JPH071772B2 - 集積回路接続部の形成方法 - Google Patents
集積回路接続部の形成方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は集積回路の接続技術に関する。本発明は、さら
に詳しく述べると、フリップチップ方式を使用して、例
えばIC,LSI,超LSI等の集積回路チップをプリント配線基
板のような接続基板を接続する際に有用な集積回路接続
部を形成する方法に関する。本発明の集積回路接続部を
使用して集積回路チップと基板（カード）を接続する
と、特に高速の信号あるいは大電流の信号をチップ及び
カード間で有効にやりとりすることができる。
に詳しく述べると、フリップチップ方式を使用して、例
えばIC,LSI,超LSI等の集積回路チップをプリント配線基
板のような接続基板を接続する際に有用な集積回路接続
部を形成する方法に関する。本発明の集積回路接続部を
使用して集積回路チップと基板（カード）を接続する
と、特に高速の信号あるいは大電流の信号をチップ及び
カード間で有効にやりとりすることができる。
本発明者らの研究グループでは、集積回路チップを接続
基板に接続する場合、信号伝送線の接続端子をグランド
面の接続端子が取り込む面でフリップチップ方式により
接続するのが有利であるという知見を得、別に特許出願
をした（特開昭 - 号公報）。ところで、この接
続方法を実現する場合、接続基板上に形成されるべき集
積回路接続部の形成が問題としてあった。例えば、フリ
ップチップ方式における接続部形成方法として従来から
用いられている方法に、接続基板（カード）又は集積回
路チップの入出力端子部に真空蒸着によりハンダバンプ
を形成する方法があるというものの、この方法の実施に
必要な装置は高額であり、また、工程が複雑であり、し
たがって、量産性に劣るという欠点がある。また、ハン
ダペーストを用いて集積回路接続部を印刷する方法が提
案されているけれども、これでは、大サイズのパターン
はともかく、今本発明が得ようとしている200μｍ以下
の小サイズのパターンは実質的に形成不可能であるとい
う欠点がある。
基板に接続する場合、信号伝送線の接続端子をグランド
面の接続端子が取り込む面でフリップチップ方式により
接続するのが有利であるという知見を得、別に特許出願
をした（特開昭 - 号公報）。ところで、この接
続方法を実現する場合、接続基板上に形成されるべき集
積回路接続部の形成が問題としてあった。例えば、フリ
ップチップ方式における接続部形成方法として従来から
用いられている方法に、接続基板（カード）又は集積回
路チップの入出力端子部に真空蒸着によりハンダバンプ
を形成する方法があるというものの、この方法の実施に
必要な装置は高額であり、また、工程が複雑であり、し
たがって、量産性に劣るという欠点がある。また、ハン
ダペーストを用いて集積回路接続部を印刷する方法が提
案されているけれども、これでは、大サイズのパターン
はともかく、今本発明が得ようとしている200μｍ以下
の小サイズのパターンは実質的に形成不可能であるとい
う欠点がある。
本発明の目的は、上記した従来の技術の欠点にかんがみ
て、高速信号伝送可能なチップ接続あるいは大電流の信
号を流す端子から他の端子への漏れ電流の影響を小さく
することができるチップ接続を実現するための、信号伝
送線の接続端子をグランド面の接続端子が取り囲む形
の、言わば同軸構造の集積回路接続部を形成する方法を
提供することにある。すなわち、これが今本発明が解決
しようとする問題点である。
て、高速信号伝送可能なチップ接続あるいは大電流の信
号を流す端子から他の端子への漏れ電流の影響を小さく
することができるチップ接続を実現するための、信号伝
送線の接続端子をグランド面の接続端子が取り囲む形
の、言わば同軸構造の集積回路接続部を形成する方法を
提供することにある。すなわち、これが今本発明が解決
しようとする問題点である。
本発明者らは、このたび、同軸構造の接続部と同一形状
（平面形状）の電極パッドをもった接続基板と、それに
位置合わせ下に密着させた同じく前記接続部と同一形状
の貫通孔をもったマスクとから形成された断面形状が凹
形の溝にハンダバンプ形成材料を隙間なく充填して溶着
により下地電極パッドと一体化することにより、所望の
同軸構造の集積回路接続部を形成し得るということを見
い出した。
（平面形状）の電極パッドをもった接続基板と、それに
位置合わせ下に密着させた同じく前記接続部と同一形状
の貫通孔をもったマスクとから形成された断面形状が凹
形の溝にハンダバンプ形成材料を隙間なく充填して溶着
により下地電極パッドと一体化することにより、所望の
同軸構造の集積回路接続部を形成し得るということを見
い出した。
本発明による集積回路接続部形成方法は、すなわち、集
積回路チップの信号伝送線及びグランド面の接続端子が
接続されるべき接続基板の表面上に所定の形状の金属薄
膜を被着して電極パッドと同一形状の貫通孔を有するマ
スク、好ましくはメタルマスクを前記接続基板の表面と
密着させ、その際、前記電極パッド及び貫通孔を位置合
わせし、前記貫通孔の全体にハンダバンプ形成材料を充
