JP3854213B2 - Manufacturing method of electronic component with bump electrode - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バンプ電極付き電子部品の製造方法に関する。より具体的には、バンプ電極を有する半導体チップやプリント基板などの電子部品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、プリント配線板やセラミック基板などへの電子部品の実装に関しては、高密度化の要求が高まっており、半導体チップについては、かかる要求を満たす方式としてベアチップ実装方式が注目されている。ベアチップ実装においては、半導体チップと基板配線との電気的接続をワイヤボンディングを介して達成する従来のフェイスアップ実装に代わり、半導体チップおよび配線基板の電極パッド間にバンプを介在させることによって達成するフェイスダウン実装すなわちフリップチップ接合が採用される傾向にある。フェイスダウン実装において半導体チップおよび配線基板の電極パッド間にバンプを介在させるべく、実装前の半導体チップや配線基板の実装面には、予めバンプ電極が形成される。
【0003】
従来のバンプ電極付き半導体チップの製造方法としては、たとえば図6に示すような製造方法が開示されている(たとえば、特許文献1参照。)。この方法においては、まず、図6(a)に示すように、半導体チップにおける基材1の表面上には、銅ペーストを用い、スクリーン印刷法により配線パターン2が形成される。次に、図6(b)に示すように、基材1上には、第1ソルダレジスト層3がさらに積層形成される。この第1ソルダレジスト層3は、配線パターン2の上方から液状の第1ソルダレジスト形成材料を供給し、成膜することにより形成される。この第1ソルダレジスト層3は、感光性を有している。次に、図6(c)に示すように、フォトエッチングにより、第1ソルダレジスト層3のバンプを形成すべき位置に第1開口部3aを形成する。
【0004】
次に、、図6(d)に示すように、図6(c)に示す基材上に第2ソルダレジスト層4を積層形成する。この第2ソルダレジスト層4は、感光性を有し、かつシート状のドライフィルムをラミネータで積層することにより形成される。次に、図6(e)に示すように、フォトエッチングにより、第2ソルダレジスト層4におけるバンプを形成すべき位置、つまり第1開口部3a上に第2開口部4aを形成する。なお、第1開口部3aおよび第2開口部4aは連通している。次に、図6(f)に示すように、第1開口部3aおよび第2開口部4aに対して、所定のハンダ粉末を含んだハンダペースト5を印刷法により供給する。次に、図6(g)に示すように、ハンダペースト5中のハンダ粉末を一旦溶融させるための加熱処理を行うことによって、ハンダバンプ6を形成する。次に、図6(h)に示すように、基材を所定の溶液に浸漬して第2ソルダレジスト層4のみを除去するエッチング処理を行う。
【0005】
また、他のバンプ電極付き半導体チップの製造方法としては、半導体基板上に樹脂膜とレジスト膜とを順次積層形成する工程と、このレジスト膜をパターニングし、レジスト膜をマスクとして樹脂膜にバンプ形成用の開口部を形成する工程と、バンプ形成用の金属膜の被覆後、リフトオフ法によりレジスト膜を溶解してレジスト膜上の金属膜を基板上から除去する工程とを含んだ方法が開示されている(たとえば、特許文献2参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開平7−273439号公報 (第3−4頁、第1−8図)
【特許文献2】
特開平7−122559号公報 (第2−3頁、第1図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1によると、加熱処理を行った後に第2ソルダレジスト層4を除去する除去工程を行うため、加熱処理の段階で第1ソルダレジスト層3と第2ソルダレジスト層4との密着力が高まり、除去工程で第2ソルダレジスト層4を除去する際に、第1ソルダレジスト層3に影響を与えずに除去することが困難となる。具体的には、第2ソルダレジスト層4をウェットエッチングにより除去する際、第1ソルダレジスト層3の一部も溶解除去されてしまう。そのため、最終的に残す第1ソルダレジスト層3の厚さを制御することは難しい。したがって、第1開口部3aに形成されたハンダバンプ6の第1ソルダレジスト層3の表面3bからの突出する量にバラツキが生じるため、実装高さ(たとえば基板と半導体チップとの接続高さ)のバラツキに起因する問題(たとえば接続信頼性の低下など)が生じる場合がある。
【0008】
また、特許文献2によると、レジスト膜をマスクとして樹脂膜にバンプ形成用の開口部を形成する方法や、レジスト膜を溶解することによりレジスト膜上の金属膜を除去する方法が開示されているが、レジスト膜除去後に残った樹脂膜の膜厚を減ずるための工程が必要であり、加えて、この公報で開示されている膜厚を減ずる方法では、膜厚の厚さを制御することが難しく、上記したものと同様の問題を抱える。
【0009】
さらに、上述した第2ソルダレジスト層4やレジスト膜をマスクとして利用するもの以外に、メタルマスクを用いた方法が挙げられる。この方法では、メタルマスクを樹脂膜などに載置する際に、メタルマスクの開口部と電極とを位置合わせする必要があり、電極の配設ピッチが小さくなるほど、適切に位置合わせすることが困難となる。特に、電極の配設ピッチが200μm以下である場合には、メタルマスクを載置する際に生ずる位置ずれの程度は相対的に極めて大きくなる。つまり、挟ピッチないし高密度で電極が形成されている場合には、良好な接合信頼性を得るのが困難である。
【0010】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、バンプの形成位置を適切にするとともに、機能性保護膜として残す膜の膜厚を高精度で制御可能なバンプ電極付き電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明により提供されるバンプ電極付き電子部品の製造方法は、第1樹脂膜、第2樹脂膜、および、これら両樹脂膜の間の水溶性膜よりなる多層膜を前記第1樹脂膜にて基材の電極部形成面に積層した構造を有する多層膜積層基材に対して、前記電極部が露出するように前記多層膜に開口部を形成する工程と、前記開口部に、バンプ部を形成する工程と、前記水溶性膜および前記第2樹脂膜を除去する除去工程と、を含むことを特徴としている。
【0012】
このような工程を含む製造方法によると、たとえばバンプ部形成時に加熱処理を行うために多層膜に熱がかかる場合であっても、第1樹脂膜と第2樹脂膜との間に水溶性膜を設けたことにより、第1樹脂膜と第2樹脂膜とが直接的に密着することを防ぐことができる。そのため、第1樹脂膜を機能性保護膜として基材上に残す場合において、たとえば水溶性膜に水あるいはアルコールを含む溶液を作用させると、水溶性膜は分解ないし溶解することによって、第1樹脂膜上から消失するので、第2樹脂膜を第1樹脂膜から容易に剥離除去することができる。これにより、第2樹脂膜を除去する際に、第1樹脂膜に与える影響を抑制できるので、第1樹脂膜の膜厚を高精度に制御することが、より容易になる。したがって、機能性保護膜の膜厚を高精度に制御することによりバンプ部が機能性保護膜の表面からの高さにおけるバラツキを抑制できるので、良好な接続信頼性を得ることができる。
【0013】
また、第2樹脂膜が開口部にバンプを形成するための材料を供給する際にマスクとしての役割を果たすので、たとえばバンプ形成材料を開口部に供給する際にメタルマスクを用いる必要がなくなる。そのため、配線パターンの配設ピッチが小さくなるほど、適切に位置合わせすることが困難となるメタルマスクの開口部と配線パターンとの位置合わせが必要なくなり、メタルマスクの位置ずれに起因するバンプ形成位置への影響は抑制される。したがって、特に電極の配設ピッチが200μm以下のような挟ピッチないし高密度で配線パターンが形成されている場合でも、良好な接合信頼性を得ることが可能となる。
