JPH10256307A - Wiring board with semiconductor device, wiring board and manufacture thereof - Google Patents

Wiring board with semiconductor device, wiring board and manufacture thereof

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JPH10256307A
JPH10256307A JP9059612A JP5961297A JPH10256307A JP H10256307 A JPH10256307 A JP H10256307A JP 9059612 A JP9059612 A JP 9059612A JP 5961297 A JP5961297 A JP 5961297A JP H10256307 A JPH10256307 A JP H10256307A
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晴彦 村田
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NGK Spark Plug Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the durability of connections by separating a substrate solder material from element pads contg. Ca; this material contg. specified amt. of Sn and having a lower m.p. than that of element solder bumps contg. specified content of Sn. SOLUTION: A semiconductor element 1 has element solder bumps 3 contg. Sn by 0-20wt.% element pads 4 contg. Cu. Substrate solder bumps 8 having a lower m.p. than that of the element bump 3 and contg. Sn by 20wt.% or more and element 1 are set to heights enough to separate the substrate bumps 8 from the pads 4 when the bumps 8 are welded to the element bumps 3. This effectively prevents bonded parts from being broken for a long time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半田バンプを用い
て半導体素子と配線基板とが接合された半導体素子付き
配線基板、配線基板及びその製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring board with a semiconductor element in which a semiconductor element and a wiring board are joined using solder bumps, a wiring board, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、いわゆるフリップチップ法に
よって、半導体素子(以下フリップチップと記す)をフ
リップチップ搭載用基板(以下単に基板とも記す)に実
装する場合には、下記の手順が採用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a semiconductor element (hereinafter, referred to as a flip chip) is mounted on a flip chip mounting substrate (hereinafter, also simply referred to as a substrate) by a so-called flip chip method, the following procedure is adopted. I have.

【0003】例えば図16(a)に示す様に、フリップ
チップP1のパッドP2上に、高温半田からなるバンプ
P3を形成し、一方、フリップチップ搭載用基板P4の
パッドP5上に、高温半田より融点の低い共晶半田から
なるバンプP6を形成し、お互いのバンプP3,P6を
接触させて約210℃に加熱して、共晶半田のみを溶融
させることで接合を行っている。
For example, as shown in FIG. 16A, a bump P3 made of a high-temperature solder is formed on a pad P2 of a flip chip P1, while a bump P3 of a flip-chip mounting board P4 is formed on a pad P5 of a flip-chip mounting substrate P4. A bump P6 made of a eutectic solder having a low melting point is formed, the bumps P3 and P6 are brought into contact with each other, heated to about 210 ° C., and only the eutectic solder is melted for joining.

【0004】このうち、フリップチップP1のパッド
(チップ側パッド)P2は、主としてCuスパッタによ
り形成されたCu層を備えたものであり、一方、フリッ
プチップ搭載用基板P4のパッド(基板側パッド)P5
は、Cuメッキにより形成されたCu層の上に、Niメ
ッキ及びAuメッキを施したものである。
The pad (chip-side pad) P2 of the flip chip P1 has a Cu layer mainly formed by Cu sputtering, while the pad (substrate-side pad) of the flip-chip mounting substrate P4. P5
Is obtained by subjecting a Cu layer formed by Cu plating to Ni plating and Au plating.

【0005】また、前記フリップチップ搭載用基板P4
のバンプP6を形成する方法としては、例えば下記〜
の各種の方法が知られている。 半田ペースト印刷法 基板上に形成した下地導電性パッドの上に、印刷によっ
て半田ペーストを配置し、その後、加熱して半田ペース
トを溶融させることよって、パッド上に半球状又は球状
の半田バンプを形成する方法。
The flip chip mounting substrate P4
As a method for forming the bump P6 of
Are known. Solder paste printing method Solder paste is placed by printing on the underlying conductive pad formed on the substrate, and then heated to melt the solder paste, forming a hemispherical or spherical solder bump on the pad how to.

【0006】半田プリフォーム搭載法 半田プリフォームを基板のパッド上に搭載した後に、加
熱して半田プリフォームを溶融させることによって半田
バンプを形成する方法。 半田ボンディング法 半田をボンディングで基板のパッド上に付着させた後
に、加熱して半田を溶融させることによって半田バンプ
を形成する方法。
Solder preform mounting method A method in which a solder preform is mounted on a pad of a substrate and then heated to melt the solder preform to form solder bumps. Solder bonding method A method of forming solder bumps by applying solder to a substrate pad by bonding and then heating and melting the solder.

【0007】ボール搭載法 少量の共晶半田ペーストを基板のパッド上に塗布し、こ
の上にボールを搭載した後に、加熱して共晶半田ペース
トを溶融させることによってボールをパッドに固着して
半田バンプを形成する方法。
Ball mounting method A small amount of eutectic solder paste is applied on a pad of a substrate, and after mounting the ball thereon, the ball is fixed to the pad by heating to melt the eutectic solder paste and solder. A method of forming a bump.

【0008】半田ディッピング法 溶融半田中に製品を浸漬、又は溶融半田の噴流に製品を
接触させて、パッド上に半田バンプを形成する方法。 無電解半田メッキ法 パッド上に、無電解メッキにて半田を供給して、半田バ
ンプを形成する方法。
[0008] Solder dipping method A method of immersing a product in molten solder or contacting the product with a jet of molten solder to form a solder bump on a pad. Electroless solder plating method A method in which solder is supplied to pads by electroless plating to form solder bumps.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記〜
のような方法で半田バンプを形成する場合には、下記の
ような問題があり、一層の改善が求められている。つま
り、図16(b)に示す様に、フリップチップP1とフ
リップチップ搭載用基板P4を接合する場合には、フリ
ップチップ搭載用基板4上のバンプP6の共晶半田が溶
融によってチップ側パッドP2部分まで這上がるが、共
晶半田はその約60%がSnであるため、Snとチップ
側パッドP2中のCuが反応して、固くてもろい金属間
化合物P7が大量に形成されてしまう。
SUMMARY OF THE INVENTION
When the solder bumps are formed by the method described above, there are the following problems, and further improvement is required. That is, as shown in FIG. 16 (b), when the flip chip P1 and the flip chip mounting substrate P4 are joined, the eutectic solder of the bump P6 on the flip chip mounting substrate 4 is melted to melt the chip side pad P2. Although the eutectic solder crawls up to the portion, about 60% of the eutectic solder is Sn, so Sn reacts with Cu in the chip-side pad P2 to form a large amount of hard and brittle intermetallic compound P7.

【0010】この金属間化合物P7がチップ側パッドP
2に形成されると、フリップチップP1とフリップチッ
プ搭載用基板P4の熱膨張差による応力などで、長期間
使用しているうちにその部分にクラックが生じて、チッ
プ側パッドP2とバンプP3の接合部分が破断するとい
う問題があった。
The intermetallic compound P7 is used as a pad P on the chip side.
When the chip P2 and the bump P3 are used for a long time, cracks occur in the portion due to stress due to a difference in thermal expansion between the flip chip P1 and the flip chip mounting substrate P4. There was a problem that the joint was broken.

