JPH05243232A - 半田バンプ電極の形成方法 - Google Patents
半田バンプ電極の形成方法Info
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- JPH05243232A JPH05243232A JP4044554A JP4455492A JPH05243232A JP H05243232 A JPH05243232 A JP H05243232A JP 4044554 A JP4044554 A JP 4044554A JP 4455492 A JP4455492 A JP 4455492A JP H05243232 A JPH05243232 A JP H05243232A
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- metal layer
- electrode
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/012—Manufacture or treatment of bump connectors, dummy bumps or thermal bumps
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/20—Bump connectors, e.g. solder bumps or copper pillars; Dummy bumps; Thermal bumps
- H10W72/221—Structures or relative sizes
- H10W72/227—Multiple bumps having different sizes
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 個別にダイシングされた回路基板上の所望の
部分に組成やサイズが異なる複数の半田バンプ電極を容
易に形成でき、かつ上記半田バンプ電極を所望の組成や
サイズにコントロールできる半田バンプ電極の形成方法
を提供する。 【構成】 電極形成用基板100の半田が濡れない金属
層3上に形成された半田メッキ6と半導体基板200に
形成した半田が濡れる半田接続用金属層10とが対向す
るように、電極形成用基板100と半導体基板200と
を位置合わせし、次に、半田メッキ6と半田接続用金属
層10とを当接させると共に、半導体基板200もしく
は電極形成用基板100の少なくとも一方を加熱して、
半田メッキ6を溶融させる。次に、半導体基板200と
電極形成用基板100とを離隔させることで、半田バン
プ13を形成する。
部分に組成やサイズが異なる複数の半田バンプ電極を容
易に形成でき、かつ上記半田バンプ電極を所望の組成や
サイズにコントロールできる半田バンプ電極の形成方法
を提供する。 【構成】 電極形成用基板100の半田が濡れない金属
層3上に形成された半田メッキ6と半導体基板200に
形成した半田が濡れる半田接続用金属層10とが対向す
るように、電極形成用基板100と半導体基板200と
を位置合わせし、次に、半田メッキ6と半田接続用金属
層10とを当接させると共に、半導体基板200もしく
は電極形成用基板100の少なくとも一方を加熱して、
半田メッキ6を溶融させる。次に、半導体基板200と
電極形成用基板100とを離隔させることで、半田バン
プ13を形成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属突起電極である半
田バンプ電極の形成方法に関する。
田バンプ電極の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半田バンプ電極の形成方法として
は、第1の従来例である図10に示すものがある。上記
半田バンプ電極の形成方法は、まず、図10(A)に示す
ように、半導体層51と導体端子52と絶縁保護膜53
とからなる半導体基板の導体端子52および絶縁保護膜
53上に、半田接続用金属層54をスパッタや蒸着によ
り形成し、更に、その上にレジスト55を塗布し、フォ
トリソグラフィ法により導体端子52上のレジスト55
を取り除いて、半田接続用金属層54が露出した開口部
56を形成する。
は、第1の従来例である図10に示すものがある。上記
半田バンプ電極の形成方法は、まず、図10(A)に示す
ように、半導体層51と導体端子52と絶縁保護膜53
とからなる半導体基板の導体端子52および絶縁保護膜
53上に、半田接続用金属層54をスパッタや蒸着によ
り形成し、更に、その上にレジスト55を塗布し、フォ
トリソグラフィ法により導体端子52上のレジスト55
を取り除いて、半田接続用金属層54が露出した開口部
56を形成する。
【0003】次に、上記半田接続用金属層54を陰極と
して電解メッキを行ない、レジスト55の開口部56に
半田を供給して半田メッキ57を形成する。
して電解メッキを行ない、レジスト55の開口部56に
半田を供給して半田メッキ57を形成する。
【0004】次に、図10(B)に示すように、上記レジ
スト55を溶剤等により除去し、更に、上記レジスト5
5の除去により露出した不要な領域の半田接続用金属層
54をエッチングにより除去する。
スト55を溶剤等により除去し、更に、上記レジスト5
5の除去により露出した不要な領域の半田接続用金属層
54をエッチングにより除去する。
【0005】最後に、上記半田メッキ57を溶融させ、
図10(C)に示すように半田の表面張力により半田メッ
キ57を球状にすることで半田バンプ電極58を形成す
る。
図10(C)に示すように半田の表面張力により半田メッ
キ57を球状にすることで半田バンプ電極58を形成す
る。
【0006】次に、第2の従来例を図11に示す。図1
1に示すように、この従来例は、半導体層61と導体端
子62と絶縁保護膜63とからなる半導体基板61の導
体端子62および絶縁保護膜63上に半田接続用金属層
64をスパッタや蒸着により形成し、更に、リフトオフ