【0014】
好ましくは、多層膜積層基材は、基材に対して、電極部を覆うように第1樹脂膜を形成する工程と、第1樹脂膜に積層するように水溶性膜を形成する工程と、水溶性膜に積層するように第2樹脂膜を形成する工程と、を経て形成される。
【0015】
あるいはこれに代えて、多層膜積層基材は、前記多層膜を別途した後、電極部を覆うように第1樹脂膜を介して基材に貼り合わせることにより形成してもよい。
【0016】
好ましくは、除去工程は、アルカリ系水溶液を用いて水溶性膜を分解ないし溶解することにより、水溶性膜および第2樹脂膜を同時に除去する。これにより、剥離液であるアルカリ系水溶液による第2樹脂膜の剥離除去に加え、アルカリ系水溶液中の水成分が水溶性膜に作用することにより、水溶性膜が分解ないし溶解する。そのため、第2樹脂膜は、第1樹脂膜から、より容易に剥離することができる。したがって、第2樹脂膜を除去する際に、第1樹脂膜に与える影響を抑制できるので、第1樹脂膜の膜厚は、第1樹脂膜形成時の膜厚をほぼ維持することが可能で、かつ第2樹脂膜を除去することで第1樹脂膜の膜厚をさらに減ずる必要もないので、機能性保護膜の膜厚制御が容易になる。したがって、バンプ部が機能性保護膜の表面からの高さにおけるバラツキを抑制できるので、良好な接続信頼性を得ることができる。なお、水溶性膜は、ゼラチン、デンプン、タンパク質、デンプン誘導体、繊維素誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド、ポリ酢酸ビニル部分けん化物、ポリ(スチレン−ビニルアルコール)−g−(エチレンオキシド)からなる群より選択される水溶性高分子により構成されていることが好ましい。
【0017】
好ましい実施形態において、第1樹脂膜および第2樹脂膜は、感光性樹脂膜である。これにより、多層膜に対する開口部の形成をフォトリソグラフィーにて行うことが可能となる。フォトリソグラフィーは、UV−YAGレーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザなどに比べ、電極へのダメージが抑制できる。また、フォトリソグラフィーにおいて、現像処理を行う際に使用する現像液として、水やアルコールを含む溶液を使用することで、第1および第2樹脂膜の開口部形成位置にある水溶性膜も第1および第2樹脂膜の除去と合わせて除去することが可能である。
【0018】
好ましい実施形態では、バンプ部を形成する工程は、開口部にハンダペーストを供給する工程と、加熱処理を経ることによって、ハンダペーストからバンプ部を形成する工程と、を含んでいる。なお、この場合、ハンダペーストの供給は、スキージを用いた印刷法で行い、かつスキージによるスキージングは2回以上行うことが好ましい。また、ハンダペーストは、ハンダ粉末と、エポキシ樹脂を含む樹脂分とを含み、第1樹脂膜は、エポキシ樹脂を含んでいることがより好ましい。
【0019】
エポキシ樹脂を含むハンダペーストを加熱処理することによりハンダバンプを形成する際、ハンダバンプを形成するために寄り集まる溶融したハンダからエポキシ樹脂がハンダバンプ外へ押し出される。このエポキシ樹脂は開口部における基材の露出部を覆うように、エポキシ樹脂を含む第1樹脂膜と基材上で一体化される。したがって、開口部を形成したことにより第1樹脂膜が除去され基材が露出していた部分にも機能性保護膜に相当する膜が形成されることになり、より接合信頼性が高まる。
【0020】
バンプ部を形成する工程は、上記のものに代えて、開口部に溶融ハンダを供給する工程と、溶融ハンダを冷却してバンプ部を形成する工程と、を含んでもよい。これに代えて、バンプ部を形成する工程は、開口部にハンダボールを供給する工程と、加熱処理を経ることによって、ハンダボールからバンプ部を形成する工程と、を含んでもよい。これに代えて、バンプ部を形成する工程は、めっき法により、開口部にハンダ材料を堆積させる工程と、加熱処理を経ることによって、ハンダ材料からバンプ部を形成する工程と、を含んでもよい。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1および図2は、本発明の第1の実施形態に係るバンプ電極付き電子部品の製造方法の一連の工程を表す。まず、図1(a)に示すように、表面に電極11aが設けられた半導体チップ11を用意する。次に、図1(b)に示すように、半導体チップ11に対して、電極11aを覆うように第1樹脂膜12を積層形成する。第1樹脂膜12の形成においては、ラミネータなどを使用して、フィルム状の樹脂組成物を、半導体チップ11に対して載置した後、50〜140℃で加熱しつつ圧着する。あるいは、液状樹脂組成物を、スピンコートにより半導体チップ11の表面に塗布し、それを乾燥してもよい。第1樹脂膜12を形成するための樹脂組成物としては、エポキシ系樹脂などを用いることができる。エポキシ系樹脂としては、エポキシアクリレートなどが挙げられる。第1樹脂膜の膜厚は、半導体チップ11の電極ピッチ、電極サイズ、および、接合信頼性の観点から推定される接続高さに基づいて決定され、5μm〜50μmが好ましい。なお、フィルム状の樹脂組成物を用意する場合は、第1樹脂膜の膜厚を予め制御することが容易である。
【0022】
次に、図1(c)に示すように、第1樹脂膜12に対して、水溶性膜13を積層形成する。水溶性膜13の形成においては、フィルム状のものを、半導体チップ11に対して載置し、貼り付ける、あるいは、液状のものを、スピンコートにより半導体チップ11の表面に塗布してもよい。
【0023】
水溶性膜13を形成するための材料は、水溶性高分子を含んで、フィルム状に成形されるか、または液状とされる。水溶性膜13の厚さは、1μm〜5μmが好ましい。
【0024】
水溶性高分子としては、ゼラチン、デンプン、タンパク質などの天然高分子、デンプン誘導体や繊維素誘導体などの半合成高分子、ポリビニルアルコールやポリビニルピロリドンなどのビニル系合成高分子、ポリアクリルアミドやポリアクリル酸などのアクリル系合成高分子、ポリエチレンオキシドなどの合成高分子、ポリ酢酸ビニル部分けん化物などのランダム系合成高分子、ポリ(スチレン−エチレンオキシド)などのブロック系合成高分子、ポリ(エチレン−ビニルアルコール)−g−(エチレンオキシド)などのグラフト系合成高分子などを用いることができる。
【0025】
次に、図1(d)に示すように、水溶性膜13に対して、第2樹脂膜14を積層形成する。これにより、第1樹脂膜12、水溶性膜13および第2樹脂膜14からなる多層膜15が半導体チップ11の上に形成されることとなる。第2樹脂膜14の形成においては、フィルム状のものを、水溶性膜13に対して載置し、貼り付ける、あるいは、液状のものを、スピンコートにより水溶性膜13の表面に塗布してもよい。第2樹脂膜14を形成するための樹脂組成物としては、アクリル系樹脂などを用いることができる。アクリル系樹脂としては、ポリメタアクリレート樹脂などが挙げられる。第2樹脂膜14の厚さは、30μm〜70μmが好ましい。
【0026】
第1および第2樹脂膜12,14に感光性を付与する場合には、第1および第2樹脂膜12,14を形成するための樹脂組成物に対してアクリルモノマーおよび光重合開始剤を添加する。ただし、アクリルモノマーに代えて又はこれと共にビスフェノールA−ジエポキシ−アクリル酸付加物などのオリゴマーを用いることもできる。第1および第2樹脂膜12,14を形成するための樹脂組成物において、アクリルモノマーの含有率は、1〜50wt%が好ましい。また、光重合開始剤の含有率は、0.1〜4wt%が好ましい。
【0027】
第2樹脂膜14を形成するための樹脂組成物には、更に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を添加してもよい。
【0028】