【0011】本発明は、接合部分の耐久性が高く、しか
も生産性、品質、コストの点で優れた半導体素子付き配
線基板、配線基板及びその製造方法を提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wiring board with a semiconductor element, a wiring board, and a method of manufacturing the same, which have high durability at a joint portion and are excellent in productivity, quality and cost.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項1の半導体素子付き配線基板の発明では、Cu
を含む素子側パッド上に、Snを含まないかあるいは多
くとも20wt%以下含む素子側半田材料からなる素子
側半田バンプを有する半導体素子と、素子側半田バンプ
より融点が低く、かつ20wt%以上のSnを含む基板
側半田材料からなる基板側半田バンプとを、素子側半田
バンプに基板側半田バンプを融着することにより、半導
体素子と配線基板とを接合してなる半導体素子付き配線
基板であって、基板側半田材料が素子側パッドから離隔
している。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a wiring board with a semiconductor element.
A semiconductor element having an element-side solder bump made of an element-side solder material that does not contain Sn or contains at most 20 wt% or less on an element-side pad containing, and a melting point lower than that of the element-side solder bump and 20 wt% or more. A wiring board with a semiconductor element formed by joining a semiconductor element and a wiring board by fusing a board-side solder bump made of a board-side solder material containing Sn and a board-side solder bump to the element-side solder bump. Thus, the substrate-side solder material is separated from the element-side pads.

【0013】つまり、従来では、素子側半田バンプに基
板側半田バンプを融着して接合する場合に、Cuを含む
素子側パッドに20wt%以上のSnを含む基板側半田
材料が這上がって到達すると、CuとSnとが反応して
脆い金属間化合物が多量に形成され、その部分にクラッ
ク等が生じることがある。
That is, conventionally, when the board-side solder bumps are fused and bonded to the element-side solder bumps, the board-side solder material containing 20 wt% or more Sn creeps up and reaches the element-side pads containing Cu. Then, Cu and Sn react with each other to form a large amount of a brittle intermetallic compound, which may cause cracks or the like in that portion.

【0014】これに対して、本発明では、基板側半田材
料が素子側パッドから離隔し接していないので、当然な
がら、CuとSnとの反応による脆い金属間化合物が形
成されることはない。そのため、半導体素子と配線基板
との熱膨張差によって接合部分に応力がかかっても、ク
ラックが生じにくく、長期間にわたって接合部分の破断
を効果的に防止できる。
On the other hand, in the present invention, the brittle intermetallic compound is not formed due to the reaction between Cu and Sn, because the substrate-side solder material is not separated from and in contact with the element-side pad. Therefore, even if stress is applied to the joint due to a difference in thermal expansion between the semiconductor element and the wiring board, cracks are less likely to occur, and breakage of the joint can be effectively prevented for a long period of time.

【0015】なお、Snを含まないか、あるいは多くと
も20wt%以下含む半田材料としては、例えば、Pb
単体、Pb基半田(97.5Pb−2.5Ag、95P
b−5Ag、90Pb−5Ag−5Sb、90Pb−5
Ag−5Sn等)、Pb−Sn半田のうち、Snを20
wt%以下含むもの(97Pb−3Sn、95Pb−5
Sn、90Pb−10Sn)、更に他の成分(Ag、S
b、Cu、In等)を添加したものなどが挙げられる。
As a solder material not containing Sn or containing at most 20 wt% or less, for example, Pb
Simple substance, Pb-based solder (97.5Pb-2.5Ag, 95P
b-5Ag, 90Pb-5Ag-5Sb, 90Pb-5
Ag-5Sn, etc.) and Pb-Sn solder with Sn being 20
wt% or less (97Pb-3Sn, 95Pb-5
Sn, 90Pb-10Sn), and other components (Ag, S
b, Cu, In, etc.).

【0016】また、20wt%以上のSnを含む半田材
料としては、例えばPb−Sn系半田においては、Pb
−Sn共晶半田(37Pb−63Sn)や、その近傍の
組成(33Pb−67Sn、35Pb−65Sn、40
Pb−60Sn、45Pb−55Sn等、概略20〜4
5wt%、Sn80〜55wt%)のものが挙げられ
る。これらは、融点が200℃程度以下であり、素子側
半田材料との融点の違いが大きくなるので、取扱が容易
になる。なお、その他の成分(Ag、Sb、Cu、I
n、Bi、Cd等)を添加したもの(例えば36Pb−
60Sn−4Ag、40Pb−57Sn−3Bi等)を
用いてもよい。
As a solder material containing 20 wt% or more of Sn, for example, Pb-Sn based solder includes Pb
-Sn eutectic solder (37Pb-63Sn) and its composition (33Pb-67Sn, 35Pb-65Sn, 40P)
About 20 to 4 such as Pb-60Sn and 45Pb-55Sn
5 wt%, Sn 80-55 wt%). These have a melting point of about 200 ° C. or less, and the difference in melting point from the element-side solder material becomes large, so that handling becomes easy. In addition, other components (Ag, Sb, Cu, I
n, Bi, Cd, etc.) (for example, 36Pb-
60Sn-4Ag, 40Pb-57Sn-3Bi, etc.).

【0017】また、融着された基板側半田材料中には、
基板側半田バンプや素子側半田バンプの酸化防止のため
表面に形成されていたAuが、溶食により含まれている
こともある。請求項2の半導体素子付き配線基板の発明
では、素子側半田材料がPbを主成分とする高温半田か
らなり、基板側半田材料がPb−Sn共晶半田からな
る。
Further, in the fused solder material on the substrate side,
Au formed on the surface to prevent oxidation of the substrate-side solder bumps and the element-side solder bumps may be included by erosion. In the second aspect of the invention, the element-side solder material is made of high-temperature solder containing Pb as a main component, and the substrate-side solder material is made of Pb-Sn eutectic solder.

【0018】つまり、本発明では、素子側半田材料の溶
融温度が基板側半田材料の溶融温度より高く設定されて
いるので、その両溶融温度の間の温度(即ち素子側半田
材料が溶融せず且つ基板側半田材料が溶融する温度)に
て加熱して、基板側半田材料のみを溶融させ、その後冷
却することにより、基板側半田材料を素子側半田バンプ
に融着させて、半導体素子を配線基板に接合することが
できる。
That is, in the present invention, since the melting temperature of the element-side solder material is set higher than the melting temperature of the substrate-side solder material, the temperature between the two melting temperatures (that is, the element-side solder material does not melt). (At a temperature at which the board-side solder material melts) to melt only the board-side solder material, and then cool to fuse the board-side solder material to the device-side solder bumps, thereby wiring the semiconductor element. Can be bonded to a substrate.

