JPH0311565A - 電極の接続構造 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ＩＣ（集積回路、ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉ
ｒｃｕｉｔ）などの半導体素子が形成された集積回路基
板とプリント基板、フレキシブル基板、あるいはセラミ
ック基板などの回路基板とを電気的に接続するなめに好
適に実施される電極の接続構造に関する。

従来の技術 Ｉ　Ｃなどの半導体集積回路基板と、これが実装される
回路基板との各電極の接続においては通常、Ｗ　Ｂ　（
１’１ｉｒｅ　Ｄｏｎｄｉ＋１ｇ）方式、Ｔ　Ａ　Ｂ　
（ＴａｐｅＡｕＬｏｔｎａＬｅｄ　Ｄｏｎｄｉｎｇ）方
式、Ｆ　（？、　（Ｆｌｉｐ　Ｃｈｉｐ）方式などが採
られている。近年では実装面積の縮小化、接続時間の短
縮化、接続長の短小化などの点において有利なＦＣ方式
が注目されている。

ＦＣ方式とは、ＩＣなとの半導体集積回路基板に半田金
属材料などから成るバユ・プと呼ばれる突起電極を設け
て他方の回路基板と対向させた状態で、この突起電極を
加熱溶融して前記他方の回路基板の電極に接続する構造
である。

発明が解決しようとする課題 従来のＦＣ方式による側基板間の接続においては、■一
方基板にバリア、メタル層の形成および半田金属材料に
よるバンブを形成する工程と、■他方基板に親半田金属
を形成する工程との２工程が少なくとも必要であり、コ
ス■・高になる。

接６時の接ぎ強度としては、半田金属と親半田金属との
メタラジカル接芹は強固ではあるが、半田金属と親半田
金属の接合による内部応力の発生や、側基板間の膨張率
の差に起因する熱応力による接続部の応力発生のため、
信顆性面で不安定要素が生じていた。

本発明σ）目的は、生産性が優れており、しかも信頼性
か向上された電極の接続構造を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、接続されるべき一対の電極間に、液状金属を
介在して封止したことを特徴とする電極の接続構造であ
る。

作　　用 本発明に従えば、接続されるべき一対の電極間には、液
状金属が介在され、これによって前記−対の電極が電気
的に導通される。したか−）で、ワイヤーポジディング
接続方法のようなワイヤーポンデイ〉・グ工程の削減、
現状のフリップチッグボンディング接な方法におけるバ
ンブ形成工程の削減ができ、さらにはストレスフリー構
造、すなわち応力の発生がない構造の接きが可能になる
。そのため生産性が向上され、また接きの信頼性が向上
される。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の断面図である。

半導体集積回路などの−・方の基板１に形成されている
、たとえばＡＮ−３ｉなどの金属材料から成る電極２は
、その半導体集積回路の基板１か搭載されるセラミック
などの材１’Ｅ＋から成るもう１−）の基板３Ｆの導体
である電極４とは、液状金属５を介在して電気的に導通
される。この液状金属５は、たとえば水銀などである。

液状金属５は、電気絶縁性自戒樹脂材料などから成る封
止部材８によって封止される。

第１図に示される電極の接続構造グ）製造手順を第２（
２１を参照して述Ｉ＼る。先ず、第２図（１）で示され
るように半導体４Ａ積回路の基板１上には、電極２がパ
ターン形成されている。セラミックなとの材料から成る
基板３上には、電極２に接続されるべきもう１−）の電
極４が形成されている。この電ｆ！４は、たとえばＡＮ
２　、Ｔｉ、Ｃｕ、ＮｉＴ　ｊ　／　Ｗなどで構成され
てもよい。このような電極４は、エツチングおよび印刷
などによ−）てパターン形成される。電極４は、それと
−木的な導体４ａに連なって延びて、配線される。電極
２．４を電気的に接続するために、第２図（２）で示さ
れるように、その基板３上の電極４およびそれに連なる
導体＝１８、ならびに電極４および導体４εｔが形成さ
れていない残余の領域７上に、全面に亘−）て、６成樹
脂Ｍ８をコーティングして被覆形成する。この６成樹脂
層８は、熱、紫外線および電子線などによって硬化反応
を生じる６成樹脂材料から成り、スピニング法、スプレ
ー法、およびデイラフ法などによって形成される。こう
して、き成樹脂層８を形成した後、硬化反応を促進させ
る熱、紫外線などを付与していわば半硬化状態とする。

その後、第２図（３）て示されるように、ポｌ−リング
ラフィ、すなわちホトエンチング工程によって半導体回
路基板１の電極２に対応する電極４を参照狩って示すよ
うにして自戒樹脂層８に開口をあけて露出する。

合成樹脂層８が、熱硬化形ポリイミド樹脂であるときに
は、半硬化状態とするために１２０〜１５０　’Ｃに加
熱させ、ホｌ〜レジス■・を介して、アルカリ系液また
４、Ｊヒドラジン液なとて、開口９を形成して電極４を
露出する。

また、き成樹脂層８が紫外線硬化形会成樹脂、たとえば
シリコン、感光性ポリイミド、または感光性アクリル樹
脂なとであるときには、半硬化状態にするために短時間
だけ紫外線光を照射し、適切なエッチャント液を用いて
開口９を形成して電極４を露出させる。

そこで、第２図（３）の状態て、基板３の開口９から露
出している電極４上に液状金属６を印刷方式て、あるい
はまた細長いノズルから供給する、いわゆるディスベン
ザ方式で、充填する。

最後に、基板１，３の電ｆｉ２．４を位置なぜして、き
成樹脂層８が熱硬化形であるときには、熱を加え、また
紫外線硬化形であるときには、紫外線光を与えて、その
合成樹脂層８を本硬化させるとともに、基板１と６成樹
脂Ｒ８との密着を促進させ、また合成樹脂層８ならびに
基板３、電極４および導体４ａとの間を密着促進させ、
密着強度を向上する。この密着時に、その密着強度を向
」二するために、基板」、３を相互の近接方向に加圧し
てもよい。、二のようにして、基板１，３とは、機械的
に一体的となり、電極２，４は液状金属５を介して電気
的に接続される。

こび）ようなｔＭ成によれは、在来のフリッブヂソプボ
〉ディングの基板と比較し、バンプ作業の工程が不必要
となることと、基板に親半田金属のパターン形成が不要
となることにより、コスト低減か可能となる。さらに、
半田バ〉フ゛作製時に、半田メツキ酸のバンプ形成およ
び集積回路との接６時において、接６部、ずなわぢ電極
２．４間は、応力のないストレスフリーの椙造となるた
め、大幅に信頼性向上を図ることが可能となる。

６成樹脂層Ｓに代えてその池の電気絶縁性材料が用いら
れてもよい。

発明の効果 Ｌブ」二のように本発明によれば、一対の電極間に液状
金属を介在して封止して、これら一対の電極を電気的に
導通するようにしたので、製造が容易であり、生産性が
１憂れてＪ〕す、しかもその電極などに応力か発生ずろ
ことがなく、これによ−）て信頼性が向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−・実施例の断面図、第２図は第１図
に示される実施例の製造工程を示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 接続されるべき一対の電極間に、液状金属を介在して封
   止したことを特徴とする電極の接続構造。