第2樹脂膜14を形成後、図1(e)に示すように、多層膜15に対して、各電極11aに対応する箇所に開口部15aを形成する。開口部15aの形成には、UV−YAGレーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザなどを用いることができる。感光性を有する第1および第2樹脂膜12,14を形成した場合には、開口部15aの形成にはフォトリソグラフィを採用することができる。電極へのダメージを抑制するという観点からは、フォトリソグラフィを採用するのが好ましい。フォトリソグラフィを採用する場合には、第1および第2樹脂膜12,14に対して、所定のフォトマスク(図示せず)を介しての露光処理およびその後の現像処理を施すことにより、各電極11aが露出するように開口部15aを形成する。現像液としては、水溶性膜13における開口部15aの形成位置に該当する部分を分解あるいは溶解し、除去するために水分を含むものが好ましく、1.0%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液などのアルカリ系水溶液などを用いることができる。
【0029】
次に、図2(a)に示すように、開口部15aにハンダペースト16を充填する。ハンダペースト16の充填は、スキージ(図示略)を用いた印刷法により行う。スキージは、多層膜15に損傷を与えることを回避ないし軽減するため、ウレタンゴムスキージを用いる。開口部15aに対して所定量のハンダペースト16を確実に充填するためには、スキージによるスキージングは2回以上行うのが望ましい。なお、ウレタンゴムスキージの硬度は、JIS K6253に準じた方法で測定した場合において、50〜80度が好ましい。
【0030】
ハンダペースト16は、ハンダ粉末と、これをペースト化するためのフラックスと、樹脂分とからなる。ハンダ粉末は、Sn,Pb,Ag,Cu,In,Bi,Zn,Sb,Ni,Al,Auなどから選択される単体金属、または、これらから選択される複数の単体金属からなる合金を粉末化したものである。ハンダペースト16におけるハンダ粉末の含有率は、30〜70体積%または80〜95wt%とする。30体積%未満または80wt%未満では、電極間を適切に接続することが困難となる傾向にある。70体積%または95wt%より多いと、ハンダペースト16の粘度が過剰に高くなり、開口部15aへの充填が困難となる。樹脂分については、後の加熱処理においてハンダ粉末を溶融させ一体化させるとともに、ハンダ粉末が溶融した後に第1樹脂膜12と一体化するように組成を制御する。たとえば、第1樹脂膜12にエポキシ系樹脂を使用した場合は、樹脂分としてエポキシ樹脂が好ましい。フラックスとしては、ロジン、活性剤、チクソ剤、溶剤などを含んだものを用いることができる。
【0031】
ハンダペースト16の充填の後、図2(b)に示すように、加熱処理を経てバンプ17を形成する。具体的には、まず、加熱により開口部15aに充填されているハンダペースト16を溶融させる。これにより、ハンダペースト16に含まれているフラックスが揮発消失するとともに、ハンダ粉末が溶融して寄り集まる。このハンダ粉末が溶融して寄り集まる際、ハンダペースト16中の樹脂分は形成されるバンプ17外に押し出される。この押し出された樹脂分は、開口部15aにおける基材の露出部分を覆うように、第1樹脂膜12と基材上で一体化する。
【0032】
バンプ17の形成後、図2(c)に示すように、第2樹脂膜14および水溶性膜13を除去する。具体的には、剥離液であるアルカリ系水溶液を作用させることによって、第2樹脂膜14および水溶性膜13を除去する。水を含むアルカリ系水溶液を作用させると、水溶性膜13は分解ないし溶解することによって、第1樹脂膜12上から消失する。また、第2樹脂膜14は、水溶性膜13が消失することによって、第1樹脂膜12から容易に剥離することとなる。アルカリ系水溶液としては、モノエタノールアミン水溶液や水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液などの有機アルカリ剥離液や水酸化ナトリウム水溶液などの強アルカリ剥離液などを用いることができる。このとき、第1樹脂膜120に対するダメージを適切に回避するためには、pH12以下のアルカリ系水溶液を使用するのが望ましい。
【0033】
以上の一連の工程において、第1樹脂膜12と第2樹脂膜14との間に水溶性膜13を設けたことで、バンプ17を形成する際の加熱処理により多層膜15に熱がかかっても、第1樹脂膜12と第2樹脂膜14との間に水溶性膜13を設けたことにより、第1樹脂膜12と第2樹脂膜14とが直接的に密着することを防ぐとともに、たとえばアルカリ系水溶液を作用させると、第2樹脂膜14は、第1樹脂膜12から容易に剥離することができる。したがって、第2樹脂膜14を除去する際に、第1樹脂膜12に与える影響を抑制できるので、第1樹脂膜12の膜厚を高精度に制御することがより容易になり、バンプ17が第1樹脂膜12の表面からの高さにおけるバラツキを抑制できるので、良好な接続信頼性を得ることができる。また、第2樹脂膜14が開口部15aにハンダペースト16を供給する際にマスクとしての役割を果たす。そのため、ハンダペースト16を開口部15aに供給する際にメタルマスクを用いる必要がなくなり、それにともないメタルマスクの開口部と電極部11aとの位置合わせも必要なくなる。したがって、特に電極の配設ピッチが200μm以下のような挟ピッチないし高密度で配線パターンが形成されている場合でも、良好な接合信頼性を得ることが可能となる。さらに、開口部15aを形成する際、多層膜15を構成する第1樹脂膜12、水溶性膜13および第2樹脂膜14に対して、1つの工程で開口部15aが形成される。これにより、たとえば各層ごとに開口部を形成する必要がある方法に比べ、工程数を低減することが可能となり、作業効率が改善される。
【0034】
図3は、バンプ電極付き電子部品の製造における図1に続く別の工程を表す。バンプ17を形成するためのバンプ形成材料としては、図2(a)に示すハンダペースト16に代えて、図3に示すようにハンダボール26を使用することもできる。
【0035】
具体的には、まず、図3(a)に示すように、開口部15a内にハンダボール26を載置する。ハンダボール26は、Sn,Pb,Ag,Cu,In,Bi,Zn,Sb,Ni,Al,Auなどから選択される単体金属、または、これらから選択される複数の単体金属からなる合金を球形化したものである。なお、ハンダボール26を載置する前に、開口部15aにて露出する電極部11aに対して、フラックスを塗布してもよい。次に、図3(b)に示すように、加熱処理を経てバンプ17を形成する。具体的には、ハンダボール26を、加熱により一旦溶融させることによって、電極パッド11aに対して機械的かつ電気的に接続させる。次に、図3(c)に示すように、図2(c)を参照して上述したのと同様に、アルカリ系水溶液を作用させることによって、第2樹脂膜14および水溶性膜13を除去する。以上の手法によっても、バンプ17を形成してバンプ電極付き電子部品を製造することができる。
【0036】
図4は、バンプ電極付き電子部品の製造における図1に続く別の工程を表す。バンプ部17を形成するためのバンプ形成材料としては、ハンダペースト16やハンダボール26に代えて、図4に示すように溶融ハンダ36を使用することもできる。
【0037】
具体的には、まず、図4(a)に示すように、加熱下において、開口部15a内に溶融ハンダ36を充填する。溶融ハンダ36は、Sn,Pb,Ag,Cu,In,Bi,Zn,Sb,Ni,Al,Auなどから選択される単体金属、または、これらから選択される複数の単体金属からなる合金を加熱溶融したものである。溶融ハンダ36の供給は、図1(e)の状態の電子部品を溶融ハンダ浴に浸漬するか、あるいは、印刷法により達成することができる。次に、図4(b)に示すように、冷却によって、電極パッド11a上にバンプ部17を形成する。次に、図4(c)に示すように、図2(c)を参照して上述したのと同様に、アルカリ系水溶液を作用させることによって、第2樹脂膜14および水溶性膜13を除去する。以上の手法によっても、バンプ17を形成してバンプ電極付き電子部品を製造することができる。また、バンプ17は、以上の手法に代えて、多層膜15の開口部15aを利用した無電解めっき法により形成してもよい。