【0019】なお、Pbを主成分とする高温半田として
は、例えば、Pb基半田やPb−Sn半田のうち、97
Pb−3Sn、95Pb−5Sn、90Pb−10Sn
等を挙げることができる。一方、基板側半田材料のPb
−Sn共晶半田は、入手し易く融点も低く、高温半田と
も濡れ易く好ましいが、その他、素子側半田材料の融点
を勘案しつつ組成を決めれば良い。例えば、更に低融点
化するために、InやBi、Ag等を添加したものを用
いてもよい。
The high-temperature solder containing Pb as a main component is, for example, 97% of Pb-based solder or Pb-Sn solder.
Pb-3Sn, 95Pb-5Sn, 90Pb-10Sn
And the like. On the other hand, Pb of the board-side solder material
The -Sn eutectic solder is preferable because it is easily available and has a low melting point and easily wets with high-temperature solder. However, the composition may be determined in consideration of the melting point of the element-side solder material. For example, a material to which In, Bi, Ag, or the like is added to further lower the melting point may be used.

【0020】素子側パッドとしては、Cuを主成分とす
る層を素子側半田バンプとの界面に有する構成とするこ
とができる。この場合には、Cuを含む層に、素子側半
田材料がよく濡れるので、安定した形状の素子側半田バ
ンプが形成できる。しかも、本発明によれば、その層に
おける金属間化合物の形成を防止できるので、前記請求
項1と同様に、長期間にわたって接合部分の破断を効果
的に防止できる。
The element-side pad can be configured to have a layer mainly composed of Cu at the interface with the element-side solder bump. In this case, since the element-side solder material is sufficiently wetted on the layer containing Cu, a stable-shaped element-side solder bump can be formed. Moreover, according to the present invention, the formation of an intermetallic compound in the layer can be prevented, and thus, similarly to the above-described first aspect, it is possible to effectively prevent the joint portion from being broken for a long time.

【0021】請求項3の配線基板の発明では、基板側半
田バンプの高さが、素子側半田バンプに基板側半田バン
プを融着した際に、基板側半田材料が素子側パッドから
離隔する高さに設定されている。尚、この半田バンプの
高さとは、半田バンプ自身の高さ、即ち各半田バンプの
底面(パッドの上面)から半田バンプの頂部までの高さ
をいう。
According to the third aspect of the present invention, the height of the substrate-side solder bump is such that the substrate-side solder material is separated from the element-side pad when the substrate-side solder bump is fused to the element-side solder bump. Is set to The height of the solder bump means the height of the solder bump itself, that is, the height from the bottom surface (upper surface of the pad) of each solder bump to the top of the solder bump.

【0022】つまり、本発明では、基板側半田バンプの
高さを、上述した融着の際に、基板側半田材料が素子側
パッドに到達しない高さ、具体的には従来より低い高さ
にしている。そのため、この様な高さに設定された基板
側半田バンプを有する配線基板に、半導体素子を接合す
ると、融着の際に基板側半田材料が素子側パッドに到達
しないので、当然ながら、CuとSnとの反応による脆
い金属間化合物が形成されない。基板側半田材料が、素
子側半田バンプ上に濡れ広がるが、その濡れ広がりの程
度は、基板側半田バンプの高さの影響を受けるからであ
る。よって、半導体素子と配線基板との熱膨張差によっ
て接合部分に応力がかかっても、クラックが生じにく
く、長期間にわたって接合部分の破断を効果的に防止で
きる。
That is, in the present invention, the height of the board-side solder bump is set to a height at which the board-side solder material does not reach the element-side pad during the above-mentioned fusion, specifically, to a height lower than the conventional height. ing. Therefore, when a semiconductor element is joined to a wiring board having board-side solder bumps set at such a height, the board-side solder material does not reach the element-side pad during fusion, so that, naturally, Cu and A brittle intermetallic compound is not formed due to the reaction with Sn. This is because the board-side solder material spreads over the element-side solder bumps, and the degree of the spread is affected by the height of the board-side solder bumps. Therefore, even if stress is applied to the joint due to a difference in thermal expansion between the semiconductor element and the wiring board, cracks are unlikely to occur, and breakage of the joint can be effectively prevented for a long period of time.

【0023】請求項4の配線基板の発明では、20wt
%以上のSnを含む基板側半田材料からなる基板側半田
バンプを有し、素子側パッド上に素子側半田バンプを有
する半導体素子を、素子側半田バンプに基板側半田バン
プを融着することにより接合するための配線基板であっ
て、基板側半田バンプの高さが、前記融着した際に、基
板側半田材料が素子側パッドから離隔する高さに設定さ
れている。
According to the fourth aspect of the present invention, there is provided a wiring board of 20 wt.
% By soldering a semiconductor element having a board-side solder bump made of a board-side solder material containing at least Sn, and having an element-side solder bump on an element-side pad, and a board-side solder bump on the element-side solder bump. In a wiring board for bonding, the height of the board-side solder bump is set to a height at which the board-side solder material is separated from the element-side pad when the above-described fusion is performed.

【0024】Snは、金属間化合物を形成し易い性質を
有し、素子側パッドに用いられるCu、Ni、Au、A
g、Pt等と金属間化合物を形成する。しかし、本発明
では、Snを含む基板側半田材料が素子側パッドから離
隔するようにされているので、金属間化合物を形成する
ことがない。
Sn has a property of easily forming an intermetallic compound, and Cu, Ni, Au, A
Form intermetallic compounds with g, Pt, etc. However, in the present invention, since the substrate-side solder material containing Sn is separated from the element-side pads, no intermetallic compound is formed.

【0025】従って、前記請求項3と同様に、半導体素
子と配線基板との熱膨張差によって接合部分に応力がか
かっても、クラックが生じにくく、長期間にわたって接
合部分の破断を効果的に防止できる。請求項5の配線基
板の発明では、基板側半田バンプの高さが、素子側半田
バンプの高さの60%以下である。
Therefore, as in the third aspect, even if stress is applied to the junction due to the difference in thermal expansion between the semiconductor element and the wiring board, cracks are unlikely to occur, and breakage of the junction is effectively prevented for a long period of time. it can. According to the fifth aspect of the present invention, the height of the board-side solder bump is 60% or less of the height of the element-side solder bump.

【0026】つまり、この様な高さに設定されている
と、融着の際に、基板側半田材料が素子側パッドに到達
しないので、脆い金属間化合物が形成されず、よって、
クラックが生じにくく、接合部分の破断を効果的に防止
できる。この60%の規定は、以下に述べる様に、幾何
学的な理由により設定されるものである。
In other words, if the height is set to such a value, the brittle intermetallic compound is not formed because the substrate-side solder material does not reach the element-side pads during fusion.
Cracks are less likely to occur, and breakage of the joint can be effectively prevented. The 60% rule is set for geometric reasons as described below.

【0027】まず、半導体素子と配線基板とが接合され
た状態を考える。この状態において半導体素子と配線基
板とが最も近接した場合では、図1(a)に示す様に、
素子側半田バンプの頂部が基板側パッドに当接する。こ
の場合において、基板側半田材料が素子側パッドに這上
がらないで、かつ基板側半田材料の体積が最も多い状態
が図1(a)に示す状態であり、基板側半田材料の図中
上端が素子側パッドの図中下方外周に至る直前の状態で
ある。
First, a state in which the semiconductor element and the wiring board are joined will be considered. In this state, when the semiconductor element and the wiring board are closest to each other, as shown in FIG.
The top of the device-side solder bump contacts the board-side pad. In this case, FIG. 1A shows a state in which the board-side solder material does not crawl on the element-side pads and the board-side solder material has the largest volume. This is a state immediately before the element-side pad reaches the lower periphery in the drawing.