法により、上記導体端子62に非対向の金属層64を除
去して、導体端子62上にのみ半田接続用金属層64を
残す。
1に示すように、この従来例は、半導体層61と導体端
子62と絶縁保護膜63とからなる半導体基板61の導
体端子62および絶縁保護膜63上に半田接続用金属層
64をスパッタや蒸着により形成し、更に、リフトオフ
法により、上記導体端子62に非対向の金属層64を除
去して、導体端子62上にのみ半田接続用金属層64を
残す。
【0007】次に、上記絶縁保護膜63上に、上記半田
接続用金属層64に対向する領域が開口したメタルマス
ク65を設置し、上記半田接続用金属層64上に、半田
を構成する金属66a,66bを順次蒸着する。例えば、
金属層64上に鉛を蒸着した後、錫を蒸着する。
接続用金属層64に対向する領域が開口したメタルマス
ク65を設置し、上記半田接続用金属層64上に、半田
を構成する金属66a,66bを順次蒸着する。例えば、
金属層64上に鉛を蒸着した後、錫を蒸着する。
【0008】次に、上記半導体基板上から、上記メタル
マスク65を取り除き、最後に、上記半田を構成する金
属66a,66bを溶融させ、金属66aと66bとを相互
拡散させると共に、表面張力により球形にすることで、
半田バンプ電極を形成する。
マスク65を取り除き、最後に、上記半田を構成する金
属66a,66bを溶融させ、金属66aと66bとを相互
拡散させると共に、表面張力により球形にすることで、
半田バンプ電極を形成する。
【0009】次に、第3の従来例を図12に示す。この
従来例は、図12に示すように、半導体層71と導体端
子72と絶縁保護膜73とからなる半導体基板71の導
体端子72および絶縁保護膜73上に半田接続用金属層
74をスパッタや蒸着により形成し、更に、図10に示
した従来例と同様に、導体端子72との接続部から離れ
た領域の金属層74をエッチングにより除去し、上記導
体端子72に対向する領域の金属層74を残す。
従来例は、図12に示すように、半導体層71と導体端
子72と絶縁保護膜73とからなる半導体基板71の導
体端子72および絶縁保護膜73上に半田接続用金属層
74をスパッタや蒸着により形成し、更に、図10に示
した従来例と同様に、導体端子72との接続部から離れ
た領域の金属層74をエッチングにより除去し、上記導
体端子72に対向する領域の金属層74を残す。
【0010】次に、ワイヤーボンダー80を用いて、キ
ャピラリ81から供給される半田からなる半田ボール8
2を上記半田接続用金属層74上にボンディングし、半
田ワイヤー部83を切断する。そして、最後に、ボンデ
ィング時に変形し上記切断された半田ワイヤー部83と
継ながっている半田ボール82を溶融し、球状にする。
ャピラリ81から供給される半田からなる半田ボール8
2を上記半田接続用金属層74上にボンディングし、半
田ワイヤー部83を切断する。そして、最後に、ボンデ
ィング時に変形し上記切断された半田ワイヤー部83と
継ながっている半田ボール82を溶融し、球状にする。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記半導体基板自体に
半田バンプ電極形成のための電解メッキ蒸着を施す必要
がある図10や図11に示した従来例では、ウェハから
個別に切り離された半導体基板、すなわちダイシング後
の半導体基板に適用することが困難であるという問題が
ある。個別にダイシングされた後の半導体基板に電解メ
ッキや蒸着によって半田を供給することは製造プロセス
上困難であるからである。
半田バンプ電極形成のための電解メッキ蒸着を施す必要
がある図10や図11に示した従来例では、ウェハから
個別に切り離された半導体基板、すなわちダイシング後
の半導体基板に適用することが困難であるという問題が
ある。個別にダイシングされた後の半導体基板に電解メ
ッキや蒸着によって半田を供給することは製造プロセス
上困難であるからである。
【0012】ダイシング後の半導体基板に半田バンプ電
極を形成しなければならない場合としては、例えば半導
体基板ウェハを自社製作せず外部メーカから半導体基板
を入手する場合等がある。
極を形成しなければならない場合としては、例えば半導
体基板ウェハを自社製作せず外部メーカから半導体基板
を入手する場合等がある。
【0013】更に、図10および図11に示した従来例
では、電解メッキや蒸着により、半導体基板に半田を供
給するので、同一の半導体基板内に、互いに組成やサイ
ズが異なる複数の半田バンプ電極を形成することが困難
である。また、半田よりも融点が高く、かつ硬度が高い
AuやCu等の金属突起電極が既に形成された半導体基
板に半田バンプ電極を形成することも難しい。
では、電解メッキや蒸着により、半導体基板に半田を供
給するので、同一の半導体基板内に、互いに組成やサイ
ズが異なる複数の半田バンプ電極を形成することが困難
である。また、半田よりも融点が高く、かつ硬度が高い
AuやCu等の金属突起電極が既に形成された半導体基
板に半田バンプ電極を形成することも難しい。
【0014】また、上記半導体基板への電解メッキを用
いる従来例では、半田メッキの高さつまりメッキ厚より
も、横巾方向の寸法が大きくなるので、狭いピッチに対
して相対的に大きな半田バンプ電極やメッキ厚の厚い半
田バンプ電極を形成することが困難であるという問題も
ある。
いる従来例では、半田メッキの高さつまりメッキ厚より
も、横巾方向の寸法が大きくなるので、狭いピッチに対
して相対的に大きな半田バンプ電極やメッキ厚の厚い半
田バンプ電極を形成することが困難であるという問題も
ある。
【0015】また、図12に示すように、ワイヤーボン
ダーを用いる従来例では、上述した問題はないが、図1
0,図11の従来例に比べて半田バンプ電極の形成に要
する時間が長い上に、形成する半田バンプ電極個数の増
大と共に形成所要時間が増大し、かつ歩留りが低下する
という問題がある。また、半田バンプ電極の大きさのば
らつきが生じ易いという問題もある。
ダーを用いる従来例では、上述した問題はないが、図1