【0038】
図5は、本発明の第2の実施形態に係るバンプ電極付き電子部品の製造方法の一連の工程を表す。この図5において、先に説明した第1の実施形態と同一の工程については、同一の符号を付してあり、重複説明は省略するものとする。
【0039】
図5(a)に示したように、半導体チップ11と、第1樹脂膜42、第2樹脂膜44、およびこれらの間に介在する水溶性膜43よりなる積層構造を備えたフィルム状の多層膜45とを用意する。この多層膜45は、たとえばフィルム状の第1樹脂膜42に対して、フィルム状の水溶性膜43を介して、フィルム状の第2樹脂膜45を貼り合わせることによって形成される。次に、図5(b)に示すように、半導体チップ11に対して、多層膜45を第1樹脂膜42側の面で電極11aを覆うように貼り付ける。
【0040】
次に、図5(c)に示すように、多層膜45に対して、各電極11aに対応する箇所に開口部45aを形成する。次いで、図5(d)に示すように、開口部45aにハンダペースト16を充填する。ハンダペースト16の充填の後、図5(e)に示すように、加熱処理を経てバンプ17を形成する。バンプ17の形成後、図5(f)に示すように、図2(c)を参照して上述したのと同様に、アルカリ系水溶液を作用させることによって、第2樹脂膜44および水溶性膜43を除去する。
【0041】
以上の一連の工程において、第1樹脂膜42、第2樹脂膜44、およびこれらの間に介在する水溶性膜43よりなる積層構造を備えたフィルム状の多層膜45を用いて、バンプ電極付き電子部品の製造を行う。これにより、工程数をさらに低減することが可能となる。
【0042】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
【0043】
【実施例1】
エポキシアクリレート樹脂フィルム(膜厚30μm、商品名:PFR−800、太陽インキ製)を配線基板(電極径70μm、電極ピッチ150μm)に対して電極を覆うように、ラミネーター((株)エム・シー・ケー製)を用いて80℃の加熱下で貼り付けて第1樹脂膜を形成した。次いで、アミロースフィルム(膜厚3μm)を第1樹脂膜に積層するように30℃の温度下で貼り付けて水溶性膜を形成した。次いで、アクリレート系フィルム(膜厚50μm、商品名:NIT−250、ニチゴーモートン製)を水溶性膜に積層するように、ラミネーター((株)エム・シー・ケー製)を用いて100℃の加熱下で貼り付けて第2樹脂膜を形成した。次に、第1樹脂膜、水溶性膜および第2樹脂膜からなる多層膜に対し、ガラスマスクを用いての露光処理および現像を施して、電極が露出するように直径125μmの開口部を形成した。現像は、1.0%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いて行った。次に、この開口部に対して、スクリーン印刷法により、ハンダペーストを充填した。本実施例のハンダペーストは、エポキシ系樹脂、ロジン、活性剤、溶剤、チクソ剤からなる樹脂分10重量部と、粒径25μm以下のハンダ粉末(Sn−3.5%Agハンダ)90重量部とからなり、ハンダ粉末の体積比率は約54vol%である。次に、最高温度240℃の加熱処理を経ることによって、各開口部においてハンダペーストからバンプ部を形成した。次に、アルカリ系水溶液としての5%のモノエタノールアミン水溶液を用いて、アミロースフィルムを分解あるいは溶解し、アクリレート系フィルムとともに除去した。次に、170℃で1時間の熱処理を経ることによって、エポキシアクリレート樹脂フィルムを硬化した。以上の工程を経た結果、第1樹脂膜からの高さが90μmであって、高さのバラツキが1.5μmのバンプ部によるバンプ電極を有する配線基板を得ることができた。ここで、高さのバラツキが1.5μmとは、平均高さに対して±1.5μmのバラツキがあることをいう。
【0044】
【実施例2】
エポキシアクリレート樹脂フィルム(膜厚30μm、商品名:PFR−800、太陽インキ製)を配線基板(電極径70μm、電極ピッチ150μm)に対して電極を覆うように、ラミネーター((株)エム・シー・ケー製)を用いて80℃の加熱下で貼り付けて第1樹脂膜を形成した。次いで、アミロースフィルム(膜厚3μm)を第1樹脂膜に積層するように30℃の温度下で貼り付けて水溶性膜を形成した。次いで、アクリレート系フィルム(膜厚50μm、商品名:NIT−250、ニチゴーモートン製)を水溶性膜に積層するように、ラミネーター((株)エム・シー・ケー製)を用いて100℃の加熱下で貼り付けて第2樹脂膜を形成した。次に、第1樹脂膜、水溶性膜および第2樹脂膜からなる多層膜に対し、ガラスマスクを用いての露光処理および現像を施して、電極が露出するように直径125μmの開口部を形成した。現像は、1.0%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いて行った。次に、この開口部に対して、溶融ハンダの充填は、多層膜に開口部を形成した配線基板を260℃に加熱した溶融ハンダ浴に浸漬することにより行った。次に、充填された溶融ハンダを30℃で1分間冷却し、電極上にバンプ部を形成した。次に、アルカリ系水溶液としての5%のモノエタノールアミン水溶液を用いて、アミロースフィルムを分解あるいは溶解し、アクリレート系フィルムとともに除去した。次に、170℃で1時間の熱処理を経ることによって、エポキシアクリレート樹脂フィルムを硬化した。以上の工程を経た結果、第1樹脂膜からの高さが91μmであって、高さのバラツキが1.5μmのバンプ部によるバンプ電極を有する配線基板を得ることができた。
【0045】
【実施例3】
エポキシアクリレート樹脂フィルム(膜厚30μm、商品名:PFR−800、太陽インキ製)を配線基板(電極径70μm、電極ピッチ150μm)に対して電極を覆うように、ラミネーター((株)エム・シー・ケー製)を用いて80℃の加熱下で貼り付けて第1樹脂膜を形成した。次いで、アミロースフィルム(膜厚3μm)を第1樹脂膜に積層するように30℃の温度下で貼り付けて水溶性膜を形成した。次いで、アクリレート系フィルム(膜厚50μm、商品名:NIT−250、ニチゴーモートン製)を水溶性膜に積層するように、ラミネーター((株)エム・シー・ケー製)を用いて100℃の加熱下で貼り付けて第2樹脂膜を形成した。次に、第1樹脂膜、水溶性膜および第2樹脂膜からなる多層膜に対し、ガラスマスクを用いての露光処理および現像を施して、電極が露出するように直径125μmの開口部を形成した。現像は、1.0%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いて行った。次に、この開口部にて露出する電極に対して、フラックスを塗布した。次に、フラックスが塗布された各電極上に直径100μmのハンダボール(Sn−3.5%Agハンダ)を載置した。次に、最高温度240℃の加熱処理を経ることによって、各開口部においてハンダボールからバンプ部を形成した。次に、アルカリ系水溶液としての5%のモノエタノールアミン水溶液を用いて、アミロースフィルムを分解あるいは溶解し、アクリレート系フィルムとともに除去した。次に、170℃で1時間の熱処理を経ることによって、エポキシアクリレート樹脂フィルムを硬化した。以上の工程を経た結果、第1樹脂膜からの高さが91μmであって、高さのバラツキが1.5μmのバンプ部によるバンプ電極を有する配線基板を得ることができた。
【0046】
【実施例4】
<多層膜の作製>
第1樹脂膜であるエポキシアクリレート樹脂フィルム(膜厚30μm、商品名:PFR−800、太陽インキ製)に対して、水溶性膜であるアミロースフィルム(膜厚3μm)を介して、第2樹脂膜であるアクリレート系フィルム(膜厚50μm、商品名:NIT−250、ニチゴーモートン製)を貼り合わせることにより多層膜を作製した。
