JPH04263433A - 電気的接続接点の形成方法および電子部品の実装方法 - Google Patents

電気的接続接点の形成方法および電子部品の実装方法

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JPH04263433A
JPH04263433A JP3024425A JP2442591A JPH04263433A JP H04263433 A JPH04263433 A JP H04263433A JP 3024425 A JP3024425 A JP 3024425A JP 2442591 A JP2442591 A JP 2442591A JP H04263433 A JPH04263433 A JP H04263433A
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JP
Japan
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metal
substrate
metal ball
fine terminal
recess
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Pending
Application number
JP3024425A
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English (en)
Inventor
Hirotoshi Watanabe
寛敏 渡辺
Akihito Hatakeyama
畠山 秋仁
Yasuhiko Horio
泰彦 堀尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3465Application of solder
    • H05K3/3478Application of solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/01Manufacture or treatment
    • H10W72/012Manufacture or treatment of bump connectors, dummy bumps or thermal bumps

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ICチップに代表され
るチップ状の電子部品を基板上の端子電極群と接続する
ために、電気的接続接点を基板上の端子電極上のみに正
確に形成する電気的接続接点の形成法および実装基板の
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電子部品の接続端子と基板上の回
路パターン端子との接続には半田がよく利用されていた
が、近年、たとえばICフラットパッケージ等の小型化
と、接続端子間、いわゆるピッチ間隔が次第に狭くなり
、従来の半田付け技術で対処することが次第に困難にな
ってきた。また、最近では電卓、電子時計あるいは液晶
ディスプレイなどにあっては、裸のICチップをガラス
基板上の電極に直付けして実装面積の効率的利用を図ろ
うとする動きがあり、有効かつ微細な電気的接続手段が
強く望まれている。裸のICチップを基板の電極と電気
的に接続する方法としては、メッキ技術によりICチッ
プの電極パッド上に形成した突出接点(バンプ)を用い
たものが知られている。既知の突出接点の形成方法は、
最初にIC基板上の電極パッド上に、クロム(Cr)、
銅(Cu)、金(Au)等の金属メッキ部を形成した後
、余分なレジストと金属蒸着膜を除去して、突出接点を
形成するというものである。また、最近、ワイヤボンデ
ィング技術を用いた突出接点の形成も行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらメッキ技
術を用いたかかる方法においては、突出接点の形成方法
はかなり複雑で、多数の処理工程および高度のエッチン
グ、メッキ技術が必要であった。また、ワイヤボンディ
ング技術を用いた突出接点の形成は逐一形成するため生
産性が悪く、特に多数の端子電極を有する場合は最も顕
著にあらわれる。
【0004】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、微細かつ密に電子部
品の電極パッドと基板上の電極群とを信頼性よく直付け
するために、基板上の電極群、あるいは電子部品、たと
えばICチップの電極パッド上に電気的接続接点を簡易
に、かつ、信頼性よく一括形成しようとすることにある
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、微細ピッチ、微細端子電極が形成されてい
る基板の微細端子電極上への電気的接続接点の形成にお
いて、低融点合金または金属を主成分とする金属ペース
トを支持基材表面に設けられた凹部に充填し、前記支持
基材を加熱して前記凹部に充填された金属ペーストを溶
融して金属ボールを形成する。さらに基板の微細端子電
極面を前記凹部中の前記金属ボールに合わせて圧着して
前記金属ボールを前記微細端子電極面上に転写すること
により電気的接続接点の形成を実現しようとするもので
ある。
【0006】
【作用】本発明の上記した方法によれば、基板上の微細
端子電極上に簡易に突出接点を信頼性よく一括形成する
ことができ、簡易で信頼性の高い電気的接続接点が形成
できる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例の電気的接続接点の
形成方法ならびにこれを用いた実装基板について図面に
基づき詳細に説明する。
【0008】図1(a)から(e)は本発明の電気的接
続接点の形成方法の第1の実施例を示す工程断面図であ
る。また、図2(a)(b)は本発明の電気接続接点の
形成方法を用いてICチップを基板上に実装する実装工
程断面図を示す。
【0009】図1において、1は凹部を有する支持基材
、2は低融点合金または金属を主成分とする金属ペース
ト、3はスキージ、4と10は加熱ヘッド、5はICチ
ップ、6はICチップの電極パッド、7はバンプ(突出
接点)、図2(a)(b)において、8はAu厚膜電極
、9はセラミック基板である。
【0010】本発明の第1の実施例では、まず図1(a
)、(b)に示すように低融点合金または金属を主成分
とする金属ペースト2を支持基材1の表面に設けられた
凹部にスキージを摺動させ充填する。支持基材1はガラ
ス基板を沸酸水溶液中でエッチングして100μm□深
さ20μmの凹部設けたものを使用し、低融点合金また
は金属を主成分とする金属ペースト2としては500メ
ッシュ以下の粒子からなる共晶半田ペーストを使用した
。次に加熱ヘッド4を用いて支持基材1を230℃に加
熱し、充填された前記金属ペースト2bを溶融して図1
(c)に示すように金属ボール2cを得る。その後、図
1(d)に示すように電極パッド6を溶融して形成した
金属ボール2cと対向させて圧着すると、図1(e)に
示すように電極パッド6上のみに低融点合金または金属
から金属ボール2cが転写され、電気的接続接点7が一
括形成される。また、図2(a)(b)に示すように第
1の実施例で得たICチップ5の電極パッド6上に低融
点合金または金属2からなる電気的接続接点7とセラミ
ック基板9上のAu厚膜電極8とを対向させ圧着した後
、加熱ヘッド10によって突出接点7を再溶融させて固
着すると、ICチップとセラミック基板上のAu厚膜電
極との接続ができる。
【0011】なお、上記実施例においては、電気的接続
接点が形成されたICチップ5をセラミック基板9に実
装した例を示したが、ICチップを実装する基板はセラ
ミック基板に限定されるものではなく、たとえばガラス
エポキシの基板、ガラス基板、およびフレキシブルプリ
ント基板等でもよいことは云うまでもない。低融点合金
または金属を主成分とする金属ペースト2としては50
0メッシュ以下の粒子からなる共晶半田ペーストを使用
したが、材質としては鉛(Pb)、錫(Sn)、インジ
ウム(In)を主とする合金またはその単体、あるいは
Au−Sn20%、Au−Sn90%等の低融点合金ま
たは金属でもよく、金属ペースト中の金属体積分率が、
ペーストを加熱して金属ボールを形成した時点で、前記
金属ボールの直径が前記支持基材表面に設けられた凹部
の深さより大であるように調整された金属ペーストであ
れば何でもよい。さらにICチップ上の電極パッドと溶
融して形成した金属ボールとを対向させて圧着場合に超
音波加振やスクラブ(微小摺動)を加えるとICチップ
と金属ボールとの接続が確実となる。
【0012】また、凹部を有する支持基材としてガラス
を用いたが、他の材質のものでも良く、例えば、ステン
レス板をエッチングし、表面にTiCなどのセラミック
コートをかけて用いることも可能である。さらに金属ボ
ール形成時や、突出接点を再溶融してICチップを基板
上に実装する場合の雰囲気は空気中のみならず、窒素雰
囲気や、水素を用いた還元性雰囲気なども用いることが
できる。
【0013】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の電気的
接続接点の形成方法によれば、ICチップの電極パッド
部に電気的接続接点を、選択的に精度よく低融点合金ま
たは金属からなる金属ボールを転写することにより容易
に一括形成することができ、ICチップのセラミック基
板上の電極への接続に限らず、各種基板への電気的接続
において、従来困難な超微細接続に効果を発揮するので
、きわめて実用価値が高い。また、本発明の電気的接続
接点を用いて接続実装した基板はICチップ周辺のリー
ドもなく実装用基板面積を有効かつ最小に利用すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す工程断面図
【図2
】本発明の第1の実施例を示す実装工程断面図
【符号の説明】
1  支持基材 2  低融点合金または金属を主成分とする金属ペース
ト3  スキージ 4  加熱ヘッド 5  ICチップ 6  ICチップの電極パッド 7  バンプ(突出接点) 8  Au厚膜電極 9  セラミック基板 10  加熱ヘッド