0,図11の従来例に比べて半田バンプ電極の形成に要
する時間が長い上に、形成する半田バンプ電極個数の増
大と共に形成所要時間が増大し、かつ歩留りが低下する
という問題がある。また、半田バンプ電極の大きさのば
らつきが生じ易いという問題もある。
【0016】そこで、本発明の目的は、個別にダイシン
グされた回路基板上の所望の部分に組成やサイズが異な
る複数の半田バンプ電極を容易に形成でき、かつ上記半
田バンプ電極を所望の組成やサイズにコントロールでき
る半田バンプ電極の形成方法を提供することにある。
グされた回路基板上の所望の部分に組成やサイズが異な
る複数の半田バンプ電極を容易に形成でき、かつ上記半
田バンプ電極を所望の組成やサイズにコントロールでき
る半田バンプ電極の形成方法を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、半田が濡れない金属板上に半田が濡れな
い絶縁膜を形成することによって、電極形成用基板を作
製し、次に、回路素子が形成された回路基板の半田が濡
れる半田接続用金属層に対応する領域にある上記電極形
成用基板の上記絶縁膜を取り除いて、上記絶縁膜の下層
の半田が濡れない金属層が露出した開口部を形成し、次
に、上記電極形成用基板の上記半田が濡れない金属層を
共通電極とする電解メッキにより上記絶縁膜の開口部に
半田を供給して上記開口部に半田メッキを形成し、次
に、上記電極形成用基板の上記半田メッキと上記回路基
板の半田接続用金属層とが対向するように上記回路基板
と上記電極形成用基板とを位置合わせし、次に、上記回
路基板もしくは電極形成用基板の少なくとも一方を上記
半田の融点以上に加熱して上記半田メッキを溶融させる
と共に、上記半田接続用金属層に上記半田メッキを当接
させ、次に、上記回路基板と電極形成用基板とを離隔さ
せて、上記電極形成用基板の開口部に露出した半田が濡
れない金属層から上記回路基板の半田が濡れる半田接続
用金属層に上記溶融した半田メッキを転移させることを
特徴としている。
め、本発明は、半田が濡れない金属板上に半田が濡れな
い絶縁膜を形成することによって、電極形成用基板を作
製し、次に、回路素子が形成された回路基板の半田が濡
れる半田接続用金属層に対応する領域にある上記電極形
成用基板の上記絶縁膜を取り除いて、上記絶縁膜の下層
の半田が濡れない金属層が露出した開口部を形成し、次
に、上記電極形成用基板の上記半田が濡れない金属層を
共通電極とする電解メッキにより上記絶縁膜の開口部に
半田を供給して上記開口部に半田メッキを形成し、次
に、上記電極形成用基板の上記半田メッキと上記回路基
板の半田接続用金属層とが対向するように上記回路基板
と上記電極形成用基板とを位置合わせし、次に、上記回
路基板もしくは電極形成用基板の少なくとも一方を上記
半田の融点以上に加熱して上記半田メッキを溶融させる
と共に、上記半田接続用金属層に上記半田メッキを当接
させ、次に、上記回路基板と電極形成用基板とを離隔さ
せて、上記電極形成用基板の開口部に露出した半田が濡
れない金属層から上記回路基板の半田が濡れる半田接続
用金属層に上記溶融した半田メッキを転移させることを
特徴としている。
【0018】
【作用】本発明の半田バンプ電極の形成方法によれば、
電極形成用基板の半田が濡れない金属層上に形成された
半田メッキと半導体基板に形成した半田が濡れる半田接
続用金属層とが対向するように、電極形成用基板と半導
体基板とを位置合わせし、次に、半田メッキと半田接続
用金属層とを当接させると共に、半導体基板もしくは電
極形成用基板の少なくとも一方を加熱して、回路基板と
は別の電極形成用基板の半田が濡れない金属上に形成し
た半田メッキを溶融させ、この溶融した半田メッキを上
記回路基板の半田が濡れる半田接続用金属層に転移させ
ることにより、回路基板に半田バンプ電極を形成するの
で、従来例と異なり、回路基板自体に半田バンプ電極形
成のための電解メッキや蒸着を施す必要がない。したが
って、本発明の半田バンプ電極の形成方法によれば、個
別にダイシングされた回路基板に電解メッキや蒸着によ
って半田を供給するという難しい工程の必要がなくな
り、個別にダイシングされた回路基板上の任意の箇所に
ある半田接続用金属層に容易に半田バンプ電極を形成す
ることが可能である。
電極形成用基板の半田が濡れない金属層上に形成された
半田メッキと半導体基板に形成した半田が濡れる半田接
続用金属層とが対向するように、電極形成用基板と半導
体基板とを位置合わせし、次に、半田メッキと半田接続
用金属層とを当接させると共に、半導体基板もしくは電
極形成用基板の少なくとも一方を加熱して、回路基板と
は別の電極形成用基板の半田が濡れない金属上に形成し
た半田メッキを溶融させ、この溶融した半田メッキを上
記回路基板の半田が濡れる半田接続用金属層に転移させ
ることにより、回路基板に半田バンプ電極を形成するの
で、従来例と異なり、回路基板自体に半田バンプ電極形
成のための電解メッキや蒸着を施す必要がない。したが
って、本発明の半田バンプ電極の形成方法によれば、個
別にダイシングされた回路基板に電解メッキや蒸着によ
って半田を供給するという難しい工程の必要がなくな
り、個別にダイシングされた回路基板上の任意の箇所に
ある半田接続用金属層に容易に半田バンプ電極を形成す
ることが可能である。
【0019】また、上記電極形成用基板から、上記回路
基板上の任意の箇所にある半田接続用金属層に、溶融し
た半田メッキを必要に応じて組成,サイズを変更しなが
ら複数回に渡って転移させることによって、上記回路基
板上の所望の半田接続用金属層に所望の組成,サイズの
半田バンプ電極を形成することが可能になる。
基板上の任意の箇所にある半田接続用金属層に、溶融し
た半田メッキを必要に応じて組成,サイズを変更しなが
ら複数回に渡って転移させることによって、上記回路基
板上の所望の半田接続用金属層に所望の組成,サイズの
半田バンプ電極を形成することが可能になる。
【0020】また、本発明によれば、従来例と異なり、
回路基板自体に半田バンプ電極形成のための電極メッキ