【0047】
<バンプ電極付き配線基板の作製>
配線基板(電極径70μm、電極ピッチ150μm)に対して、多層膜のエポキシアクリレート樹脂フィルム側の面で電極を覆うように、ラミネーター((株)エム・シー・ケー製)を用いて85℃の加熱下で貼り付けて多層膜を配線基板上に形成した。次に、多層膜に対し、ガラスマスクを用いての露光処理および現像を施して、電極が露出するように直径125μmの開口部を形成した。現像は、1.0%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いて行った。次に、この開口部に対して、スクリーン印刷法により、ハンダペーストを充填した。本実施例のハンダペーストは、エポキシ系樹脂、ロジン、活性剤、溶剤、チクソ剤からなる樹脂分10重量部と、粒径25μm以下のハンダ粉末(Sn−3.5%Agハンダ)90重量部とからなり、ハンダ粉末の体積比率は約54vol%である。次に、最高温度240℃の加熱処理を経ることによって、各開口部においてハンダペーストからバンプ部を形成した。次に、アルカリ系水溶液としての5%のモノエタノールアミン水溶液を用いて、アミロースフィルムを分解あるいは溶解し、アクリレート系フィルムとともに除去した。次に、170℃で1時間の熱処理を経ることによって、エポキシアクリレート樹脂フィルムを硬化した。以上の工程を経た結果、第1樹脂膜からの高さが90μmであって、高さのバラツキが1.5μmのバンプ部によるバンプ電極を有する配線基板を得ることができた。
【0048】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【0049】
(付記1)第1樹脂膜、第2樹脂膜、および、これら両樹脂膜の間の水溶性膜よりなる多層膜を前記第1樹脂膜にて基材の電極部形成面に積層した構造を有する多層膜積層基材に対して、前記電極部が露出するように前記多層膜に開口部を形成する工程と、
前記開口部に、バンプ部を形成する工程と、
前記水溶性膜および前記第2樹脂膜を同時に除去する除去工程と、を含む、バンプ電極付き電子部品の製造方法。
(付記2)前記多層膜積層基材は、前記基材に対して、前記電極部を覆うように前記第1樹脂膜を形成する工程と、
前記第1樹脂膜に積層するように前記水溶性膜を形成する工程と、
前記水溶性膜に積層するように前記第2樹脂膜を形成する工程と、を経て形成される、付記1に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
(付記3)前記多層膜積層基材は、前記多層膜を別途形成した後、前記電極部を覆うように前記第1樹脂膜を介して前記基材に貼り合わせることにより形成される、付記1に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
(付記4)前記除去工程は、アルカリ系水溶液を用いて前記水溶性膜を分解ないし溶解することにより、前記水溶性膜および前記第2樹脂膜を同時に除去する、付記1〜3のいずれか1つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
(付記5)前記水溶性膜は、ゼラチン、デンプン、タンパク質、デンプン誘導体、繊維素誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド、ポリ酢酸ビニル部分けん化物、ポリ(スチレン−ビニルアルコール)−g−(エチレンオキシド)からなる群より選択される水溶性高分子により構成されている、付記1〜4のいずれか1つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
(付記6)前記第1樹脂膜および前記第2樹脂膜は、感光性樹脂膜である、付記1〜5のいずれか1つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
(付記7)前記バンプ部を形成する工程は、
前記開口部にハンダペーストを供給する工程と、
加熱処理を経ることによって、前記ハンダペーストからバンプ部を形成する工程と、を含む、付記1〜6のいずれか1つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
(付記8)前記ハンダペーストの供給は、スキージを用いた印刷法で行い、かつ前記スキージによるスキージングは2回以上行う、付記7に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
(付記9)前記ハンダペーストは、ハンダ粉末と、エポキシ樹脂を含む樹脂分とを含み、前記第1樹脂膜は、エポキシ樹脂を含んでいる、付記7または8に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
(付記10)前記バンプ部を形成する工程は、
前記開口部に前記溶融ハンダを供給する工程と、
前記溶融ハンダを冷却してバンプ部を形成する工程と、を含む、付記1〜6のいずれか1つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
(付記11)前記バンプ部を形成する工程は、
前記開口部に前記ハンダボールを供給する工程と、
加熱処理を経ることによって、前記ハンダボールからバンプ部を形成する工程と、を含む、付記1〜6のいずれか1つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
(付記12)前記バンプ部を形成する工程は、
めっき法により、前記開口部にハンダ材料を堆積させる工程と、
加熱処理を経ることによって、前記ハンダ材料からバンプ部を形成する工程と、を含む、付記1〜6のいずれか1つに記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。
【0050】
【発明の効果】
本発明によると、機能性保護膜として残す第1樹脂膜の膜厚を制御することができた。そのため、第1樹脂膜の表面からのバンプの高さのバラツキを抑制することができた。したがって、良好な接続信頼性を得ることができた。また、より少ない工程数でバンプ電極付き電子部品を製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るバンプ電極付き電子部品の製造方法における一部の工程を表す断面図である。
【図2】図1に続く工程を表す断面図である。
【図3】図1に続く別の工程を表す断面図である。
【図4】図1に続く別の工程を表す断面図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係るバンプ電極付き電子部品の製造方法における一連の工程を表す断面図である。
【図6】従来のバンプ電極付き電子部品の製造方法における一連の工程を表す断面図である。
【符号の説明】
1 基材
2 配線パターン
3 第1ソルダレジスト層
3a 第1開口部
3b 第1ソルダレジスト層の表面
4 第2ソルダレジスト層
5 ハンダペースト
11 半導体チップ(基材)
11a 電極(電極部)
12,42 第1樹脂膜
13,43 水溶性膜
14,44 第2樹脂膜
15,45 多層膜
15a,45a 開口部
16 ハンダペースト
17 ハンダバンプ(バンプ部)
26 ハンダボール
36 溶融ハンダ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an electronic component with bump electrodes. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing an electronic component such as a semiconductor chip having a bump electrode or a printed board.