填し、そして前記ハンダバンプ形成材料を加熱溶融する
ことによって所定の形状のハンダバンプを形成するとと
もにそのバンプを下地電極パッドに溶着させることを特
徴とする。
積回路チップの信号伝送線及びグランド面の接続端子が
接続されるべき接続基板の表面上に所定の形状の金属薄
膜を被着して電極パッドと同一形状の貫通孔を有するマ
スク、好ましくはメタルマスクを前記接続基板の表面と
密着させ、その際、前記電極パッド及び貫通孔を位置合
わせし、前記貫通孔の全体にハンダバンプ形成材料を充
填し、そして前記ハンダバンプ形成材料を加熱溶融する
ことによって所定の形状のハンダバンプを形成するとと
もにそのバンプを下地電極パッドに溶着させることを特
徴とする。
本発明の実施において、集積回路接続部を同軸構造の形
状となすために、例えば、信号伝送線の接続端子を中央
に配し、それと同心的に環状のグランド面接続端子を配
することができる。また、必要に応じて、グランド面接
続端子の形状を環状から矩形に変更することができる。
状となすために、例えば、信号伝送線の接続端子を中央
に配し、それと同心的に環状のグランド面接続端子を配
することができる。また、必要に応じて、グランド面接
続端子の形状を環状から矩形に変更することができる。
本発明を実施する場合、先ず最初に、接続基板（カー
ド）の接続部分にチップの電極パッドに対応する形状の
金属薄膜、例えばCu,Au,Pd,Pd-Ag,Crなど，を蒸着、ス
パッタ等により被着して電極パッド（ハンダパッドとも
云う）を形成する。
ド）の接続部分にチップの電極パッドに対応する形状の
金属薄膜、例えばCu,Au,Pd,Pd-Ag,Crなど，を蒸着、ス
パッタ等により被着して電極パッド（ハンダパッドとも
云う）を形成する。
電極パッドの形成後、そのパッドと平面形状を同じくす
る貫通孔をもったマスク、特に例えばMoのような金属か
らなるメタルマスクをカードに密着させる。この密着の
際、電極パッドとマスクの貫通孔を正しく位置合わせす
る。
る貫通孔をもったマスク、特に例えばMoのような金属か
らなるメタルマスクをカードに密着させる。この密着の
際、電極パッドとマスクの貫通孔を正しく位置合わせす
る。
次いで、マスクの貫通孔の全体に、すなわち、カードの
電極パッドとカードに密着させたマスクとから形成され
た凹形の溝にハンダバンプ形成材料、例えばPb-Sn,In-B
i,In-Bi-Sn,In-Snなどのハンダまたはハンダ合金材料を
好ましくは直径約50〜100μｍのボール又は粒径約２〜1
0μｍの粉末の形で隙間なく並べるかもしくは充填し、
これを加熱溶融させる。加熱溶融の温度は、用いられる
ハンダバンプ形成材料の溶融温度によって左右されると
いうものの、一般的には約50〜300℃の温度が用いられ
る。例えば、In系のハンダ合金を使用する場合には約60
℃の温度が好ましく、一方、Sn系のハンダ合金を使用す
る場合には約200℃を上回る温度が好ましい。
電極パッドとカードに密着させたマスクとから形成され
た凹形の溝にハンダバンプ形成材料、例えばPb-Sn,In-B
i,In-Bi-Sn,In-Snなどのハンダまたはハンダ合金材料を
好ましくは直径約50〜100μｍのボール又は粒径約２〜1
0μｍの粉末の形で隙間なく並べるかもしくは充填し、
これを加熱溶融させる。加熱溶融の温度は、用いられる
ハンダバンプ形成材料の溶融温度によって左右されると
いうものの、一般的には約50〜300℃の温度が用いられ
る。例えば、In系のハンダ合金を使用する場合には約60
℃の温度が好ましく、一方、Sn系のハンダ合金を使用す
る場合には約200℃を上回る温度が好ましい。
上記のようにしてハンダバンプ形成材料を加熱溶融させ
ると、所定の形成、例えばバンプ状、球状又は類似の形
成のハンダバンプがマスクの貫通孔内に形成され、同時
に、そのバンプと下地電極パッドとが強力に接合せしめ
られる。
ると、所定の形成、例えばバンプ状、球状又は類似の形
成のハンダバンプがマスクの貫通孔内に形成され、同時
に、そのバンプと下地電極パッドとが強力に接合せしめ
られる。
カード上のマスクを除去した後、形成された集積回路接
続部に整合する電極パッドをもったチップとカードとを
該接続部のハンダバンプを介してフリップチップ接合す
る。
続部に整合する電極パッドをもったチップとカードとを
該接続部のハンダバンプを介してフリップチップ接合す
る。
本発明による集積回路接続部の形成方法は例えば次のよ
うにして実施することができる。
うにして実施することができる。
第１図は、本発明方法を有利に適用することのできる集
積回路チップの好ましい一例を示した略示図である。チ
ップ１は、図示される通り、信号伝送線のための電極パ
ッド２と、それを取り囲んで形成されたグランド面のた
めの電極パッド３とからなる複合電極パッドの複数個を
有する。本願明細書では、このような複合電極パッドの
ことを、特に、同軸構造をもった電極パッドあるいは接
続部と呼ぶ。電極パッド３は、中央にある信号伝送線の
電極パッド２がチップ内配線に接続される配線を通すた
めに部分的に開いている。第２図は、第１図に示した集