【0028】ここで、素子側パッドと基板側パッドのパ
ッド径は、通常ほぼ同じであることから、接合部の半田
体積(素子側半田バンプと基板側半田バンプの体積の合
計)を、図1(b)に示す様に、素子側パッドを底面と
し素子側半田バンプのバンプ高さを高さとする円柱の体
積として近似する。更に、例えば通常の高温半田からな
る素子側半田バンプは、パッド径とバンプ高さがほぼ等
しい略半球状とみなせるので、素子側半田バンプの半径
(=素子側半田バンプ高さ=基板側半田バンプの半径)
をrとすると、素子側半田バンプの体積a及び接合部の
体積bは、下記式(1)及び(2)から求まる。
Here, since the pad diameters of the element-side pads and the substrate-side pads are generally almost the same, the solder volume (the total volume of the element-side solder bumps and the substrate-side solder bumps) of the joint is shown in FIG. As shown in (b), the volume is approximated as the volume of a cylinder having the element-side pad as the bottom surface and the height of the element-side solder bump as the height. Further, for example, an element-side solder bump made of normal high-temperature solder can be regarded as a substantially hemispherical shape having substantially the same pad diameter and bump height. Therefore, the radius of the element-side solder bump (= element-side solder bump height = board-side solder bump) Radius)
Is r, the volume a of the element-side solder bump and the volume b of the joint are obtained from the following equations (1) and (2).

【0029】 素子側半田バンプの体積a=(2/3)・πr3 …(1) 接合部(円柱)の体積b =πr3 …(2) 従って、基板側半田材料の体積(=基板側半田バンプの
体積)Vは、接合部(円柱)の体積bから素子側半田バ
ンプの体積aを除いたものと見なせるので、下記式
(3)から求まる。
Volume of element-side solder bump a = (2/3) · πr 3 (1) Volume of joint (cylinder) b = πr 3 (2) Therefore, volume of substrate-side solder material (= substrate side) Since the volume (V) of the solder bump can be regarded as the value obtained by removing the volume (a) of the element-side solder bump from the volume (b) of the joint (column), it can be obtained from the following equation (3).

【0030】 基板側半田バンプの体積V=b−a =πr3−(2/3)・πr3 =(1/3)πr3 =0.33πr3 …(3) 従って、体積Vは、素子側半田バンプの体積aの1/2
以下にすれば、基板側半田材料が素子側パッドにまで届
くことはない。
The volume V of the substrate-side solder bumps V = ba = πr 3 − (2/3) · πr 3 = (1/3) πr 3 = 0.33πr 3 (3) 1/2 of the volume a of the side solder bump
In the following, the substrate-side solder material does not reach the element-side pads.

【0031】ここで、基板側半田バンプは、溶融時には
表面張力によって概略球を切断した形状になるため、そ
の体積Vは、基板側パッドのパッド径rとバンプ高さT
から、以下、の様に場合分けして計算できる。尚、
以下の計算では、バンプ形状を構成する切断された球の
半径をL、球の半径Lとバンプ高さTとの差をtとす
る。
Here, since the substrate-side solder bump has a substantially spherical shape cut by surface tension during melting, its volume V is determined by the pad diameter r of the substrate-side pad and the bump height T.
Thus, the following calculation can be performed. still,
In the following calculations, the radius of the cut sphere forming the bump shape is L, and the difference between the radius L of the sphere and the bump height T is t.

【0032】図2(a)に示す様に、バンプが半球状
より小さい場合 L2=r2+t2、 T=L−t から L =(r2/T+T)/2 …(4) t =(r2/T−T)/2 …(5)
As shown in FIG. 2A, when the bump is smaller than a hemisphere, L 2 = r 2 + t 2 , T = Lt, and L = (r 2 / T + T) / 2 (4) t = (R 2 / T−T) / 2 (5)

【0033】[0033]

【数1】 (Equation 1)

【0034】図2(b)に示す様に、バンプが半球状
より大きい場合 L2=r2+t2、 T=L+t から L =(r2/T+T)/2 t =(T−r2/T)/2
As shown in FIG. 2B, when the bump is larger than a hemisphere, L 2 = r 2 + t 2 , and T = L + t, so that L = (r 2 / T + T) / 2 t = (T−r 2 / T) / 2

【0035】[0035]

【数2】 (Equation 2)

【0036】ここで、図1(c)に示す様に、例えば共
晶半田からなる基板側半田バンプの体積Vは、半球状の
高温半田からなる素子側半田バンプの体積b(=(2/
3)πr3)の半分(V=(1/3)πr3)以下である
ので、前記図2(a)に示すの場合の様に、半球状よ
り小さいバンプとなる。
Here, as shown in FIG. 1C, for example, the volume V of the substrate-side solder bump made of eutectic solder is equal to the volume b (= (2 /
3) Since it is less than half of πr 3 (V = (1 /) πr 3 ), the bump is smaller than a hemisphere as shown in FIG. 2A.

【0037】従って、基板側半田バンプの体積Vは、前
記式(6)から算出できる。例えば前記図1(a)に示
す許容限界状態における基板側半田バンプの体積Vは、
前記式(3)よりV=0.33πr3であるので、下記
式(7)を満たすLとtを求めれば、バンプ高さTが求
まることになる。
Therefore, the volume V of the substrate-side solder bump can be calculated from the above equation (6). For example, the volume V of the board-side solder bump in the allowable limit state shown in FIG.
Since V = 0.33πr 3 from the above equation (3), if L and t satisfying the following equation (7) are obtained, the bump height T can be obtained.

【0038】 0.33πr3=π(L3×2/3−L2t+t3/3) …(7) 逆に、バンプ高さTを与えて、L,tを求め、その結
果、V=0.33πr3を満たせば、そのバンプ高さT
が求める値であることになる。従って、ここで、T=
0.6×rとすると、即ち、本発明の様に、基板側半田
バンプのバンプ高さTは、基板側パッドのパッド径r
(=パッド径が同じで且つ半球状である素子側パッドの
高さ)の60%とすると、 前記式(4)より、L=(r2/0.6r+0.6r)
/2=1.13×r 前記式(5)より、t=(r2/0.6r−0.6r)
/2=0.53×r となる。よって、前記式(6)より、 V=π[(1.13×r)3×2/3−(1.13×
r)2×0.53r+(0.53r)3/3]=0.33
πr3 となり、この体積Vは、前記図1(a)及び前記式
(3)で示した様に、接合時に素子側パッドに基板側半
田材料が達しない限界状態における半田体積と一致す
る。
[0038] 0.33πr 3 = π (L 3 × 2/3-L 2 t + t 3/3) ... (7) Conversely, given a bump height T, L, a t determined, as a result, V = If 0.33πr 3 is satisfied, the bump height T
Is the desired value. Therefore, here, T =
0.6 × r, that is, as in the present invention, the bump height T of the board-side solder bump is equal to the pad diameter r of the board-side pad.
Assuming that 60% of (= the height of the element-side pad having the same pad diameter and hemispherical shape), from the above equation (4), L = (r 2 /0.6r+0.6r)
/2=1.13×r From the above equation (5), t = (r 2 /0.6r−0.6r)
/2=0.53×r. Therefore, from the above equation (6), V = π [(1.13 × r) 3 × 2 / 3− (1.13 ×
r) 2 × 0.53r + (0.53r ) 3 /3]=0.33
πr 3 , and this volume V matches the solder volume in the limit state where the board-side solder material does not reach the element-side pad at the time of bonding, as shown in FIG. 1A and the equation (3).