や蒸着を施す必要がないので、半田よりも融点が高く
て、かつ半田よりも硬度が高いAuやCu等からなる金属
突起電極が既に形成された回路基板に、半田バンプ電極
を容易に形成することができる。上記AuやCu等からな
る金属突起電極は、上記半導体基板に半田バンプ電極を
形成した後に上記半導体基板をフリップチップ接続する
際に、上記半導体基板の傾きを防止したり、接続高さを
制御する役目をする。
回路基板自体に半田バンプ電極形成のための電極メッキ
や蒸着を施す必要がないので、半田よりも融点が高く
て、かつ半田よりも硬度が高いAuやCu等からなる金属
突起電極が既に形成された回路基板に、半田バンプ電極
を容易に形成することができる。上記AuやCu等からな
る金属突起電極は、上記半導体基板に半田バンプ電極を
形成した後に上記半導体基板をフリップチップ接続する
際に、上記半導体基板の傾きを防止したり、接続高さを
制御する役目をする。
【0021】このように、本発明によれば、用途に応じ
た様々な形態のバンプ電極を容易に回路基板上に実現で
きるようになる。
た様々な形態のバンプ電極を容易に回路基板上に実現で
きるようになる。
【0022】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。
明する。
【0023】まず、本発明の第1の実施例を説明する。
図1(A)に示す電極形成用基板100を作製するため
に、剛性を有し半田の融点以上の耐熱性を有するセラミ
ック等の絶縁基板2上に、半田が濡れない金属(Ti,W,
Mo,Nb,Cr,Be,Zr等)からなる金属層3と、耐熱性を
有し金属層3との密着力に優れ、半田が濡れない絶縁物
(SiN,SiO2,ポリイミド等)からなる絶縁膜4を形成
する。
図1(A)に示す電極形成用基板100を作製するため
に、剛性を有し半田の融点以上の耐熱性を有するセラミ
ック等の絶縁基板2上に、半田が濡れない金属(Ti,W,
Mo,Nb,Cr,Be,Zr等)からなる金属層3と、耐熱性を
有し金属層3との密着力に優れ、半田が濡れない絶縁物
(SiN,SiO2,ポリイミド等)からなる絶縁膜4を形成
する。
【0024】一方、ここで、半田バンプ電極が形成され
る回路基板としての半導体基板の電極構造を説明する。
図3に、半導体層7と絶縁保護膜8と導体電極9からな
る半導体基板200と、半導体基板200の導体電極9
上に形成した半田接続用金属層10を示す。導体電極9
は、AlあるいはAuからなる。上記半田接続用金属層1
0は、半田のメッキ性を確保し半田と接合する金属(C
u,Ni,Pt,Pd等)からなる密着金属層と、密着力が良好
で半田が上記金属層に拡散することを防止する金属(C
r,TiW,NiCr,Ta等)からなるバリア金属層と、半田
に対する濡れ性を向上させるための金属(Au等)からな
る金属層で構成されている。上記半田接続用金属層10
を構成する上記金属層は、上記半導体基板200上にス
パッタ等により供給され、フォトリソグラフィ法により
パターニングされることによって、導体電極9上にのみ
残される。
る回路基板としての半導体基板の電極構造を説明する。
図3に、半導体層7と絶縁保護膜8と導体電極9からな
る半導体基板200と、半導体基板200の導体電極9
上に形成した半田接続用金属層10を示す。導体電極9
は、AlあるいはAuからなる。上記半田接続用金属層1
0は、半田のメッキ性を確保し半田と接合する金属(C
u,Ni,Pt,Pd等)からなる密着金属層と、密着力が良好
で半田が上記金属層に拡散することを防止する金属(C
r,TiW,NiCr,Ta等)からなるバリア金属層と、半田
に対する濡れ性を向上させるための金属(Au等)からな
る金属層で構成されている。上記半田接続用金属層10
を構成する上記金属層は、上記半導体基板200上にス
パッタ等により供給され、フォトリソグラフィ法により
パターニングされることによって、導体電極9上にのみ
残される。
【0025】次に、図3に示す上記半導体基板200に
形成した半田接続用金属層10に対応する領域にある図
1(A)に示す上記電極形成用基板100の絶縁膜4を、
フォトリソグラフィ法を用いて取り除き、上記領域に上
記絶縁膜4の下層の金属層3が露出した直径70〜10
0μm程度の開口部5を形成する。
形成した半田接続用金属層10に対応する領域にある図
1(A)に示す上記電極形成用基板100の絶縁膜4を、
フォトリソグラフィ法を用いて取り除き、上記領域に上
記絶縁膜4の下層の金属層3が露出した直径70〜10
0μm程度の開口部5を形成する。
【0026】次に、上記電極形成用基板100の開口部
5から露出した金属層3を陰極として、上記絶縁膜4の
開口部5に半田を供給して、図2に示すように、開口部
5に約40〜50μmの厚さの半田メッキ6を形成す
る。上記半田メッキ6の半田量は開口部5のピッチ等に
より、必要に応じた量に設定する。また、上記半田の組
成は、例えばSn:Pb=60:40,Sn:Pb=10:90
等、用途によって定める。また、上記半田として、In
等を添加した低融点の半田を必要に応じて用いることが
可能であることは言うまでもない。
5から露出した金属層3を陰極として、上記絶縁膜4の
開口部5に半田を供給して、図2に示すように、開口部
5に約40〜50μmの厚さの半田メッキ6を形成す
る。上記半田メッキ6の半田量は開口部5のピッチ等に
より、必要に応じた量に設定する。また、上記半田の組
成は、例えばSn:Pb=60:40,Sn:Pb=10:90
等、用途によって定める。また、上記半田として、In
等を添加した低融点の半田を必要に応じて用いることが
可能であることは言うまでもない。
【0027】次に、図4に示すように、上記半導体基板
200は、吸着ツール11と真空穴12を有するフリッ
プチップボンダーによって保持され、上記フリップチッ
プボンダーを用いて、上記電極形成用基板100に形成
した半田メッキ6と上記半導体基板200に形成した半
田接続用金属層10とが対向するように上記電極形成用