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  低融点合金または金属を主成分とする
    金属ペーストを支持基材表面に設けられた凹部に充填す
    る工程、前記支持基材を加熱して前記凹部に充填された
    金属ペーストを溶融し金属ボールを形成する工程、基板
    の微細端子電極面を前記凹部中の前記金属ボールに合わ
    せて圧着して前記金属ボールを前記微細端子電極面上に
    転写する工程より構成されることを特徴とする電気的接
    続接点の形成方法。
  2. 【請求項2】  微細端子電極群を有する基板を加熱し
    つつ、前記基板上微細端子電極面を凹部中の溶融して形
    成した金属ボールに合わせて圧着して前記金属ボールを
    前記微細端子電極上のみに転写する工程より構成される
    ことを特徴とする請求項1記載の電気的接続接点の形成
    方法。
  3. 【請求項3】  基板上の微細端子電極面を凹部中の溶
    融して形成した金属ボールに合わせて圧着しつつ、超音
    波加振またはスクラブ(微小摺動)を加えることを特徴
    とする請求項1記載の電気的接続接点の形成方法。
  4. 【請求項4】  低融点合金または金属を主成分とする
    金属ペースト中の金属体積分率が、前記ペーストを加熱
    して金属ボールを形成した時点で、前記金属ボールの直
    径が前記支持基材表面に設けられた凹部の深さより大で
    あるように調整された前記金属ペーストを用いることを
    特徴とする請求項1記載の電気的接続接点の形成方法。
  5. 【請求項5】  低融点合金または金属を主成分とする
    金属ペーストを支持基材表面に設けられた凹部に充填す
    る工程、前記支持基材を加熱して前記凹部に充填された
    金属ペーストを溶融し金属ボールを形成する工程、基板
    の微細端子電極面を前記凹部中の前記金属ボールに合わ
    せて圧着して前記金属ボールを前記微細端子電極面上に
    転写する工程、前記微細端子電極面上に形成された突出
    電極を再溶融して他の基板上の電極群と接続する工程よ
    り構成されることを特徴とする実装基板の製造方法。
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