JPH02249247A - 集積回路チップのボンディング方法 - Google Patents
集積回路チップのボンディング方法Info
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- JPH02249247A JPH02249247A JP1069219A JP6921989A JPH02249247A JP H02249247 A JPH02249247 A JP H02249247A JP 1069219 A JP1069219 A JP 1069219A JP 6921989 A JP6921989 A JP 6921989A JP H02249247 A JPH02249247 A JP H02249247A
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- integrated circuit
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野Ｊ
この発明は集積回路チッ
に関する。
プのボンディング方法
〔従来の技術Ｊ
従来、ＩＣチップ等の集積回路チップを基板に形成され
た接続端子にボンディングする方法として、リフロー処
理方式のものがある。この種のボンディング方法は、Ｉ
Ｃチップの一面に複数の半田バンプを突出させて形成し
、このＩＣチップを３００〜４００℃程度の雰囲気中で
加熱して各半田バンプを溶融し、この溶融した半田バン
プを基板に形成された各接続端子にボンディングする方
法である。しかし、このようなボンディング方法では、
３００〜４００℃程度の雰囲気中でＩＣチップを加熱し
て半田バンプを溶融するため、基板側には半田の流延を
防止するためのメツキレジストを接続端子の周囲に被覆
する必要がある。そのため、ボンディング工程が複雑と
なり、作業性が悪いという問題がある。また、このよう
な方法は半田を溶融するのに時間がかかるため、生産性
が悪く。 しかも温度管理が難しく１歩留りが悪いという問題もあ
る。 そこで、最近では基板の接続端子にレザー光線を照射し
てボンディングする方法が検討されている。この種のボ
ンディング方法は、基板に透明なガラス基板を用い、こ
の透明なガラス基板を通してレザー光線を接続端子に照
射し、この接続端子を加熱して半田バンプを溶融するこ
とによりボンディングする方法である。そのため、上述
したりフロー処理方式のように接続端子の周囲に半田の
流延を防止するメツキレジストを被覆する必要がないの
で、ボンディング工程が簡単となり、しかも半田を溶融
するのに時間がかからず、温度管理も容易である。 ［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述したようなレザー光線を用いたボンディン
グ方法では、レザー光線を接続端子に照射する必要があ
るため、基板としてガラス基板等の透明な基板を用いな
ければならないという制約がある。しかも、ＩＣチップ
の半田バンプが対応する基板の接続端子に１つずつレザ
ー光線を照射してポンデイグする方式であるから、作業
能率が悪く、生産性が悪いという問題もある。 この発明の目的は、接続端子が形成される基板に制約が
なく、レザー光線を用いてＩＣチップ等の集積回路チッ
プに形成された複数の半田バンプを基板の各接続端子に
一度にボンディングすることができ、生産能率のよい集
積回路チップのボンディング方法を提供することにある
。 ［課題を解決するための手段］ この発明は、集積回路チップの一面に複数の外部接続用
パッドを形成して、各外部接続用パッド上に半田バンプ
を設け、各半田バンプを基板に形成された接続端子上に
載置し、この状態で前記集積回路チップの裏面全体にレ
ザー光線を照射し。 前記複数の半田バンプを一度に前記各接続端子にボンデ
ィングする方法である。
た接続端子にボンディングする方法として、リフロー処
理方式のものがある。この種のボンディング方法は、Ｉ
Ｃチップの一面に複数の半田バンプを突出させて形成し
、このＩＣチップを３００〜４００℃程度の雰囲気中で
加熱して各半田バンプを溶融し、この溶融した半田バン
プを基板に形成された各接続端子にボンディングする方
法である。しかし、このようなボンディング方法では、
３００〜４００℃程度の雰囲気中でＩＣチップを加熱し
て半田バンプを溶融するため、基板側には半田の流延を
防止するためのメツキレジストを接続端子の周囲に被覆
する必要がある。そのため、ボンディング工程が複雑と
なり、作業性が悪いという問題がある。また、このよう
な方法は半田を溶融するのに時間がかかるため、生産性
が悪く。 しかも温度管理が難しく１歩留りが悪いという問題もあ
る。 そこで、最近では基板の接続端子にレザー光線を照射し
てボンディングする方法が検討されている。この種のボ
ンディング方法は、基板に透明なガラス基板を用い、こ
の透明なガラス基板を通してレザー光線を接続端子に照
射し、この接続端子を加熱して半田バンプを溶融するこ