[0002]
[Prior art]
In recent years, regarding the mounting of electronic components on a printed wiring board, a ceramic substrate, etc., there is an increasing demand for higher density, and for semiconductor chips, a bare chip mounting method is attracting attention as a method that satisfies such requirements. In bare chip mounting, the face achieved by interposing bumps between the electrode pads of the semiconductor chip and the wiring board instead of the conventional face-up mounting in which the electrical connection between the semiconductor chip and the substrate wiring is achieved through wire bonding. Down-mounting or flip chip bonding tends to be employed. In face-down mounting, bump electrodes are previously formed on the mounting surfaces of the semiconductor chip and the wiring board before mounting in order to interpose bumps between the semiconductor chip and the electrode pads of the wiring board.
[0003]
As a conventional method for manufacturing a semiconductor chip with bump electrodes, for example, a manufacturing method as shown in FIG. 6 is disclosed (for example, see Patent Document 1). In this method, first, as shown in FIG. 6A, a
[0004]
Next, as shown in FIG. 6D, the second
[0005]
As another method for manufacturing a semiconductor chip with bump electrodes, a process of sequentially laminating a resin film and a resist film on a semiconductor substrate, patterning the resist film, and forming a bump on the resin film using the resist film as a mask And a step of removing the metal film on the resist film from the substrate by dissolving the resist film by a lift-off method after coating the bump forming metal film. (For example, refer to Patent Document 2).
[0006]
[Patent Document 1]
JP 7-273439 A (page 3-4, FIG. 1-8)
[Patent Document 2]
JP 7-122559 A (page 2-3, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to
[0008]
[0009]
Further, in addition to the method using the second
[0010]
The present invention has been conceived under such circumstances, and a bump electrode capable of appropriately controlling the formation position of the bump and controlling the film thickness of the film remaining as the functional protective film with high accuracy. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an attached electronic component.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the method for manufacturing an electronic component with bump electrodes provided by the present invention, a multilayer film composed of a first resin film, a second resin film, and a water-soluble film between the two resin films is formed by the first resin film. A step of forming an opening in the multilayer film so that the electrode part is exposed to a multilayer film laminated base material having a structure laminated on an electrode part forming surface of the base material, and a bump part in the opening part And a removing step of removing the water-soluble film and the second resin film.
[0012]
According to the manufacturing method including such a process, for example, even when heat is applied to the multilayer film in order to perform the heat treatment when forming the bump portion, the water-soluble film is interposed between the first resin film and the second resin film. By providing, it is possible to prevent the first resin film and the second resin film from directly contacting each other. Therefore, when the first resin film is left on the substrate as a functional protective film, for example, when a solution containing water or alcohol is allowed to act on the water-soluble film, the water-soluble film is decomposed or dissolved, whereby the first resin Since it disappears from the film, the second resin film can be easily peeled off from the first resin film. Thereby, when the second resin film is removed, the influence on the first resin film can be suppressed, so that it is easier to control the film thickness of the first resin film with high accuracy. Therefore, by controlling the film thickness of the functional protective film with high accuracy, it is possible to suppress the variation in the height of the bump portion from the surface of the functional protective film, so that good connection reliability can be obtained.
[0013]
Further, since the second resin film serves as a mask when supplying a material for forming a bump in the opening, it is not necessary to use a metal mask when supplying the bump forming material to the opening, for example. For this reason, as the wiring pattern arrangement pitch decreases, it becomes unnecessary to align the opening of the metal mask and the wiring pattern, which are difficult to align properly, and to the bump formation position caused by the displacement of the metal mask. The influence of is suppressed. Therefore, it is possible to obtain good bonding reliability even when the wiring pattern is formed with a sandwiching pitch or a high density such that the electrode arrangement pitch is 200 μm or less.
[0014]
Preferably, the multilayer film laminated substrate has a step of forming a first resin film on the substrate so as to cover the electrode portion, a step of forming a water-soluble film so as to be laminated on the first resin film, Forming a second resin film so as to be laminated on the water-soluble film.
[0015]
Alternatively, the multilayer film laminated substrate may be formed by attaching the multilayer film separately to the substrate via the first resin film so as to cover the electrode portion.
[0016]
Preferably, the removing step simultaneously removes the water-soluble film and the second resin film by decomposing or dissolving the water-soluble film using an alkaline aqueous solution. Thereby, in addition to the peeling removal of the second resin film by the alkaline aqueous solution which is a stripping solution, the water component in the alkaline aqueous solution acts on the water-soluble film, whereby the water-soluble film is decomposed or dissolved. Therefore, the second resin film can be more easily separated from the first resin film. Therefore, since the influence on the first resin film can be suppressed when the second resin film is removed, the film thickness of the first resin film can be substantially maintained at the time of forming the first resin film. In addition, since it is not necessary to further reduce the thickness of the first resin film by removing the second resin film, it is easy to control the thickness of the functional protective film. Therefore, since the bump part can suppress the variation in the height from the surface of the functional protective film, good connection reliability can be obtained. The water-soluble film is gelatin, starch, protein, starch derivative, fiber derivative, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, polyacrylic acid, polyethylene oxide, polyvinyl acetate partial saponified product, poly (styrene-vinyl alcohol). It is preferably composed of a water-soluble polymer selected from the group consisting of -g- (ethylene oxide).
[0017]
In a preferred embodiment, the first resin film and the second resin film are photosensitive resin films. This makes it possible to form the opening in the multilayer film by photolithography. Photolithography can suppress damage to electrodes as compared with a UV-YAG laser, a carbon dioxide laser, an excimer laser, and the like. In addition, by using a solution containing water or alcohol as a developing solution used in the development processing in photolithography, the water-soluble film at the opening formation position of the first and second resin films is also the first. It can be removed together with the removal of the second resin film.
[0018]
In a preferred embodiment, the step of forming the bump portion includes a step of supplying a solder paste to the opening, and a step of forming the bump portion from the solder paste through a heat treatment. In this case, it is preferable to supply the solder paste by a printing method using a squeegee and to perform squeegeeing by the squeegee twice or more. Moreover, it is more preferable that the solder paste contains solder powder and a resin component containing an epoxy resin, and the first resin film contains an epoxy resin.
[0019]
When forming solder bumps by heat-treating a solder paste containing an epoxy resin, the epoxy resin is pushed out of the solder bumps from the molten solder gathered together to form the solder bumps. This epoxy resin is integrated on the substrate with the first resin film containing the epoxy resin so as to cover the exposed portion of the substrate in the opening. Therefore, a film corresponding to the functional protective film is formed in the portion where the first resin film is removed and the base material is exposed by forming the opening, and the bonding reliability is further improved.
[0020]
The step of forming the bump portion may include a step of supplying molten solder to the opening and a step of cooling the molten solder to form the bump portion instead of the above. Instead of this, the step of forming the bump portion may include a step of supplying a solder ball to the opening and a step of forming the bump portion from the solder ball through heat treatment. Alternatively, the step of forming the bump portion may include a step of depositing a solder material in the opening by a plating method and a step of forming the bump portion from the solder material by performing a heat treatment. .