積回路チップの線分II-IIにそった断面図である。
積回路チップの好ましい一例を示した略示図である。チ
ップ１は、図示される通り、信号伝送線のための電極パ
ッド２と、それを取り囲んで形成されたグランド面のた
めの電極パッド３とからなる複合電極パッドの複数個を
有する。本願明細書では、このような複合電極パッドの
ことを、特に、同軸構造をもった電極パッドあるいは接
続部と呼ぶ。電極パッド３は、中央にある信号伝送線の
電極パッド２がチップ内配線に接続される配線を通すた
めに部分的に開いている。第２図は、第１図に示した集
積回路チップの線分II-IIにそった断面図である。
本発明方法は、例えば、第3a図〜第3e図に断面で示され
る一連の工程を経て実施することができる： 先ず最初に、第２図に断面で示される構造をもった集積
回路チップを接続するための接続基板（カード）を用意
する。カード４は、第3a図に示されるように、内部配線
５を有する。
る一連の工程を経て実施することができる： 先ず最初に、第２図に断面で示される構造をもった集積
回路チップを接続するための接続基板（カード）を用意
する。カード４は、第3a図に示されるように、内部配線
５を有する。
次いで、第3b図に示されるように、カード４の表面上に
電極パッド６を被着する。この電極パッド又はハンダパ
ッド６の形状はそれにフリップチップ接合されるべき集
積回路チップ１の電極パッド２及び３の形状に一致す
る。
電極パッド６を被着する。この電極パッド又はハンダパ
ッド６の形状はそれにフリップチップ接合されるべき集
積回路チップ１の電極パッド２及び３の形状に一致す
る。
次いで、第3c図に示されるように、カード４に被着した
電極パッド６に対応する部分が貫通孔となっているメタ
ルマスク７をカード４に密着させ、貫通孔によって形成
された凹形の溝に所定のサイズのハンダ合金ボール８を
緻密に整列させる。
電極パッド６に対応する部分が貫通孔となっているメタ
ルマスク７をカード４に密着させ、貫通孔によって形成
された凹形の溝に所定のサイズのハンダ合金ボール８を
緻密に整列させる。
引き続いて約60〜250℃の温度でハンダ合金ボール８を
加熱溶融させる（第3d図）。ハンダボール８が一体とな
って図示される通りのハンダバンプ18が形成される。こ
のようにして形成された集積回路接続部のマスク７除去
後の状態を断面図で示すと、第3e図に示される通りであ
る。なお、形成可能な接続部パターン（ハンダバンプ）
の幅は使用するハンダボールの粒径に応じて約50〜100
μｍである。
加熱溶融させる（第3d図）。ハンダボール８が一体とな
って図示される通りのハンダバンプ18が形成される。こ
のようにして形成された集積回路接続部のマスク７除去
後の状態を断面図で示すと、第3e図に示される通りであ
る。なお、形成可能な接続部パターン（ハンダバンプ）
の幅は使用するハンダボールの粒径に応じて約50〜100
μｍである。
最後に、第５図に示されるように、通常のフリップチッ
プ方式を使用して、形成されたカード４の接続部（６＋
18）に第２図の集積回路チップ１の電極パッド２及び３
を接続する。
プ方式を使用して、形成されたカード４の接続部（６＋
18）に第２図の集積回路チップ１の電極パッド２及び３
を接続する。
さらに、上記した接続部形成方法の一部を変更して、第
4a図〜第4c図に断面で示されるようにして実施すること
も可能である。すなわち、この変更方法では、ハンダボ
ールの代りにハンダ合金粉末９を使用しており（第4a
図）、これを第4b図に示されるように加熱溶融させて最
後にハンダバンプ19を得ている（第4c図）。なお、図示
の方法のハンダ合金粉末に代えて市販のハンダペースト
をマスク17の貫通孔を充填しても同様な結果を得ること
ができる。
4a図〜第4c図に断面で示されるようにして実施すること
も可能である。すなわち、この変更方法では、ハンダボ
ールの代りにハンダ合金粉末９を使用しており（第4a
図）、これを第4b図に示されるように加熱溶融させて最
後にハンダバンプ19を得ている（第4c図）。なお、図示
の方法のハンダ合金粉末に代えて市販のハンダペースト
をマスク17の貫通孔を充填しても同様な結果を得ること
ができる。
本発明によれば、例えば第１図に示されるような同軸構
造の集積回路接続部に微細パターンで、しかも容易にか
つ大量に形成することができる。また、このような接続
部の形成が可能となる結果、高速信号あるいは大電流の
信号を集積回路チップと接続基板（カード）との間でや
りとりすることが保証される。
造の集積回路接続部に微細パターンで、しかも容易にか
つ大量に形成することができる。また、このような接続
部の形成が可能となる結果、高速信号あるいは大電流の
信号を集積回路チップと接続基板（カード）との間でや
りとりすることが保証される。
第１図は、本発明において用いることのできる集積回路
チップの一例を示した略示図、 第２図は、第１図に示した集積回路チップの線分II-II
にそった部分断面図、 第3a図〜第3e図は、それぞれ、本発明方法の好ましい一
例を順を追って示した断面図、 第4a図〜第4c図は、それぞれ、第3c図〜第3e図の方法の