【0039】このことから、基板側半田バンプのバンプ
高さが、素子側半田バンプのバンプ高さの60%以下で
あれば、接合時に、基板側半田材料が素子側パッドに達
せず、従って、基板側半田材料の成分が素子側パッドの
成分と反応して金属間化合物を形成しないことが分か
る。
From the above, if the bump height of the substrate-side solder bump is 60% or less of the bump height of the element-side solder bump, the substrate-side solder material does not reach the element-side pad at the time of bonding. It can be seen that the component of the substrate-side solder material does not react with the component of the element-side pad to form an intermetallic compound.

【0040】請求項6の配線基板の発明では、基板側半
田バンプの高さが、10〜40μmである。つまり、実
際に半導体素子に設けられる素子側半田バンプの高さ
は、通常、約70μmであるので、この素子側半田バン
プに基板側半田材料が融着する際に、基板側半田材料が
素子側パッドに到達しない様にし、かつ十分な接合を行
うためには、基板側半田バンプの高さを10〜40μm
の高さに設定するのがよい。
In the wiring board according to the present invention, the height of the board-side solder bump is 10 to 40 μm. In other words, the height of the device-side solder bumps actually provided on the semiconductor device is usually about 70 μm. Therefore, when the board-side solder material is fused to the device-side solder bumps, the board-side solder material is In order not to reach the pad and to perform sufficient bonding, the height of the board-side solder bump should be 10 to 40 μm.
It is good to set to the height of.

【0041】即ち、この基板側半田バンプの高さが10
μm以上であると、基板側半田材料の体積が十分で接合
力が確保でき、高さが40μm以下であると、溶融時に
基板側半田材料が素子側パッドに至らないので好適であ
る。従って、素子側半田バンプに基板側半田材料が融着
する際に、基板側半田材料が素子側パッドに到達しない
ので、前記請求項5と同様に、脆い金属間化合物が形成
されず、よって、クラックが生じにくく、接合部分の破
断を効果的に防止できる。
That is, the height of the solder bump on the substrate side is 10
When the thickness is at least μm, the volume of the substrate-side solder material is sufficient and the bonding strength can be secured. When the height is at most 40 μm, the substrate-side solder material does not reach the element-side pads during melting, which is preferable. Therefore, when the substrate-side solder material is fused to the element-side solder bumps, the substrate-side solder material does not reach the element-side pads, so that a brittle intermetallic compound is not formed, as in the above-described claim 5, Cracks are less likely to occur, and breakage of the joint can be effectively prevented.

【0042】請求項7の配線基板の製造方法の発明で
は、板厚20〜30μmで透孔径100μm以下の透孔
を有するメタルマスクを用いて、主として半田粒径10
〜20μmの半田粒とフラックスからなる半田ペースト
を、基板側パッド上に塗布する工程と、塗布した半田ペ
ーストを加熱により溶融させ、その後冷却して基板側パ
ッド上に基板側半田バンプを形成する工程とを有してい
る。
According to a seventh aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing a wiring board, wherein a metal mask having a thickness of 20 to 30 μm and a through hole having a through hole diameter of 100 μm or less is mainly used to form a solder particle having a diameter of 10 μm.
A step of applying a solder paste composed of solder particles and flux of about 20 μm on a board-side pad, a step of melting the applied solder paste by heating, and then cooling to form a board-side solder bump on the board-side pad And

【0043】つまり、上述した様に、融着時に基板側半
田材料が素子側パッドに到達しない様にするには、基板
側半田バンプの高さを低く、即ち基板側半田バンプの体
積を小さく必要があるが、実際には、その様な小さな基
板側半田バンプを能率よく形成することは容易ではな
い。
That is, as described above, the height of the board-side solder bumps, that is, the volume of the board-side solder bumps, must be small to prevent the board-side solder material from reaching the element-side pads during fusion. However, in practice, it is not easy to efficiently form such a small substrate-side solder bump.

【0044】そこで、本発明では、板厚20〜30μm
で透孔径100μm以下の透孔を有するメタルマスクを
用いて、主として半田粒径10〜20μmの半田粒とフ
ラックスからなる半田ペーストを、基板側パッド上に塗
布するという方法により、小さな基板側半田バンプを能
率よく形成することを可能にした。
Therefore, in the present invention, the plate thickness is 20 to 30 μm
By using a metal mask having a through hole having a through hole diameter of 100 μm or less, a small solder bump is applied by applying a solder paste mainly composed of solder particles having a solder particle size of 10 to 20 μm and a flux onto the board side pad. Can be formed efficiently.

【0045】つまり、メタルマスクの透孔径を小さくし
さえすれば、小さな基板側半田バンプを形成できるはず
であるが、従来半田バンプの形成に使用されている半田
粒の径(15〜38μm)では大き過ぎて、うまくメタ
ルマスクを用いて印刷できない。そこで、半田粒径を1
0〜20μmとし、しかもメタルマスクの板厚を20〜
30μmと薄くすることにより、小さな透孔でも好適に
印刷でき、それにより、小さな基板側半田バンプを容易
に形成することができる。
That is, if the diameter of the through hole of the metal mask is reduced, a small solder bump on the substrate side can be formed. However, the diameter of the solder particles (15 to 38 μm) conventionally used for forming the solder bump can be obtained. It is too large to print with a metal mask. Therefore, the solder particle size is set to 1
0 to 20 μm, and the thickness of the metal mask is 20 to 20 μm.
By making the thickness as small as 30 μm, it is possible to suitably print even a small through-hole, whereby a small board-side solder bump can be easily formed.

【0046】即ち、半田粒径が10μm以上であると、
半田粒の表面の酸化膜が少なく溶融性を確保でき、半田
粒径が20μm以下で、メタルマスクの板厚を20〜3
0μmにすると、メタルマスクの透孔径が小さくても版
抜け性(半田ペーストがメタルマスクの透孔に詰まらず
通過する印刷性)に優れ、安定した量の半田ペーストを
充填することができ好適である。
That is, if the solder particle size is 10 μm or more,
The oxide film on the surface of the solder particles is small and the melting property can be ensured. The solder particle size is 20 μm or less, and the thickness of the metal mask is 20 to 3
When the thickness is set to 0 μm, even if the diameter of the through hole of the metal mask is small, it is excellent in plate releasability (printability in which the solder paste passes without clogging the through hole of the metal mask), and a stable amount of solder paste can be filled. is there.