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and 2 show a series of steps of a method for manufacturing an electronic component with bump electrodes according to the first embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 1A, a
[0022]
Next, as shown in FIG. 1C, a water-
[0023]
The material for forming the water-
[0024]
Water-soluble polymers include natural polymers such as gelatin, starch and protein, semi-synthetic polymers such as starch derivatives and cellulose derivatives, vinyl-based synthetic polymers such as polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide and polyacrylic acid Acrylic synthetic polymers such as polyethylene oxide, synthetic polymers such as polyethylene oxide, random synthetic polymers such as polyvinyl acetate partially saponified products, block synthetic polymers such as poly (styrene-ethylene oxide), poly (ethylene-vinyl alcohol) Graft-based synthetic polymers such as) -g- (ethylene oxide) can be used.
[0025]
Next, as shown in FIG. 1D, the
[0026]
When imparting photosensitivity to the first and
[0027]
A thermosetting resin such as an epoxy resin may be further added to the resin composition for forming the
[0028]
After forming the
[0029]
Next, as shown in FIG. 2A, the
[0030]
The
[0031]
After the
[0032]
After the formation of the
[0033]
In the series of steps described above, the water-
[0034]
FIG. 3 shows another process subsequent to FIG. 1 in the manufacture of the electronic component with bump electrodes. As a bump forming material for forming the
[0035]
Specifically, first, as shown in FIG. 3A, the
[0036]
FIG. 4 shows another process subsequent to FIG. 1 in the manufacture of the electronic component with bump electrodes. As a bump forming material for forming the
[0037]
Specifically, first, as shown in FIG. 4A,
[0038]
FIG. 5 shows a series of steps of the method for manufacturing the electronic component with bump electrodes according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same steps as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0039]
As shown in FIG. 5A, a film-like multilayer having a laminated structure comprising the
[0040]
Next, as shown in FIG. 5C,
[0041]
In the series of steps described above, a bump electrode is provided using a film-
[0042]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described.
[0043]
[Example 1]
A laminator (MC Co., Ltd.) was used to cover an electrode with an epoxy acrylate resin film (film thickness: 30 μm, trade name: PFR-800, manufactured by Taiyo Ink) on a wiring board (electrode diameter: 70 μm, electrode pitch: 150 μm). The first resin film was formed by being attached under heating at 80 ° C. Next, an amylose film (film thickness: 3 μm) was attached at a temperature of 30 ° C. so as to be laminated on the first resin film to form a water-soluble film. Next, heating at 100 ° C. using a laminator (manufactured by MC Corporation) so that an acrylate film (film thickness: 50 μm, trade name: NIT-250, manufactured by Nichigo Morton) is laminated on the water-soluble film The second resin film was formed by pasting below. Next, the multilayer film composed of the first resin film, the water-soluble film and the second resin film is subjected to exposure processing and development using a glass mask to form an opening having a diameter of 125 μm so that the electrode is exposed. did. Development was performed using a 1.0% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. Next, this opening was filled with a solder paste by a screen printing method. The solder paste of this example is composed of 10 parts by weight of resin composed of epoxy resin, rosin, activator, solvent and thixotropic agent, and 90 parts by weight of solder powder (Sn-3.5% Ag solder) having a particle size of 25 μm or less. The volume ratio of the solder powder is about 54 vol%. Next, the bump part was formed from the solder paste in each opening part through the heat processing of the maximum temperature of 240 degreeC. Next, the amylose film was decomposed or dissolved using a 5% monoethanolamine aqueous solution as an alkaline aqueous solution and removed together with the acrylate film. Next, the epoxy acrylate resin film was cured by heat treatment at 170 ° C. for 1 hour. As a result of the above steps, it was possible to obtain a wiring board having bump electrodes with bump portions having a height of 90 μm from the first resin film and a height variation of 1.5 μm. Here, the height variation of 1.5 μm means that there is a variation of ± 1.5 μm with respect to the average height.
[0044]
[Example 2]
A laminator (MC Co., Ltd.) was used to cover an electrode with an epoxy acrylate resin film (film thickness: 30 μm, trade name: PFR-800, manufactured by Taiyo Ink) on a wiring board (electrode diameter: 70 μm, electrode pitch: 150 μm). The first resin film was formed by being attached under heating at 80 ° C. Next, an amylose film (film thickness: 3 μm) was attached at a temperature of 30 ° C. so as to be laminated on the first resin film to form a water-soluble film. Next, heating at 100 ° C. using a laminator (manufactured by MC Corporation) so that an acrylate film (film thickness: 50 μm, trade name: NIT-250, manufactured by Nichigo Morton) is laminated on the water-soluble film The second resin film was formed by pasting below. Next, the multilayer film composed of the first resin film, the water-soluble film and the second resin film is subjected to exposure processing and development using a glass mask to form an opening having a diameter of 125 μm so that the electrode is exposed. did. Development was performed using a 1.0% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. Next, the opening was filled with molten solder by immersing a wiring board in which the opening was formed in the multilayer film in a molten solder bath heated to 260 ° C. Next, the filled molten solder was cooled at 30 ° C. for 1 minute to form bumps on the electrodes. Next, the amylose film was decomposed or dissolved using a 5% monoethanolamine aqueous solution as an alkaline aqueous solution and removed together with the acrylate film. Next, the epoxy acrylate resin film was cured by heat treatment at 170 ° C. for 1 hour. As a result of the above steps, it was possible to obtain a wiring board having bump electrodes with bump portions having a height of 91 μm from the first resin film and a height variation of 1.5 μm.
[0045]
[Example 3]
A laminator (MC Co., Ltd.) was used to cover an electrode with an epoxy acrylate resin film (film thickness: 30 μm, trade name: PFR-800, manufactured by Taiyo Ink) on a wiring board (electrode diameter: 70 μm, electrode pitch: 150 μm). The first resin film was formed by being attached under heating at 80 ° C. Next, an amylose film (film thickness: 3 μm) was attached at a temperature of 30 ° C. so as to be laminated on the first resin film to form a water-soluble film. Next, heating at 100 ° C. using a laminator (manufactured by MC Corporation) so that an acrylate film (film thickness: 50 μm, trade name: NIT-250, manufactured by Nichigo Morton) is laminated on the water-soluble film The second resin film was formed by pasting below. Next, the multilayer film composed of the first resin film, the water-soluble film and the second resin film is subjected to exposure processing and development using a glass mask to form an opening having a diameter of 125 μm so that the electrode is exposed. did. Development was performed using a 1.0% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. Next, a flux was applied to the electrode exposed at the opening. Next, a solder ball (Sn-3.5% Ag solder) having a diameter of 100 μm was placed on each electrode to which the flux was applied. Next, a bump portion was formed from the solder ball in each opening by performing a heat treatment at a maximum temperature of 240 ° C. Next, the amylose film was decomposed or dissolved using a 5% monoethanolamine aqueous solution as an alkaline aqueous solution and removed together with the acrylate film. Next, the epoxy acrylate resin film was cured by heat treatment at 170 ° C. for 1 hour. As a result of the above steps, it was possible to obtain a wiring board having bump electrodes with bump portions having a height of 91 μm from the first resin film and a height variation of 1.5 μm.