基板100と上記半導体基板200とを位置合わせす
る。
200は、吸着ツール11と真空穴12を有するフリッ
プチップボンダーによって保持され、上記フリップチッ
プボンダーを用いて、上記電極形成用基板100に形成
した半田メッキ6と上記半導体基板200に形成した半
田接続用金属層10とが対向するように上記電極形成用
基板100と上記半導体基板200とを位置合わせす
る。
【0028】次に、上記半田メッキ6に上記半田接続用
金属層10を押し当て、接触させると共に、上記半導体
基板200もしくは上記電極形成用基板100の少なく
とも一方を半田の融点以上に加熱することによって、上
記半田メッキ6を溶融させる。
金属層10を押し当て、接触させると共に、上記半導体
基板200もしくは上記電極形成用基板100の少なく
とも一方を半田の融点以上に加熱することによって、上
記半田メッキ6を溶融させる。
【0029】次に、図4(B)に示すように、上記半導体
基板200と上記電極形成用基板100とを離隔させ
る。このとき、上記溶融した半田メッキ6は、上記電極
形成用基板100の金属層3には濡れないが、上記半導
体基板200に形成した半田接続用金属層10には良好
に濡れるので、図4(B)に示すように、溶融した半田メ
ッキ6は、表面張力により略球状の半田バンプ13とな
り上記電極形成用基板100の金属層3から上記半導体
基板200に形成した半田接続用金属層10に転移され
る。上記金属層3と半田接続用金属層10との半田の濡
れ性の違いにより上記転移が行なわれるのである。
基板200と上記電極形成用基板100とを離隔させ
る。このとき、上記溶融した半田メッキ6は、上記電極
形成用基板100の金属層3には濡れないが、上記半導
体基板200に形成した半田接続用金属層10には良好
に濡れるので、図4(B)に示すように、溶融した半田メ
ッキ6は、表面張力により略球状の半田バンプ13とな
り上記電極形成用基板100の金属層3から上記半導体
基板200に形成した半田接続用金属層10に転移され
る。上記金属層3と半田接続用金属層10との半田の濡
れ性の違いにより上記転移が行なわれるのである。
【0030】上記実施例によれば、上記半導体基板20
0とは別の電極形成用基板100の半田が濡れない金属
層3上に形成した半田メッキ6を溶融させ、この溶融し
た半田メッキ6を上記半導体基板200に形成した半田
が濡れる半田接続用金属層10に転移させることによ
り、上記半導体基板200に半田バンプ電極13を形成
するので、従来例と異なり、半導体基板200自体に半
田バンプ電極形成のための電解メッキや蒸着を施す必要
がない。したがって、上記実施例の半田バンプ電極の形
成方法によれば、個別にダイシングされた半導体基板に
電解メッキや蒸着によって半田を供給するという難しい
工程の必要がなくなり、個別にダイシングされた半導体
基板200上の任意の箇所にある半田接続用金属層10
に容易に半田バンプ電極を形成することができる。
0とは別の電極形成用基板100の半田が濡れない金属
層3上に形成した半田メッキ6を溶融させ、この溶融し
た半田メッキ6を上記半導体基板200に形成した半田
が濡れる半田接続用金属層10に転移させることによ
り、上記半導体基板200に半田バンプ電極13を形成
するので、従来例と異なり、半導体基板200自体に半
田バンプ電極形成のための電解メッキや蒸着を施す必要
がない。したがって、上記実施例の半田バンプ電極の形
成方法によれば、個別にダイシングされた半導体基板に
電解メッキや蒸着によって半田を供給するという難しい
工程の必要がなくなり、個別にダイシングされた半導体
基板200上の任意の箇所にある半田接続用金属層10
に容易に半田バンプ電極を形成することができる。
【0031】なお、上記半田メッキ6を転移させる前
に、上記電極形成用基板100に形成した半田メッキ6
あるいは上記半導体基板200に形成した半田接続用金
属層10にフラックスを塗布しておくことにより、半田
接続用金属層10への溶融した半田メッキ6の濡れ性が
向上し、上記半田メッキ6の転移を特に良好にできる。
ただし、上記フラックス塗布を行なった場合には、上記
半田バンプ13を形成した後に溶剤によるフラックス洗
浄が必要になる。
に、上記電極形成用基板100に形成した半田メッキ6
あるいは上記半導体基板200に形成した半田接続用金
属層10にフラックスを塗布しておくことにより、半田
接続用金属層10への溶融した半田メッキ6の濡れ性が
向上し、上記半田メッキ6の転移を特に良好にできる。
ただし、上記フラックス塗布を行なった場合には、上記
半田バンプ13を形成した後に溶剤によるフラックス洗
浄が必要になる。
【0032】次に、第2の実施例を図5を参照しながら
説明する。
説明する。
【0033】この実施例は、半導体層7を含む半導体基
板200の両端の半田接続用金属層10に、半田よりも
硬度が高くて、かつ半田よりも硬度が高いAuやCu等か
らなる金属突起電極14,14が既に形成されている点
のみが前述の第1の実施例(図1〜図4)と異なる。した
がって、第1の実施例と同一部分には同一番号を付して
説明を省略し、第1の実施例と異なる点を重点的に説明
する。
板200の両端の半田接続用金属層10に、半田よりも
硬度が高くて、かつ半田よりも硬度が高いAuやCu等か
らなる金属突起電極14,14が既に形成されている点
のみが前述の第1の実施例(図1〜図4)と異なる。した
がって、第1の実施例と同一部分には同一番号を付して
説明を省略し、第1の実施例と異なる点を重点的に説明
する。
【0034】上記金属突起電極14,14は、上記半導
体基板200に半田バンプ電極を形成した後に上記半導
体基板200をフリップチップ接続する際に上記半導体
基板200の傾きを防止したり、接続高さを制御する等
の役目をする。
体基板200に半田バンプ電極を形成した後に上記半導
体基板200をフリップチップ接続する際に上記半導体
基板200の傾きを防止したり、接続高さを制御する等
の役目をする。
【0035】この実施例において、上記半導体基板20