とによりボンディングする方法である。そのため、上述
したりフロー処理方式のように接続端子の周囲に半田の
流延を防止するメツキレジストを被覆する必要がないの
で、ボンディング工程が簡単となり、しかも半田を溶融
するのに時間がかからず、温度管理も容易である。 ［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述したようなレザー光線を用いたボンディン
グ方法では、レザー光線を接続端子に照射する必要があ
るため、基板としてガラス基板等の透明な基板を用いな
ければならないという制約がある。しかも、ＩＣチップ
の半田バンプが対応する基板の接続端子に１つずつレザ
ー光線を照射してポンデイグする方式であるから、作業
能率が悪く、生産性が悪いという問題もある。 この発明の目的は、接続端子が形成される基板に制約が
なく、レザー光線を用いてＩＣチップ等の集積回路チッ
プに形成された複数の半田バンプを基板の各接続端子に
一度にボンディングすることができ、生産能率のよい集
積回路チップのボンディング方法を提供することにある
。 ［課題を解決するための手段］ この発明は、集積回路チップの一面に複数の外部接続用
パッドを形成して、各外部接続用パッド上に半田バンプ
を設け、各半田バンプを基板に形成された接続端子上に
載置し、この状態で前記集積回路チップの裏面全体にレ
ザー光線を照射し。 前記複数の半田バンプを一度に前記各接続端子にボンデ
ィングする方法である。
この発明によれば、集積回路チップの一面に設けられた
複数の半田バンプを基板に形成された接続端子上に載置
し、この状態で集積回路チップの裏面全体にレザー光線
を照射するので、集積回路チップ全体を均一に加熱する
ことができ、これにより集積回路チップの各半田バンプ
を均一に溶かすことができる。そのため、接続端子が形
成される基板がガラス基板等の透明な基板を用いなけれ
ばならないという制約を受けることがなく、集積回路チ
ップの各半田バンプを基板の各接続端子に一度に均一に
ボンディングすることができ、ボンディング能率がよく
、生産性の向上を図ることができる。 〔実施例］ 以下、第１１ｆｆｌ〜第３図を参照して、この発明の詳
細な説明する。 第１図はＩＣチップにレザー光線を照射して基板の接続
端子にボンディングする状態を示し、第２図および第３
図はＩＣチップの半田バンプを示す、これらの図におい
て、ｌはＩＣチップ、２は基板、３はレザー装置である
。 ＩＣＣチップ線内部に集積回路を有するものであり、第
１図に示すように、その下面に多数の半田バンプ４・・
・が突出して形成されている。この半田バンプ４は第２
図および第３図に示すように形成されている。すなわち
、所定の集積回路が形成されたシリコン基板５の上面に
は酸化シリコン（Ｓｉ０２）の絶縁膜６が形成され、こ
の絶縁膜６上には集積回路のゲート等の内部電極に接続
されるパッド電極７がパターン形成されている。このパ
ッド電極７はアルミニウム、アルミニウム合金等の金属
よりなり、正方形に形成されている。このパッド電極７
および絶縁膜６上には窒化シリコンの絶縁！１８がパタ
ーン形成され、この絶縁１１１８にはパッド電極７と対
応する部分に開口部９が形成されている。この絶縁Ｍ８
の上面および開口部９内のパッド電極７上にはアンダー
バンプメタル層ｌＯが蒸着またはスパッタリングにより
形成されている。このアンダーバンプメタル層１０はチ
タン（Ｔｉ）等の接着メタルと銅（Ｃｕ）等のバリアメ
タルの２層構造となっているが、接着メタルとバリアメ
タルの合金よりなる１層構造でもよい、このアンダーバ
ンプメタル層ｌＯ上には銅メツキにより拡散防止を補強
するバリア補強層１１が電解メツキにより形成され、こ
のバリア補強層ｌＩ上には半田バンプ４が電解メツキに
より形成されている。この半田バンプ４はリフロー処理
により半田を溶融し、その表面張力により球形状に形成
されている。 このようなＩＣＣチップ上ボンディングされる基板２は
、第１図に示すように、その上面に多数の接続端子１２
・・・がＩＣチップ１の各半田バンプ４・・・と対応し
て形成されている。すなわち、基板２はエポキシ樹脂等
よりなる硬質の樹脂ボードや、あるいはポリイミド樹脂
等よりなる軟質の樹脂フィルム等である。この基板２上
に形成される接続端子１２は、基板２の上面に銅箔をラ
ミネートし、この銅箔をフォトエツチングによりパター
ン形成し、その表面にニッケル（Ｎ＋）メツキおよび金
（Ａｕ）メツキを順に施すことにより形成されている。 また、ＩＣＣチップ上レザー光線を照射するレザー装置
３は、レザー発振器（図示せず）、スコープ１３、およ
び集光レンズ１４等により構成されている。レザー発振
器はレザー光線を所定の熱エネルギで発生するものであ
る。スコープ１３はレザー発振器で発生したレザー光線
をＩＣＣチップ上照射面形状、例えば四角形状に絞るも
のである。集光レンズ１４はスコープ１３でＩＣチップ
１の照射面形状に絞られたレザー光線を集光してＩＣチ
ップ１の上面全体に照射する。この場合、レザー光線の
照射面の大きさは集光レンズ１４の焦点距離を調整する