[0046]
[Example 4]
<Production of multilayer film>
An epoxy acrylate resin film (film thickness: 30 μm, product name: PFR-800, manufactured by Taiyo Ink), which is the first resin film, is passed through an amylose film (film thickness: 3 μm), which is a water-soluble film. A multilayer film was prepared by laminating an acrylate film (film thickness: 50 μm, trade name: NIT-250, manufactured by Nichigo Morton).
[0047]
<Production of wiring board with bump electrodes>
Using a laminator (manufactured by MC Co., Ltd.) so that the electrode is covered with the surface of the multilayered film on the epoxy acrylate resin film side with respect to the wiring board (electrode diameter 70 μm, electrode pitch 150 μm) A multilayer film was formed on the wiring board by pasting under heating. Next, the multilayer film was subjected to exposure treatment and development using a glass mask to form an opening having a diameter of 125 μm so that the electrode was exposed. Development was performed using a 1.0% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. Next, this opening was filled with a solder paste by a screen printing method. The solder paste of this example is composed of 10 parts by weight of resin composed of epoxy resin, rosin, activator, solvent and thixotropic agent, and 90 parts by weight of solder powder (Sn-3.5% Ag solder) having a particle size of 25 μm or less. The volume ratio of the solder powder is about 54 vol%. Next, the bump part was formed from the solder paste in each opening part through the heat processing of the maximum temperature of 240 degreeC. Next, the amylose film was decomposed or dissolved using a 5% monoethanolamine aqueous solution as an alkaline aqueous solution and removed together with the acrylate film. Next, the epoxy acrylate resin film was cured by heat treatment at 170 ° C. for 1 hour. As a result of the above steps, it was possible to obtain a wiring board having bump electrodes with bump portions having a height of 90 μm from the first resin film and a height variation of 1.5 μm.
[0048]
As a summary of the above, the configurations of the present invention and variations thereof are listed below as supplementary notes.
[0049]
(Additional remark 1) The structure which laminated | stacked the 1st resin film, the 2nd resin film, and the multilayer film which consists of a water-soluble film | membrane between these both resin films on the electrode part formation surface of the base material with the said 1st resin film A step of forming an opening in the multilayer film so that the electrode part is exposed to the multilayer film laminated substrate having,
Forming a bump in the opening;
And a removing step of simultaneously removing the water-soluble film and the second resin film.
(Supplementary Note 2) The multilayer film laminated base material includes a step of forming the first resin film so as to cover the electrode portion with respect to the base material,
Forming the water-soluble film so as to be laminated on the first resin film;
The method for producing an electronic component with bump electrodes according to
(Additional remark 3) The said multilayer film laminated base material is formed by bonding to the said base material through the said 1st resin film so that the said electrode part may be covered after forming the said multilayer film separately,
(Additional remark 4) The said removal process removes the said water-soluble film | membrane and the said 2nd resin film simultaneously by decomposing | dissolving or melt | dissolving the said water-soluble film | membrane using alkaline aqueous solution, Any one of Additional remark 1-3 The manufacturing method of the electronic component with a bump electrode as described in one.
(Additional remark 5) The said water-soluble film | membrane is gelatin, starch, protein, a starch derivative, a fiber derivative, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, polyacrylic acid, polyethylene oxide, a polyvinyl acetate partial saponification material, poly (styrene- The manufacturing method of the electronic component with a bump electrode as described in any one of Supplementary notes 1-4 comprised with the water-soluble polymer selected from the group which consists of vinyl alcohol) -g- (ethylene oxide).
(Additional remark 6) The manufacturing method of the electronic component with a bump electrode as described in any one of Additional remarks 1-5 whose said 1st resin film and said 2nd resin film are photosensitive resin films.
(Supplementary Note 7) The step of forming the bump portion includes:
Supplying a solder paste to the opening;
The manufacturing method of the electronic component with a bump electrode as described in any one of appendix 1-6 including the process of forming a bump part from the said solder paste by passing through heat processing.
(Supplementary note 8) The method for manufacturing an electronic component with bump electrodes according to supplementary note 7, wherein the solder paste is supplied by a printing method using a squeegee, and the squeegee is squeezed twice or more.
(Additional remark 9) The said solder paste contains solder powder and the resin part containing an epoxy resin, The said 1st resin film contains the epoxy resin of the electronic component with a bump electrode of Additional remark 7 or 8 Production method.
(Additional remark 10) The process of forming the said bump part,
Supplying the molten solder to the opening;
The manufacturing method of the electronic component with a bump electrode as described in any one of appendix 1-6 including the process of cooling the said fusion | melting solder and forming a bump part.
(Additional remark 11) The process of forming the said bump part,
Supplying the solder balls to the openings;
The method of manufacturing an electronic component with bump electrodes according to any one of
(Additional remark 12) The process of forming the said bump part,
A step of depositing a solder material in the opening by a plating method;
The manufacturing method of the electronic component with a bump electrode as described in any one of appendices 1-6 including the process of forming a bump part from the said solder material by passing through heat processing.
[0050]
【The invention's effect】
According to the present invention, the film thickness of the first resin film that remains as the functional protective film can be controlled. Therefore, variation in bump height from the surface of the first resin film could be suppressed. Therefore, good connection reliability could be obtained. Moreover, the electronic component with a bump electrode could be manufactured with fewer steps.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating some steps in a method of manufacturing an electronic component with bump electrodes according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating another process subsequent to FIG.
4 is a cross-sectional view illustrating another process following FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a series of steps in a method for manufacturing an electronic component with bump electrodes according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a series of steps in a conventional method for manufacturing an electronic component with bump electrodes.
[Explanation of symbols]
1 Base material
2 Wiring pattern
3 First solder resist layer
3a First opening
3b Surface of first solder resist layer
4 Second solder resist layer
5 Solder paste
11 Semiconductor chip (base material)
11a Electrode (electrode part)
12, 42 First resin film
13,43 Water-soluble membrane
14, 44 Second resin film
15,45 multilayer film
15a, 45a opening
16 Solder paste
17 Solder bump (Bump part)
26 Solder balls
36 Molten solder
Claims (5)
前記水溶性膜により前記第1樹脂膜と前記第2樹脂膜とが直接に密着することを防止しつつ、前記開口部に、バンプ部を形成する工程と、
前記第1樹脂膜を前記基材上に残しつつ、前記水溶性膜および前記第2樹脂膜を同時に除去する除去工程と、を含む、バンプ電極付き電子部品の製造方法。Multilayer film lamination having a structure in which a multilayer film composed of a first resin film, a second resin film, and a water-soluble film between the two resin films is laminated on the electrode portion forming surface of the substrate with the first resin film Forming an opening in the multilayer film such that the electrode portion is exposed to the substrate;
Forming a bump portion in the opening while preventing the first resin film and the second resin film from being in direct contact with each other by the water-soluble film ;
A removing step of simultaneously removing the water-soluble film and the second resin film while leaving the first resin film on the base material .
前記第1樹脂膜に積層するように前記水溶性膜を形成する工程と、
前記水溶性膜に積層するように前記第2樹脂膜を形成する工程と、を経て形成される、請求項1に記載のバンプ電極付き電子部品の製造方法。The multilayer film laminated base material is a process of forming the first resin film so as to cover the electrode portion with respect to the base material;
Forming the water-soluble film so as to be laminated on the first resin film;
The method for producing an electronic component with bump electrodes according to claim 1, wherein the second resin film is formed so as to be laminated on the water-soluble film.
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