0に形成した半田接続用金属層10上の上記金属突起電
極14,14の厚さが、電極形成用基板100の絶縁膜
4上の半田メッキ6の厚さよりも小さい場合には、第1
の実施例と同様に、上記半導体基板200もしくは上記
電極形成用基板100の少なくとも一方を半田の融点以
上に加熱することによって、上記半導体基板200に形
成した半田接続用金属層10に上記電極形成用基板10
0に形成した半田メッキ6を溶融状態で転移させること
ができる。
0に形成した半田接続用金属層10上の上記金属突起電
極14,14の厚さが、電極形成用基板100の絶縁膜
4上の半田メッキ6の厚さよりも小さい場合には、第1
の実施例と同様に、上記半導体基板200もしくは上記
電極形成用基板100の少なくとも一方を半田の融点以
上に加熱することによって、上記半導体基板200に形
成した半田接続用金属層10に上記電極形成用基板10
0に形成した半田メッキ6を溶融状態で転移させること
ができる。
【0036】また、上記金属突起電極14の厚さが、上
記半田メッキ6の厚さよりも大きい場合には、少なくと
も上記電極形成用基板100を半田の融点以上に加熱す
ることによって、半田メッキ6が溶融し、表面張力で略
球状にし、絶縁膜4上の溶融した半田メッキ6の厚さを
上記金属突起電極14,14の厚さよりも大きくしてか
ら、溶融した半田メッキ6を上記半導体基板200に形
成した半田接続用金属層10に転移させれば良い。上記
半田メッキ6が溶融し、表面張力で略球状になり、絶縁
膜4上の厚さが増大する様子を図6(A),(B)に示す。
記半田メッキ6の厚さよりも大きい場合には、少なくと
も上記電極形成用基板100を半田の融点以上に加熱す
ることによって、半田メッキ6が溶融し、表面張力で略
球状にし、絶縁膜4上の溶融した半田メッキ6の厚さを
上記金属突起電極14,14の厚さよりも大きくしてか
ら、溶融した半田メッキ6を上記半導体基板200に形
成した半田接続用金属層10に転移させれば良い。上記
半田メッキ6が溶融し、表面張力で略球状になり、絶縁
膜4上の厚さが増大する様子を図6(A),(B)に示す。
【0037】次に、第3の実施例を図7を参照しながら
説明する。
説明する。
【0038】この実施例は、第1の実施例の形成方法に
従って、半導体層7を含む半導体基板200に半田バン
プ電極17を形成し、次に、第2の実施例の形成方法に
従って、上記半田バンプ電極17よりも融点が高い半田
メッキ18を上記半導体基板200に形成した半田接続
用金属層10に転移させることで、図7(B)に示すよう
に、上記半導体基板200に形成した半田接続用金属層
10に半田バンプ電極19,19を形成する。こうし
て、図7(B)に示すように、1つの半導体基板200に
融点が異なる複数の半田バンプ電極17,19を形成で
きる。
従って、半導体層7を含む半導体基板200に半田バン
プ電極17を形成し、次に、第2の実施例の形成方法に
従って、上記半田バンプ電極17よりも融点が高い半田
メッキ18を上記半導体基板200に形成した半田接続
用金属層10に転移させることで、図7(B)に示すよう
に、上記半導体基板200に形成した半田接続用金属層
10に半田バンプ電極19,19を形成する。こうし
て、図7(B)に示すように、1つの半導体基板200に
融点が異なる複数の半田バンプ電極17,19を形成で
きる。
【0039】次に、第4の実施例を図8を参照しながら
説明する。この実施例は、第1の実施例の形成方法に従
って、半導体層7を含む半導体基板200に小サイズの
第1の半田バンプ電極20,20を形成し、次に、第2
の実施例の形成方法に従って、上記半田バンプ電極20
の形成に用いた半田メッキよりもメッキ厚が厚くサイズ
の大きな半田メッキ21を上記半導体基板200に形成
した半田接続用金属層10に転移させることで、図8
(B)に示すように、上記半田接続用金属層10に大サイ
ズの第2の半田バンプ電極22,22を形成する。こう
して、図7(B)に示すように、1つの半導体基板200
にサイズが異なる複数の半田バンプ電極20,22を形
成できる。
説明する。この実施例は、第1の実施例の形成方法に従
って、半導体層7を含む半導体基板200に小サイズの
第1の半田バンプ電極20,20を形成し、次に、第2
の実施例の形成方法に従って、上記半田バンプ電極20
の形成に用いた半田メッキよりもメッキ厚が厚くサイズ
の大きな半田メッキ21を上記半導体基板200に形成
した半田接続用金属層10に転移させることで、図8
(B)に示すように、上記半田接続用金属層10に大サイ
ズの第2の半田バンプ電極22,22を形成する。こう
して、図7(B)に示すように、1つの半導体基板200
にサイズが異なる複数の半田バンプ電極20,22を形
成できる。
【0040】次に、第5の実施例を図9を参照しながら
説明する。この実施例は、第1の実施例の形成方法に従
って、半導体7を含む半導体基板200に半田バンプ電
極13を形成し、次に、同じく第1の実施例の形成方法
に従って、半田メッキ6を形成した電極形成用基板10
0から、上記半導体基板200に形成した所望の半田接
続用金属層10に形成した半田バンプ電極13上に、所
望の半田接続用金属層10に対応した半田メッキ6を溶
融状態で転移させることで、図9(B)に示すように、1
つの半導体基板200にサイズが異なる複数の半田バン
プ電極23,13を形成できる。
説明する。この実施例は、第1の実施例の形成方法に従
って、半導体7を含む半導体基板200に半田バンプ電
極13を形成し、次に、同じく第1の実施例の形成方法
に従って、半田メッキ6を形成した電極形成用基板10
0から、上記半導体基板200に形成した所望の半田接
続用金属層10に形成した半田バンプ電極13上に、所
望の半田接続用金属層10に対応した半田メッキ6を溶
融状態で転移させることで、図9(B)に示すように、1
つの半導体基板200にサイズが異なる複数の半田バン
プ電極23,13を形成できる。
【0041】しかも、この第5の実施例によれば、電極
形成用基板100から、上記半導体基板200に形成し