【0047】特に、本発明では、半田ペーストを印刷法
により充填するので、多数の基板側半田バンプの形成の
ための半田ペーストの充填作業を一度に容易に行うこと
ができ、作業能率が高く、低コストであるという利点が
ある。ここで、半田ペースト印刷法による印刷ボリュー
ム(メタルマスクの透孔内やソルダーレジストの開口部
等の開口部分に充填される半田ペーストの体積)の計算
方法について説明する。尚、通常、基板表面には、基板
用パッドの周囲に(絶縁用の)ソルダーレジストが形成
されているので、ソルダーレジストを有する場合を例に
挙げて説明する。
In particular, in the present invention, since the solder paste is filled by the printing method, the work of filling the solder paste for forming a large number of board-side solder bumps can be easily performed at once, and the working efficiency is high. There is an advantage of low cost. Here, a method of calculating a printing volume (volume of solder paste to be filled in an opening such as an opening in a metal mask or an opening in a solder resist) by a solder paste printing method will be described. Incidentally, since a solder resist (for insulation) is usually formed on the surface of the substrate around the pad for the substrate, the case of having the solder resist will be described as an example.

【0048】図3に示す様に、半田ペーストの印刷を行
う場合には、予め配線基板上の基板用パッドの周囲にソ
ルダーレジストを形成し、ソルダーレジスト上にメタル
マスクを配置する。このとき、ソルダーレジストの開口
部とメタルマスクの透孔とが、図の上下方向に連通する
様にメタルマスクを配置する。
As shown in FIG. 3, when printing the solder paste, a solder resist is formed beforehand around the substrate pads on the wiring board, and a metal mask is arranged on the solder resist. At this time, the metal mask is arranged so that the opening of the solder resist and the through hole of the metal mask communicate in the vertical direction in the figure.

【0049】つまり、この開口部及び透孔からなる開口
部分に半田ペーストが充填されるので、開口部分の容積
が、充填される半田ペーストの体積、ひいては、半田ペ
ースト中の半田粒から形成される基板側半田バンプの体
積を決める。即ち、半田ペースト中の半田の割合は決め
られているので、開口部分の容積を決めることにより、
基板側半田バンプの体積、ひいては、その体積から決ま
る基板側半田バンプの高さを設定することができるので
ある。
That is, since the solder paste is filled in the opening formed by the opening and the through hole, the volume of the opening is formed by the volume of the solder paste to be filled, and by extension, the solder particles in the solder paste. Determine the volume of the board-side solder bump. That is, since the ratio of the solder in the solder paste is determined, by determining the volume of the opening,
It is possible to set the volume of the board-side solder bumps, and thus the height of the board-side solder bumps determined by the volume.

【0050】例えば、図3及び下記の様に各部の寸法を
設定した場合には、充填される半田ペーストの体積VS
は、下記式(8)にて算出される。 メタルマスクの透孔径 ;DMMO メタルマスクの厚み ;TMM ソルダーレジストの開口径;DSRO ソルダーレジストの厚み ;TSR パッド径 ;DP パッドの厚み ;TP VS=π(DSRO/2)2×TSR+π(DMMO/2)2×TMM −π(DP/2)2×TP …(8) 請求項8の配線基板の製造方法では、基板側パッドの周
縁部をソルダーレジストで覆い、基板側パッドの略中央
部が露出する開口部を形成する工程と、メタルマスクを
用いて少なくとも開口部に半田ペーストを塗布する工程
と、塗布した半田ペーストを加熱により溶融させ、その
後冷却して基板側パッド上に基板側半田バンプを形成す
る工程とを有する。
For example, when the dimensions of each part are set as shown in FIG. 3 and described below, the volume VS of the solder paste to be filled is VS.
Is calculated by the following equation (8). Metal mask through hole diameter; DMMO metal mask thickness; TMM solder resist opening diameter; DSRO solder resist thickness; TSR pad diameter; DP pad thickness; TP VS = π (DSRO / 2) 2 × TSR + π (DMMO / 2 2 × TMM−π (DP / 2) 2 × TP (8) In the method of manufacturing a wiring board according to the eighth aspect, the peripheral portion of the substrate-side pad is covered with a solder resist, and substantially the center of the substrate-side pad is exposed. Forming an opening to be formed, applying a solder paste to at least the opening using a metal mask, melting the applied solder paste by heating, and then cooling to form a board-side solder bump on the board-side pad. Forming.

【0051】本発明は、前記請求項7と同様に、メタル
マスクを用い印刷により半田ペーストを充填する方法で
あるが、ソルダーレジストでパッドの周縁部を覆う点が
異なる。つまり、本発明では、基板側パッドの略中央の
開口部を残して周縁部をソルダーレジストで覆うので、
基板側半田バンプはこの開口部に形成される。
The present invention is a method of filling a solder paste by printing using a metal mask in the same manner as in the seventh aspect, except that the periphery of the pad is covered with a solder resist. In other words, in the present invention, the peripheral portion is covered with the solder resist except for the opening at the substantially center of the substrate-side pad.
The board-side solder bump is formed in this opening.

【0052】本発明によっても、前記請求項7と同様
に、能率よくかつ低コストにて多くの基板側半田バンプ
を一度に形成することができる。請求項9の配線基板の
製造方法では、基板側パッドの周縁部をソルダーレジス
トで覆い、該基板側パッドの略中央部が露出する開口部
を形成する工程と、ソルダーレジスト上を直接スキージ
ングし、ソルダーレジストの開口部に半田ペーストを充
填する工程と、充填した半田ペーストを加熱して半田を
溶融させ、その後冷却して基板側半田バンプを形成する
工程とを有する。
According to the present invention as well, a large number of substrate-side solder bumps can be formed at once with high efficiency and low cost. In the method of manufacturing a wiring board according to the ninth aspect, a step of covering a peripheral portion of the substrate-side pad with a solder resist and forming an opening exposing a substantially central portion of the substrate-side pad, and performing a squeezing process directly on the solder resist. And filling the solder paste into the openings of the solder resist, and heating the filled solder paste to melt the solder, and then cooling to form the board-side solder bumps.

【0053】本発明は、前記請求項7,8の発明の様
な、個々の基板側パッドに対応した透孔を有するメタル
マスクは不要で、ソルダーレジスト上を直接にスキージ
ングするものである。従って、充填される半田ペースト
の体積を規定するものとして、メタルマスクの透孔径や
厚みを考える必要はない。
According to the present invention, a metal mask having a through hole corresponding to each substrate-side pad as in the inventions of the seventh and eighth aspects is not required, and the squeezing is performed directly on the solder resist. Therefore, it is not necessary to consider the through-hole diameter and thickness of the metal mask as the one that defines the volume of the solder paste to be filled.

