JPH02270327A - バンプ電極の形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は半導体素子等の電子部品の電極バードと回路構
成の電極パターンを電気的に接続する方法に係わり、と
くｃこフリＶブチツブをフェイスダウンで基板に接続す
る際、のバンプ電極の形成方法に関する。

（従来の技術） 電子機器の小形化、薄型化、高機能１ヒにともなりて回
路看板上に半導体チップを高精度に実装する方法が必要
となりている。

そし１つとして半導体チップをフリップチップの状態で
回路基板上に７エイスダウンで取り付ける５法が有効で
ある。

この方法の技術的なポイントは電極にバンプを形成する
点と、そのバンプともう一方の電極を接続する点にある
。従来はこのバンプ形成の方法として蒸着法、メＶキ法
、ハンダデイＶプ等が用いられている、しかし、上記い
ずれの方法も複雑な工程を必要とする。また、電極との
接続で問題となるのはその表面に自然に形成される酸化
膜をいか番こして破壊するかである。

これらの方法ではバンプの形成高さを均一にすることは
難しく、その形状も先端が平坦憂こなりでしまう。

バンプの鳩さが不均一である場合、不良の原因となり信
頼性が者しく低下する。

また、＠５図に示すようにバンプ９の先端が平坦である
場合、接続のため蚤こ加圧してぃりた際のバンプ自身の
塑性変形歓が少なくなる。従りて。

バンプ９及び電極バッド５の表面ｉこ形成された酸化膜
を破壊して半導体チップ３の電極バッド５と回路基板２
のＩｔ電極パターンを接続するＪこばかなりの漬れｔを
必要とする。結果としてバンプ゛成極１０は全体の高さ
が低くなり熱ストレスによる応力の果中を緩和し難くな
りて接続抵抗の増大や。

接続不良を生み出す原因となる。

（発明が解決しようとする課題） このように従来のバンプの形成方法では工程が複雑なう
え、バンプの高さや形状をコントロールすることが困難
なため接続抵抗の増大、接続不良。

信頼性の低下等の問題がありた。

本発明の目的はバンプの高さと形状を比較的簡単な１５
法でコントロールすることにより上記の諸問題を解決す
るようなバンブ電極の形成方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段〉 本発明は四角錐等の底面より開口部の面積の大きな窪み
を有する塁によりてバンプを成型し、半導体チップと回
路基板を接続する際、バンプを７ＪＯ圧接触させるとと
ｌζよりて二段構造を有するバンプ′踵極を荏易ｌこ形
成するものである、（作用） 本発明によれば比較的簡単な方法によりてバンプの高さ
と形状をコントロールし、バンプ電極の二段構造を実現
できるため後続後の接続抵抗の低い。

信頼性の高いバンプ電極の形成７ｊ法が可能となる。

（実施例） 以下１本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の＠ｌの実施例に係わる回路基板の電極
と半導体チップの電極バッドを接続するバンプ電極の断
面図である。バンブ１極ｌが二段構造を取ることにより
て可視光を透過する回路基板２と半導体チップ２の間の
高さを稼ぎ熱ストレス等による接続不良を防いでいる。

第３図は第１図に示した二段構造のバンプ電極を形成す
るプロセスを示した断面図である。

“まず、図ｔａ）に示すように型６の江みにバンプとな
る金属球７を設置する。型６は面方位（１００）のＳ１
ウエハに異７ｊ性ニジチングーこよりて１００μｍ角の
開口部分を持つ逆ピラミッド型の窪みを付けたものであ
る。金憾球７は低昌ハンダの一つであるｌｏＯμｍφの
Ｓｎ／Ｐｂを使用した。

次に図１ｂ）に示すように導体パターン４を設けた回路
基板２を加熱し、型６に押し付ける。この動作によりて
金属球７はビラミｙド型に成をされるととも擾こ図ｔｃ
＋のように回路基板２の電極パターン４に転写されバン
プ８となる。