た同一の半田接続用金属層10に溶融した半田メッキを
複数回に渡って転移させるので、転移1回当りの半田メ
ッキ量を抑えることができる。つまり、この実施例によ
れば、半田メッキの1回の転移のみで半田バンプ電極を
形成する場合に比べて、メッキ厚が薄く横方向の広がり
が少ない半田メッキを、複数回に渡って転移させるの
で、半導体基板200に狭いピッチで高い半田バンプ電
極を形成することができる。
形成用基板100から、上記半導体基板200に形成し
た同一の半田接続用金属層10に溶融した半田メッキを
複数回に渡って転移させるので、転移1回当りの半田メ
ッキ量を抑えることができる。つまり、この実施例によ
れば、半田メッキの1回の転移のみで半田バンプ電極を
形成する場合に比べて、メッキ厚が薄く横方向の広がり
が少ない半田メッキを、複数回に渡って転移させるの
で、半導体基板200に狭いピッチで高い半田バンプ電
極を形成することができる。
【0042】尚、上記第1〜第5の実施例では、回路基
板としての半導体基板200に半田バンプ電極を形成す
る場合について説明したが、上記回路基板は半導体基板
に限らず、どの様な回路基板であってもよい。
板としての半導体基板200に半田バンプ電極を形成す
る場合について説明したが、上記回路基板は半導体基板
に限らず、どの様な回路基板であってもよい。
【0043】また、上記第1〜第5の実施例では、電極
形成用基板100として、図1(A)に示す絶縁基板2を
備えた基板を用いたが、図1(B)に示すように、絶縁基
板2を備えず、絶縁基板2を備えない分だけ厚さが大き
な半田が濡れない金属(Ti,W,Mo,Nb,Cr,Be,Zr等)
からなる金属板1を備えた電極形成用基板101を用い
てもよい。
形成用基板100として、図1(A)に示す絶縁基板2を
備えた基板を用いたが、図1(B)に示すように、絶縁基
板2を備えず、絶縁基板2を備えない分だけ厚さが大き
な半田が濡れない金属(Ti,W,Mo,Nb,Cr,Be,Zr等)
からなる金属板1を備えた電極形成用基板101を用い
てもよい。
【0044】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の半田バンプ電極の形成方法によれば、回路基板とは別
の電極形成用基板の半田が濡れない金属上に形成した半
田メッキを溶融させ、この溶融した半田メッキを上記回
路基板の半田が濡れる半田接続用金属層に転移させるこ
とにより、回路基板に半田バンプ電極を形成するので、
従来例と異なり、回路基板自体に半田バンプ電極形成の
ための電解メッキや蒸着を施す必要がない。したがっ
て、本発明の半田バンプ電極の形成方法によれば、個別
にダイシングされた回路基板に電解メッキや蒸着によっ
て半田を供給するという難しい工程の必要がなくなり、
個別にダイシングされた回路基板上の任意の箇所にある
半田接続用金属層に容易に半田バンプ電極を形成するこ
とができる。
の半田バンプ電極の形成方法によれば、回路基板とは別
の電極形成用基板の半田が濡れない金属上に形成した半
田メッキを溶融させ、この溶融した半田メッキを上記回
路基板の半田が濡れる半田接続用金属層に転移させるこ
とにより、回路基板に半田バンプ電極を形成するので、
従来例と異なり、回路基板自体に半田バンプ電極形成の
ための電解メッキや蒸着を施す必要がない。したがっ
て、本発明の半田バンプ電極の形成方法によれば、個別
にダイシングされた回路基板に電解メッキや蒸着によっ
て半田を供給するという難しい工程の必要がなくなり、
個別にダイシングされた回路基板上の任意の箇所にある
半田接続用金属層に容易に半田バンプ電極を形成するこ
とができる。
【0045】また、上記電極形成用基板から、上記回路
基板上の任意の箇所にある半田接続用金属層に溶融した
半田メッキを、必要に応じて組成,サイズを変更しなが
ら複数回に渡って転移させることで、上記回路基板上の
所望の半田接続用金属層に所望の組成,サイズの半田バ
ンプ電極を形成することができる。
基板上の任意の箇所にある半田接続用金属層に溶融した
半田メッキを、必要に応じて組成,サイズを変更しなが
ら複数回に渡って転移させることで、上記回路基板上の
所望の半田接続用金属層に所望の組成,サイズの半田バ
ンプ電極を形成することができる。
【0046】また、本発明によれば、従来例と異なり、
回路基板自体に半田バンプ電極形成のための電解メッキ
や蒸着を施す必要がないので、半田よりも融点が高く
て、かつ半田よりも硬度が高いAuやCu等からなる金属
突起電極が既に形成された回路基板に、半田バンプ電極
を容易に形成することができる。上記AuやCu等からな
る金属突起電極は、上記半導体基板に半田バンプ電極を
形成した後に上記半導体基板をフリップチップ接続する
際に、上記半導体基板の傾きを防止したり、接続高さを
制御する役目をする。
回路基板自体に半田バンプ電極形成のための電解メッキ
や蒸着を施す必要がないので、半田よりも融点が高く
て、かつ半田よりも硬度が高いAuやCu等からなる金属
突起電極が既に形成された回路基板に、半田バンプ電極
を容易に形成することができる。上記AuやCu等からな
る金属突起電極は、上記半導体基板に半田バンプ電極を
形成した後に上記半導体基板をフリップチップ接続する
際に、上記半導体基板の傾きを防止したり、接続高さを
制御する役目をする。
【0047】このように、本発明によれば、用途に応じ
た様々な形態のバンプ電極を容易に回路基板上に実現で
きる。
た様々な形態のバンプ電極を容易に回路基板上に実現で
きる。
【図1】 本発明の電極形成用基板の第1の実施例の断
面図である。
面図である。
【図2】 半田メッキを施した上記電極形成用基板の断
面図である。
面図である。
【図3】 上記実施例の半導体基板の電極部の構造を示
す断面図である。
す断面図である。
【図4】 上記実施例において、上記電極形成用基板か
ら、上記半導体基板の電極部への半田の転移方法を示す
図である。
ら、上記半導体基板の電極部への半田の転移方法を示す
図である。
【図5】 第2の実施例を説明する断面図である。