【0054】そのため、本発明では、精密な透孔径を有
するメタルマスクを用いる必要がなく、メタルマスクの
精密な(各パッドの対応する)位置合わせが不要である
ので、製造が容易でコストも低減することができる。請
求頃10の配線基板の製造方法では、半田ペーストを充
填する工程が、基板側パッド及びソルダーレジストを有
する配線基板を、配線基板の外形寸法に対応する凹部で
あって、配線基板を嵌め込んだときにソルダーレジスト
の表面と凹部の周囲表面との高さが揃う深さの凹部を有
する凹版に嵌め込む工程と、この凹版に配線基板を嵌め
込んだ状態で、スキージングを行い開口部に半田ペース
トを充填し、余剰半田ペーストを凹版の凹部周囲表面ま
で移動させる工程と、凹版から配線基板を取り外す工程
とを有する。
Therefore, in the present invention, it is not necessary to use a metal mask having a precise through-hole diameter, and precise (corresponding to each pad) alignment of the metal mask is not required, so that manufacturing is easy and cost is reduced. can do. In the method for manufacturing a wiring board according to claim 10, the step of filling the solder paste is such that the wiring board having the board-side pads and the solder resist is a recess corresponding to the external dimensions of the wiring board, and the wiring board is fitted therein. Sometimes, the step of fitting into the intaglio having a concave portion with a depth that the height of the surface of the solder resist and the peripheral surface of the concave portion is equal to each other, and performing squeezing while soldering the opening in a state where the wiring board is fitted in the intaglio plate The method includes a step of filling the paste and moving the excess solder paste to the surface around the concave portion of the intaglio, and a step of removing the wiring board from the intaglio.

【0055】つまり、本発明では、凹版の凹部に配線基
板を嵌め込み、それによって、ソルダーレジストの表面
と凹部の周囲表面との高さが揃うので、この状態でスキ
ージングを行うことにより、半田ペーストをソルダーレ
ジストの複数の開口部、即ち、基板側半田バンプの形成
位置に各々充填することができる。
That is, according to the present invention, the wiring board is fitted into the concave portion of the intaglio, and the height of the surface of the solder resist and the peripheral surface of the concave portion are made uniform. Can be respectively filled into a plurality of openings of the solder resist, that is, the positions where the substrate-side solder bumps are formed.

【0056】従って、本発明では、メタルマスクを使用
しなくて済むので、精密なメタルマスクを製造する必要
がなく、コストを低減することができる。また、スキー
ジングを行うためには、凹部に配線基板を嵌め込むだけ
でよく、メタルマスクの位置合わせの様な精密な位置合
わせが不要という利点がある。
Therefore, in the present invention, it is not necessary to use a metal mask, so that it is not necessary to manufacture a precise metal mask, and the cost can be reduced. In addition, in order to perform squeezing, it is only necessary to fit the wiring board into the concave portion, and there is an advantage that precise positioning such as positioning of a metal mask is not required.

【0057】請求頃11の配線基板の製造方法では、半
田ペーストを充填する工程が、基板側パッド及びソルダ
ーレジストを有する配線基板のソルダーレジスト上に、
1つの透孔の中に複数のソルダーレジストの開口部を見
込む透孔を有するメタルマスクを載置する工程と、この
メタルマスクを配置した状態で、スキージングを行いソ
ルダーレジストの開口部に半田ペーストを充填し、余剰
半田ペーストをメタルマスクの透孔周囲表面まで移動さ
せる工程と、メタルマスクを除去する工程とを有する。
In the method for manufacturing a wiring board according to the eleventh aspect, the step of filling the solder paste is performed on the solder resist of the wiring board having the board side pads and the solder resist.
A step of placing a metal mask having a plurality of openings in the through-hole in one through-hole, and performing a squeezing process with the metal mask being placed, and soldering the solder paste to the opening of the solder resist. And moving the excess solder paste to the surface around the through-hole of the metal mask, and removing the metal mask.

【0058】つまり、本発明では、ソルダーレジスト上
に、複数のソルダーレジストの開口部を見込む大きな透
孔を有するメタルマスクを載置して、スキージングを行
うことにより、半田ペーストをソルダーレジストの複数
の開口部の各々に充填することができる。
In other words, according to the present invention, a metal mask having a large through-hole that allows the openings of a plurality of solder resists to be placed on the solder resist, and squeezing is performed, so that the solder paste is applied to the plurality of solder resists. Can be filled in each of the openings.

【0059】従って、本発明では、前記請求項9と同様
に、精密な透孔径の透孔を有するメタルマスクを製造す
る必要がないので、製造工程やコストを低減することが
できる。また、メタルマスクの精密な位置合わせが不要
という利点がある。請求項12の配線基板の製造方法で
は、半田に対して濡れ性の低い材料からなる基材表面の
うち基板側パッドに対応した位置に半田材料を分離可能
に固着してなる半田バンプ形成用シートを、半田材料が
基板側パッドに近接又は接触するように配置する工程
と、半田バンプ形成用シートを配置した状態で、半田材
料を加熱して半田を溶融させ、基板側パッドに半田を移
転させ、その後冷却して基板側パッド上に基板側半田バ
ンプを形成する工程とを有する。
Therefore, according to the present invention, as in the case of the ninth aspect, it is not necessary to manufacture a metal mask having a through-hole having a precise through-hole diameter, so that the number of manufacturing steps and costs can be reduced. Further, there is an advantage that precise alignment of the metal mask is not required. 13. The method for manufacturing a wiring board according to claim 12, wherein the solder material is detachably fixed to a position corresponding to the substrate-side pad on the surface of the base material made of a material having low wettability to solder. A step of arranging the solder material so as to be close to or in contact with the board-side pad, and in a state where the solder bump forming sheet is arranged, heating the solder material to melt the solder and transfer the solder to the board-side pad And thereafter cooling to form a board-side solder bump on the board-side pad.

【0060】本発明における半田バンプ形成用シート、
及び半田バンプ形成用シートを用いて基板側半田バンプ
を形成する方法に関しては、既に出願した特願平8−3
25473号に詳述してある。つまり、本発明では、半
田バンプ形成用シートに使用される基材は、半田に対し
て濡れ性の低い(即ち半田と反応して接着し難い)材料
から構成されているので、半田材料を加熱溶融して基板
側パッド上に半田バンプを形成した後に、半田バンプか
ら基材を(基材に半田バンプが付着して基板から脱落す
ることなく)容易に分離することができる。
The solder bump forming sheet according to the present invention,
Regarding a method of forming a board-side solder bump using a solder-bump-forming sheet, see Japanese Patent Application No. Hei.
No. 25473. That is, in the present invention, the base material used for the solder bump forming sheet is made of a material having low wettability to the solder (that is, a material which is difficult to adhere to the solder by reacting with the solder). After the solder bumps are formed on the board-side pads by melting, the base material can be easily separated from the solder bumps (without the solder bumps adhering to the base material and falling off the board).

【0061】そのため、半田バンプ形成用シート上の半
田材料を、基板側パッドの位置に合わせて配置して(例
えば半田材料を基板側パッドの接触又は近接させて)、
加熱溶融することにより、基板側パッド上に体積の小さ
な基板側半田バンプを容易に形成することができる。
Therefore, the solder material on the solder bump forming sheet is arranged in accordance with the position of the board-side pad (for example, by bringing the solder material into contact with or close to the board-side pad),
By heating and melting, a small-volume substrate-side solder bump can be easily formed on the substrate-side pad.