ことにより任意に変えることができる。これにより、レ
ザー光線はＩＣＣチップ上上面全体にのみ照射される。 次に、このようなレザー装置３を用いて、ＩＣチップ１
を基板２にボンディングするポンデイグ方法について説
明する。 第１図に示すように、基板２の上面に設けられた接続端
子１２・・・上にＩＣＣチップ上各半田バンプ４・・・
を対応させて載置する。この状態で、レザー装！１３の
レザー発振器でレザー光線を発生すると、このレザー光
線はスコープ１３でＩＣチップ１の上面と同じ形状に絞
られ、集光レンズ１４で集光されてＩＣＣチップ上上面
全体に照射されるのであるが、このようにレザー光線が
スコープ１３でＩＣＣチップ上同じ形状に絞られて集光
レンズ１４により集光されると、レザー光線はＩＣＣチ
ップ上側方へはみだして基板２等の本来熱を加えてはな
らない部分に照射されることがなく、必要な部分つまり
ＩＣチップ１の上面全体のみにムラなく照射される。こ
のようにレザー光線がＩＣＣチップ上上面全体に照射さ
れると、ＩＣＣチップ上短時間で全体が均一に加熱され
、この熱により各半田バンプ４・・・が同時に均一に溶
けて基板２の各接続端子１２・・・に−度に接合する。 したがって、このようなＩＣＣチップ上ボンディング方
法によれば、レザー光線を直接ＩＣチップｌの上面全体
に照射するので、従来のように基板２が透明でなければ
ならないという制約を受けることがなく、ＩＣチップ１
全体を短時間で均一に加熱することができ、この熱でＩ
Ｃチップ１に設けられた各半田バンプ４・・・を均一に
溶かすことができる。そのため、ＩＣＣチップ上総ての
半田バンプ４・・・を−度に基板２の各接続端子１２・
・・にボンディングすることができ、能率よくボンディ
ングを行なうことができ、生産性の向上を図ることがで
きる。しかも、半田バンプ４と接続端子１２との間、お
よび半田バンプ４とＩＣＣチップ上パッド電極７との間
に生じる化合物の成長を抑制することができる。 ［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明のポンデイグ方法
によれば、集積回路チップの一面に設けられた複数の半
田バンプを基板に形成された接続端子上に載置し、この
状態で集積回路チップの裏面全体にレザー光線を照射す
るので、短時間で集積回路チップ全体を均一に加熱する
ことができ、これにより集積回路チップの各半田バンプ
を均一に溶かすことができる。そのため、接続端子が形
成される基板がガラス基板等の透明な基板を用いなけれ
ばならないという制約を受けることがなく、集積回路チ
ップの各半田バンプを基板の各接続端子に一度に均一に
ボンディングすることができ、能率よくボンディングが
でき、生産性の向上を図ることができる。
複数の半田バンプを基板に形成された接続端子上に載置
し、この状態で集積回路チップの裏面全体にレザー光線
を照射するので、集積回路チップ全体を均一に加熱する
ことができ、これにより集積回路チップの各半田バンプ
を均一に溶かすことができる。そのため、接続端子が形
成される基板がガラス基板等の透明な基板を用いなけれ
ばならないという制約を受けることがなく、集積回路チ
ップの各半田バンプを基板の各接続端子に一度に均一に
ボンディングすることができ、ボンディング能率がよく
、生産性の向上を図ることができる。 〔実施例］ 以下、第１１ｆｆｌ〜第３図を参照して、この発明の詳
細な説明する。 第１図はＩＣチップにレザー光線を照射して基板の接続
端子にボンディングする状態を示し、第２図および第３
図はＩＣチップの半田バンプを示す、これらの図におい
て、ｌはＩＣチップ、２は基板、３はレザー装置である
。 ＩＣＣチップ線内部に集積回路を有するものであり、第
１図に示すように、その下面に多数の半田バンプ４・・
・が突出して形成されている。この半田バンプ４は第２
図および第３図に示すように形成されている。すなわち
、所定の集積回路が形成されたシリコン基板５の上面に
は酸化シリコン（Ｓｉ０２）の絶縁膜６が形成され、こ
の絶縁膜６上には集積回路のゲート等の内部電極に接続
されるパッド電極７がパターン形成されている。このパ
ッド電極７はアルミニウム、アルミニウム合金等の金属
よりなり、正方形に形成されている。このパッド電極７
および絶縁膜６上には窒化シリコンの絶縁！１８がパタ
ーン形成され、この絶縁１１１８にはパッド電極７と対
応する部分に開口部９が形成されている。この絶縁Ｍ８
の上面および開口部９内のパッド電極７上にはアンダー
バンプメタル層ｌＯが蒸着またはスパッタリングにより
形成されている。このアンダーバンプメタル層１０はチ
タン（Ｔｉ）等の接着メタルと銅（Ｃｕ）等のバリアメ
タルの２層構造となっているが、接着メタルとバリアメ
タルの合金よりなる１層構造でもよい、このアンダーバ
ンプメタル層ｌＯ上には銅メツキにより拡散防止を補強
するバリア補強層１１が電解メツキにより形成され、こ
のバリア補強層ｌＩ上には半田バンプ４が電解メツキに
より形成されている。この半田バンプ４はリフロー処理