そしてこの図１ｃ）の回路基板２を半導体チップにυ口
熱圧着することによって第１図（こ示したようなバンプ
電極ｌを形成できる・ この様な方法で形成したバンプ；電極は従来列のように
先端の平坦なバンプを王看した一体のバンプ電極に比べ
より少ない漬れ量で良好な導通が得られ、結果としてバ
ンプ電極の高さも大きくなり信頼性も高まうた。

また、逆ピラミッド型の望みを待つ！！！ｅ使用したこ
とにより図（ｃ）に示した転写のｏ［Ｊも飛躍的ｌこ改
善された。

槙２図は本活明に係わる＠２の実施例を示すバンプ電極
の断面図であり、弔４図はそのプロセスを示す断面図で
ある。

まず図ｔａ＋のように半４体チップ３の′１極パνド・
５にメツキ法によりて３　ｎ　／　Ｐ　ｂのバンプ９を
設ける１次にｔｂｌに示すように離６の；儒みにバンプ
９を位置合わせした後、加熱して押し付け、成型すると
図（ｅｌｆζ示すようｆこピラミｖｔ’ｍのバンプ８が
形成される。

この半導体チップ３を回路基板２に熱圧着することによ
り第２図に示したような二段構造を有するバンプ電極を
形成できる。

なお１本発明は上述した各実権例に限定されるものでは
ない１例えば最初にバンプ材を形成するのは半導体チッ
プの電極バツドでありても回路基板の電極であってもよ
いし、＠２の実施例においてはその形成方法もメツキ法
に限らず蒸着法でもハンダデャップでも良い。

また実施例においては半導体チップの電極パＶドか回路
基板の′成極のいずれか一方にバンプを形成したがこの
両方にバンプを設けることもできるし、その場合どちら
か一方でもまた両方ともに成型しても同様の効果が得ら
れる。

さらにバンプ材の組成についても、型の材質についても
実ｍ　１４Ｊに限定されるものではなく、型の窪みの形
も四角錐ではなく円錐でも三角線でもよい、その他１本
宅明の安旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば比較的簡単な方法でバンプ
の高さと形状をコントロールでき、接続抵抗が低く不良
の少ない信頼性の高いバンプ成極の形成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例ζこ係わるバンプ成極の
断面図、第２因は本伯明の第二の実施列に係わるバンプ
成極の断面図、＠３図は第１の実施例のバンプ成極を形
成するプロセスを示した断面図、尋４図は第２の実施例
のバンプ１極を形成するプロセスを示したｆＲ面図、第
５図は従来のバンプ電極を形成するプロセスを示した断
面図である。 １．１０・・・バンプ１極、２・・・回路基板、３・・
・半導体チｔプ、４・・・導体パターン、５・・・成極
パッド。 ６・・・型、７・・・金属球、８，９・・・バンプ。 代理人　弁理士　　則　近　ｇ　　右 同　　　　　　　　梃　　山　　光　　２第２図 （ａ） （Ｃ） 第３図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第　４　図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一主面に導体パターンが設けられた回路基板の電
   極と半導体チップの電極パッドを少なくとも一つの金属
   バンプにより電気的に接続する方法において、前記バン
   プの少なくとも一つが同一の金属からなる二段構造を有
   することを特徴とするバンプ電極の形成方法。
2. （２）前記二段構造は前記回路基板の電極または前記半
   導体チップの電極バツドのいずれかに形成されたバンプ
   の先端の面積が前記電極との接触面積より小さな形状の
   バンプを前記半導体チップまたは前記回路基板に加圧接
   触させることにより形成したことを特徴とする請求項１
   記載のバンプ電極の形成方法。
3. （３）前記バンプはバンプより体積が少なく、かつ開口
   面積より底面積の小さな形状の窪みを有する型に押し込
   むことにより成型したことを特徴とする請求項１記載の
   バンプ電極の形成方法。