置和焊料突点位置定位。然后，向对准装置和IC芯片加压，贴合，然后加热。于是，焊料突点转移到IC芯片的电极上。

假定利用形成焊料突点的上述常规方法，在尺寸为13mm×13mm且具有3000个管脚的最新IC芯片上形成焊料突点。这种情况下，必需用各吸嘴同时吸附3000个焊料球，每个球的直径约为0.12mm，然后将焊料球提供到对准装置中设置成具有约0.24mm间距的各凹形部分中。

然而，在利用形成焊料突点的常规方法在具有众多管脚的IC芯片上形成微小焊料球时，存在以下问题。即，同时将众多微小焊料球提供到形成为具有小间距的凹形部分中的工作需要丰富的经验、熟炼的技能和强度很大的劳动。所以生产率极低。例如，存在着焊料未被吸附到吸嘴上的情况。另外，在从吸嘴向对准装置的凹形部分滴落所吸附的焊料球时，还存在着焊料球不能准确提供到目标凹形部分的情况，或从对准装置中滚出的情况。这种情况下，必需在通过显微镜观察焊料球的同时，人工再将焊料球放置于预定的凹形部分中。因此，正确的工作需要大量的劳动和时间。

另外，即使按填充焊料膏的方法，也很难将焊膏精确地填充到排列成具有小间距的微小的凹形部分中。此外，存在着过量或不完全填充焊膏的问题。

本发明旨在解决上述问题。因此，本发明的目的是提供一种焊料球载带，利用其可以容易且精确地形成焊料突点。

本发明另一目的是提供一种制造上述焊料球载带的方法。

为了实现本发明的方案，一种焊料球载带包括：载带，其表面上提供有一组凹形部分，用作电子部件的电极焊料接点(land)；多个焊料球，每个用于该组凹形部分中的一个。

载带最好由焊料浸润性低于所说电极焊料接点，且在焊料的熔点具有耐热性的材料构成。载带可由用焊料浸润性低于所说电极焊料接点，且在所说焊料的熔点具有耐热性的材料构成的多个塑料膜形成。另外，载带还可以包括塑料膜之间的金属膜。这种情况下，用于每个凹形部分的那部分金属膜最好露出，焊料球与金属膜的露出部分耦连。

载带可以包括一凹口区，凹形部分组设置于其中。

另外，每个凹形部分可以具有向着载带表面渐大的直径。

而且，载带最好是包括沿纵向设置于两侧的定位孔。

此外，要求多组凹形部分形成于载带的表面上。

为了实现本发明的另一方面，制造焊料球载带的方法包括以下步骤：

在载带上形成凹形部分阵列，凹形部分阵列对应于电子部件的电极焊料接点阵列；

将焊膏滴到阵列的每个凹形部分中；及

在非氧化气氛中加热并熔化焊膏滴，以形成焊料球。

这种情况下，可以在载带上形成具有对应于凹形部分的开口的掩模，对载带进行湿法腐蚀，并去掉掩模，从而形成凹形部分阵列。这种情况下，载带具有膜层叠结构，一种膜是金属膜，凹形部分是通过对载带进行湿法腐蚀直到露出部分金属膜形成的。

为了实现本发明的再一方面，制造焊料球载带的设备包括凹形部分形成单元，载带运输机构，分配器部分和回流炉。凹形部分形成单元在载带上形成凹形部分阵列，载带运输机构逐步移动带有凹形部分阵列的载带。分配器部分至少包括一个焊膏分配器，用于在载带移动停止时将焊膏滴在每个凹形部分中。回流炉在非氧化气氛中加热并熔化焊膏滴，以便由熔化的焊膏滴形成焊料球。