により半田を溶融し、その表面張力により球形状に形成
されている。 このようなＩＣＣチップ上ボンディングされる基板２は
、第１図に示すように、その上面に多数の接続端子１２
・・・がＩＣチップ１の各半田バンプ４・・・と対応し
て形成されている。すなわち、基板２はエポキシ樹脂等
よりなる硬質の樹脂ボードや、あるいはポリイミド樹脂
等よりなる軟質の樹脂フィルム等である。この基板２上
に形成される接続端子１２は、基板２の上面に銅箔をラ
ミネートし、この銅箔をフォトエツチングによりパター
ン形成し、その表面にニッケル（Ｎ＋）メツキおよび金
（Ａｕ）メツキを順に施すことにより形成されている。 また、ＩＣＣチップ上レザー光線を照射するレザー装置
３は、レザー発振器（図示せず）、スコープ１３、およ
び集光レンズ１４等により構成されている。レザー発振
器はレザー光線を所定の熱エネルギで発生するものであ
る。スコープ１３はレザー発振器で発生したレザー光線
をＩＣＣチップ上照射面形状、例えば四角形状に絞るも
のである。集光レンズ１４はスコープ１３でＩＣチップ
１の照射面形状に絞られたレザー光線を集光してＩＣチ
ップ１の上面全体に照射する。この場合、レザー光線の
照射面の大きさは集光レンズ１４の焦点距離を調整する
ことにより任意に変えることができる。これにより、レ
ザー光線はＩＣＣチップ上上面全体にのみ照射される。 次に、このようなレザー装置３を用いて、ＩＣチップ１
を基板２にボンディングするポンデイグ方法について説
明する。 第１図に示すように、基板２の上面に設けられた接続端
子１２・・・上にＩＣＣチップ上各半田バンプ４・・・
を対応させて載置する。この状態で、レザー装！１３の
レザー発振器でレザー光線を発生すると、このレザー光
線はスコープ１３でＩＣチップ１の上面と同じ形状に絞
られ、集光レンズ１４で集光されてＩＣＣチップ上上面
全体に照射されるのであるが、このようにレザー光線が
スコープ１３でＩＣＣチップ上同じ形状に絞られて集光
レンズ１４により集光されると、レザー光線はＩＣＣチ
ップ上側方へはみだして基板２等の本来熱を加えてはな
らない部分に照射されることがなく、必要な部分つまり
ＩＣチップ１の上面全体のみにムラなく照射される。こ
のようにレザー光線がＩＣＣチップ上上面全体に照射さ
れると、ＩＣＣチップ上短時間で全体が均一に加熱され
、この熱により各半田バンプ４・・・が同時に均一に溶
けて基板２の各接続端子１２・・・に−度に接合する。 したがって、このようなＩＣＣチップ上ボンディング方
法によれば、レザー光線を直接ＩＣチップｌの上面全体
に照射するので、従来のように基板２が透明でなければ
ならないという制約を受けることがなく、ＩＣチップ１
全体を短時間で均一に加熱することができ、この熱でＩ
Ｃチップ１に設けられた各半田バンプ４・・・を均一に
溶かすことができる。そのため、ＩＣＣチップ上総ての
半田バンプ４・・・を−度に基板２の各接続端子１２・
・・にボンディングすることができ、能率よくボンディ
ングを行なうことができ、生産性の向上を図ることがで
きる。しかも、半田バンプ４と接続端子１２との間、お
よび半田バンプ４とＩＣＣチップ上パッド電極７との間
に生じる化合物の成長を抑制することができる。 ［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明のポンデイグ方法
によれば、集積回路チップの一面に設けられた複数の半
田バンプを基板に形成された接続端子上に載置し、この
状態で集積回路チップの裏面全体にレザー光線を照射す
るので、短時間で集積回路チップ全体を均一に加熱する
ことができ、これにより集積回路チップの各半田バンプ
を均一に溶かすことができる。そのため、接続端子が形
成される基板がガラス基板等の透明な基板を用いなけれ
ばならないという制約を受けることがなく、集積回路チ
ップの各半田バンプを基板の各接続端子に一度に均一に
ボンディングすることができ、能率よくボンディングが
でき、生産性の向上を図ることができる。
第１図〜第３図はこの発明の実施例を示し、第１図はＩ
Ｃチップを基板にポンデイグする状態を示す図、第２図
はＩＣチップの半田バンプ部分の拡大断面図、第３図は
第２図のＡ−Ａ断面図である。 ｌ・・・・・・ＩＣチップ、２・・・・・・基板、３・
・・・・・レザー装置、４・・・・・・半田バンプ、７
・・・・・・パッド電極、１２・・・・・・接続端子。
Ｃチップを基板にポンデイグする状態を示す図、第２図
はＩＣチップの半田バンプ部分の拡大断面図、第３図は
第２図のＡ−Ａ断面図である。 ｌ・・・・・・ＩＣチップ、２・・・・・・基板、３・
・・・・・レザー装置、４・・・・・・半田バンプ、７
・・・・・・パッド電極、１２・・・・・・接続端子。
Claims (1)
- 集積回路チップの一面に複数の外部接続用パッドを形成
して、各外部接続用パッド上に半田バンプを設け、各半
田バンプを基板に形成された接続端子上に載置したうえ
、前記集積回路チップの裏面全体にレザー光線を照射し
、前記複数の半田バンプを一度に前記各接続端子にボン