変形例を示した断面図、そして 第５図は、本願発明方法により形成された接続部を用い
たフリップチップ接続の一例を示した断面図である。 図中、１は集積回路チップ、２は信号伝送線の電極パッ
ド、３はグランド面の電極パッド、４は接続基板（カー
ド）、６は電極パッド、７及び17はマスク、８はハンダ
合金ボール、そして９はハンダ合金粉末である。
チップの一例を示した略示図、 第２図は、第１図に示した集積回路チップの線分II-II
にそった部分断面図、 第3a図〜第3e図は、それぞれ、本発明方法の好ましい一
例を順を追って示した断面図、 第4a図〜第4c図は、それぞれ、第3c図〜第3e図の方法の
変形例を示した断面図、そして 第５図は、本願発明方法により形成された接続部を用い
たフリップチップ接続の一例を示した断面図である。 図中、１は集積回路チップ、２は信号伝送線の電極パッ
ド、３はグランド面の電極パッド、４は接続基板（カー
ド）、６は電極パッド、７及び17はマスク、８はハンダ
合金ボール、そして９はハンダ合金粉末である。
Claims (3)
- 【請求項１】集積回路チップを接続基板に、信号伝送線
の接続端子をグランド面の接続端子が取り囲む形でフリ
ップチップ方式により接続する際の集積回路接続部を形
成する方法であって、 集積回路チップの信号伝送線及びグランド面の接続端子
が接続されるべき接続基板の表面上に所定の形状の金属
薄膜を被着して電極パッドとなし、 前記電極パッドと同一形状の貫通孔を有するマスクを前
記接続基板の表面と密着させ、その際、前記電極パッド
及び貫通孔を位置合わせし、 前記貫通孔の全体にハンダバンプ形成材料を充填し、そ
して 前記ハンダバンプ形成材料を加熱溶融することによって
所定の形状のハンダバンプを形成するとともにそのバン
プを下地電極パッドに溶着させることを特徴とする、集
積回路接続部を形成する方法。 - 【請求項２】前記ハンダバンプ形成材料がハンダ合金ボ
ールである、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 - 【請求項３】前記ハンダバンプ形成材料がハンダ合金粉
末である、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60137688A JPH071772B2 (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 集積回路接続部の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60137688A JPH071772B2 (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 集積回路接続部の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61296728A JPS61296728A (ja) | 1986-12-27 |
| JPH071772B2 true JPH071772B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=15204480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60137688A Expired - Fee Related JPH071772B2 (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 集積回路接続部の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071772B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63304636A (ja) * | 1987-06-05 | 1988-12-12 | Hitachi Ltd | はんだキヤリア及びその製法並びにこれを用いた半導体装置の実装方法 |
| WO2000010369A1 (en) * | 1998-08-10 | 2000-02-24 | Fujitsu Limited | Method of forming solder bump, method of mounting electronic device, and mounting structure of electronic device |
| JP4006173B2 (ja) | 2000-08-25 | 2007-11-14 | 三星エスディアイ株式会社 | メタルマスク構造体及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP60137688A patent/JPH071772B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61296728A (ja) | 1986-12-27 |
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