【図6】 上記実施例において、電極形成用基板の半田
メッキが溶融して、表面張力で略球状になる様子を示す
断面図である。
メッキが溶融して、表面張力で略球状になる様子を示す
断面図である。
【図7】 第3の実施例を説明する断面図である。
【図8】 第4の実施例を説明する断面図である。
【図9】 第5の実施例を説明する断面図である。
【図10】 メッキにより半田バンプ電極を形成する第
1の従来例を説明する断面図である。
1の従来例を説明する断面図である。
【図11】 メタルマスクを用いた蒸着法によって半田
バンプ電極を形成する第2の従来例を説明する断面図で
ある。
バンプ電極を形成する第2の従来例を説明する断面図で
ある。
【図12】 ボールボンディング法によって半田バンプ
電極を形成する第3の従来例を説明する断面図である。
電極を形成する第3の従来例を説明する断面図である。
1 金属板 2 絶縁基板 3 金属
層 4 絶縁膜 5 開口部 6 半田
メッキ 7 半導体層 8 絶縁保護膜 9 導体
電極 10 半田接続用金属層 11 吸着ツール 12 真空穴 13,17,19,23 半田バンプ電極 14 金属突起電極 15 略球状になった半田
メッキ 65 メタルマスク 81 キャピラリ 83 半田ワイヤー部 82 半田ボール 100,101 電極形成用基板 200 半導体基板
層 4 絶縁膜 5 開口部 6 半田
メッキ 7 半導体層 8 絶縁保護膜 9 導体
電極 10 半田接続用金属層 11 吸着ツール 12 真空穴 13,17,19,23 半田バンプ電極 14 金属突起電極 15 略球状になった半田
メッキ 65 メタルマスク 81 キャピラリ 83 半田ワイヤー部 82 半田ボール 100,101 電極形成用基板 200 半導体基板
Claims (1)
- 【請求項1】 半田が濡れない金属板上に半田が濡れな
い絶縁膜を形成することによって、電極形成用基板を作
製し、 次に、回路素子が形成された回路基板の半田が濡れる半
田接続用金属層に対応する領域にある上記電極形成用基
板の上記絶縁膜を取り除いて、上記絶縁膜の下層の半田
が濡れない金属層が露出した開口部を形成し、 次に、上記電極形成用基板の上記半田が濡れない金属層
を共通電極とする電解メッキにより上記絶縁膜の開口部
に半田を供給して上記開口部に半田メッキを形成し、 次に、上記電極形成用基板の上記半田メッキと上記回路
基板の半田接続用金属層とが対向するように上記回路基
板と上記電極形成用基板とを位置合わせし、 次に、上記回路基板もしくは電極形成用基板の少なくと
も一方を上記半田の融点以上に加熱して上記半田メッキ
を溶融させると共に、上記半田接続用金属層に上記半田
メッキを当接させ、 次に、上記回路基板と電極形成用基板とを離隔させて、
上記電極形成用基板の開口部に露出した半田が濡れない
金属層から上記回路基板の半田が濡れる半田接続用金属
層に上記溶融した半田メッキを転移させることを特徴と
する半田バンプ電極の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4044554A JPH05243232A (ja) | 1992-03-02 | 1992-03-02 | 半田バンプ電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4044554A JPH05243232A (ja) | 1992-03-02 | 1992-03-02 | 半田バンプ電極の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05243232A true JPH05243232A (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=12694724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4044554A Pending JPH05243232A (ja) | 1992-03-02 | 1992-03-02 | 半田バンプ電極の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05243232A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0889512A2 (en) * | 1997-07-02 | 1999-01-07 | Delco Electronics Corporation | Method for controlling solder bump shape and stand-off height |
| JP2005026715A (ja) * | 1996-08-27 | 2005-01-27 | Nippon Steel Corp | 低融点金属のバンプを備えた半導体装置及びフリップチップボンディング方法 |
| KR20190013551A (ko) | 2017-07-28 | 2019-02-11 | 아스리트 에프에이 가부시키가이샤 | 주상 부재 탑재 장치 및 주상 부재 탑재 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0312932A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-21 | Toshiba Corp | Icの電極形成方法 |
-
1992
- 1992-03-02 JP JP4044554A patent/JPH05243232A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0312932A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-21 | Toshiba Corp | Icの電極形成方法 |
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