ディングすることを特徴とする集積回路チップのボンデ
ィング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1069219A JP2699283B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 集積回路チップのボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1069219A JP2699283B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 集積回路チップのボンディング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02249247A true JPH02249247A (ja) | 1990-10-05 |
| JP2699283B2 JP2699283B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=13396391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1069219A Expired - Fee Related JP2699283B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 集積回路チップのボンディング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2699283B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006147880A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Citizen Miyota Co Ltd | 半田バンプ付き半導体接合方法および半田バンプ付き半導体接合装置 |
| JP2009088321A (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Shibuya Kogyo Co Ltd | ボンディング装置 |
| KR20220106045A (ko) | 2021-01-21 | 2022-07-28 | 가부시기가이샤 디스코 | 전극 용착 방법 및 전극 용착 장치 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6053039A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-26 | Hitachi Ltd | 半導体接続法 |
| JPS6411538U (ja) * | 1987-07-08 | 1989-01-20 | ||
| JPH02197373A (ja) * | 1989-01-26 | 1990-08-03 | Fuji Electric Co Ltd | Ｉｃチップのはんだ付け方法 |
-
1989
- 1989-03-23 JP JP1069219A patent/JP2699283B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6053039A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-26 | Hitachi Ltd | 半導体接続法 |
| JPS6411538U (ja) * | 1987-07-08 | 1989-01-20 | ||
| JPH02197373A (ja) * | 1989-01-26 | 1990-08-03 | Fuji Electric Co Ltd | Ｉｃチップのはんだ付け方法 |
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| JP2006147880A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Citizen Miyota Co Ltd | 半田バンプ付き半導体接合方法および半田バンプ付き半導体接合装置 |
| JP2009088321A (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Shibuya Kogyo Co Ltd | ボンディング装置 |
| KR20220106045A (ko) | 2021-01-21 | 2022-07-28 | 가부시기가이샤 디스코 | 전극 용착 방법 및 전극 용착 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2699283B2 (ja) | 1998-01-19 |
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