【0062】特に、配線基板に所定のパターン状に多数
の基板側半田バンプを形成する場合には、半田バンプ形
成用シート上にそのパターンに合わせて半田材料を配置
することにより、一度の加熱溶融により、パターン状に
多数の基板側半田バンプを形成することが可能である。
In particular, when a large number of board-side solder bumps are formed in a predetermined pattern on a wiring board, the solder material is arranged on the sheet for forming the solder bumps in accordance with the pattern, so that a single heating and melting process is performed. Accordingly, it is possible to form a large number of substrate-side solder bumps in a pattern.

【0063】尚、体積の小さな基板側半田バンプを形成
する場合には、半田バンプ形成用シート上に体積の小さ
な半田材料を配置する必要があるが、この配置方法とし
ては、下記の方法を採用できる。 基材の表面に、半田薄板を圧着し、その後、エッチン
グ等により不要部分を除去する方法。
When a small-volume substrate-side solder bump is to be formed, a small-volume solder material needs to be arranged on the solder-bump-forming sheet. it can. A method in which a solder thin plate is pressure-bonded to the surface of a substrate, and then unnecessary portions are removed by etching or the like.

【0064】基材の表面に、透孔径(例えば100μ
m以下)の小さなメタルマスク及び半田粒径(例えば1
0〜30μm)の小さな半田粒を含む半田ペーストを用
い、半田ペースト印刷法により半田材料を配置する方
法。
On the surface of the base material, a pore diameter (for example, 100 μm)
m or less and a solder particle size (for example, 1
A method in which a solder paste containing small solder particles (0 to 30 μm) is used, and a solder material is arranged by a solder paste printing method.

【0065】[0065]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の例
(実施例)について説明する。ここでは、半導体素子で
ある集積回路チップ(以下フリップチップと称す)を、
フェースダウンで実装する樹脂積層基板(フリップチッ
プ搭載用配線基板、以下単に配線基板と称す)を例を挙
げる。 (実施例1)本実施例では、個々の半田バンプに対応す
る多数の透孔を有するメタルマスクを用い、半田ペース
ト印刷法によって基板側半田バンプを形成した配線基
板、その配線基板にフリップチップを実装したフリップ
チップ付き配線基板及びその製造方法について説明す
る。
Next, an example (embodiment) of an embodiment of the present invention will be described. Here, an integrated circuit chip (hereinafter, referred to as a flip chip), which is a semiconductor element,
An example is a resin laminated board (flip chip mounting wiring board, hereinafter simply referred to as a wiring board) mounted face down. (Embodiment 1) In this embodiment, a wiring board in which a board-side solder bump is formed by a solder paste printing method using a metal mask having a large number of through holes corresponding to individual solder bumps, and a flip chip is mounted on the wiring board The mounted wiring board with flip chip and the method of manufacturing the same will be described.

【0066】a)まず、本実施例におけるフリップチッ
プ及び配線基板について説明する。図4(a)に示す様
に、フリップチップ1は、外径12.5×18mm、板
厚0.4mmのSi製のLSI素子であり、その板状の
基材2の(接合側の)片面には、素子側半田バンプ3
が、所定の配置パターンにて多数設けられている。
A) First, the flip chip and the wiring board in this embodiment will be described. As shown in FIG. 4A, the flip chip 1 is a Si LSI element having an outer diameter of 12.5 × 18 mm and a plate thickness of 0.4 mm. On one side, element-side solder bumps 3
Are provided in a predetermined arrangement pattern.

【0067】つまり、図4(b)に拡大して示す様に、
基材2上(図では下方)には、パッド径(=2r)14
0μm×厚み1μmのパッド(素子側パッド)4が、所
定の配置パターンにて多数設けられ、その素子側パッド
4上に、高さ70μmの95Pb−5Sn(融点314
℃)の高温半田からなる略半球状の素子側半田バンプ4
が形成されている。この素子側半田バンプ3の半田体積
aは、式(1)より、a=(2/3)・πr3=7.2
×10-4mm3である。尚、素子側パッド4は、Cr蒸
着膜4aの上にCu蒸着膜4bが形成されたものであ
る。
That is, as shown in an enlarged manner in FIG.
A pad diameter (= 2r) 14 is provided on the substrate 2 (downward in the figure).
A large number of pads (element side pads) 4 having a thickness of 0 μm × 1 μm (element side pads) are provided in a predetermined arrangement pattern, and 95 Pb-5Sn of 70 μm height (melting point 314
C) high-temperature solder of approximately hemispherical element-side solder bump 4
Are formed. From the equation (1), the solder volume a of the element-side solder bump 3 is a = (2/3) · πr 3 = 7.2.
× 10 −4 mm 3 . The element-side pad 4 is formed by forming a Cu vapor deposition film 4b on a Cr vapor deposition film 4a.

【0068】一方、図5(a)に示す様に、フリップチ
ップ1を搭載する配線基板6は、特願平8−76960
号の実施例1に示したものと同様なものであり、外径2
5×25mm、板厚約1mmの板状の基材7の(接合側
の)片面には、基板側半田バンプ8が所定の配置パター
ンにて多数設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 5 (a), the wiring board 6 on which the flip chip 1 is mounted is formed by a method disclosed in Japanese Patent Application No. 8-76960.
No. 2 is the same as that shown in Example 1 of
A large number of substrate-side solder bumps 8 are provided in a predetermined arrangement pattern on one surface (on the joining side) of a plate-shaped base material 5 having a size of 5 × 25 mm and a thickness of about 1 mm.

【0069】つまり、図5(b)に拡大して示す様に、
基材7上(図では上方)には、パッド径DP=100μ
m×厚みTP=15μmのパッド(基板側パッド)9
が、所定の配置パターンにて多数設けられ、その基板側
パッド9上に、高さT=40μmの37Pb−63Sn
(融点183℃)の共晶半田からなる球を切断した形状
の基板側半田バンプ8が形成されている。
That is, as shown in an enlarged manner in FIG.
On the base material 7 (upper in the figure), the pad diameter DP = 100 μ
Pad (substrate side pad) 9 with mx thickness TP = 15 µm
Are provided in a predetermined arrangement pattern, and 37Pb-63Sn having a height T = 40 μm is provided on the substrate-side pad 9 thereof.
The substrate-side solder bump 8 is formed by cutting a sphere made of eutectic solder having a melting point of 183 ° C.

【0070】前記基板側パッド9は、Cuの表面にNi
メッキを施したものであり、この基板側パッド9の周囲
に、厚さTSR=25μmのソルダーレジスト11が形成
されている。このソルダーレジスト11は、共晶半田の
溶融時に共晶半田が他の場所に付着することを防止する
絶縁層として設けられており、基板側パッド9の周囲を
所定の間隔を保って囲む様に、直径DSRO=200μm
の開口部12を備えている。
The substrate side pad 9 is made of Ni on the surface of Cu.
A solder resist 11 having a thickness TSR = 25 μm is formed around the substrate side pad 9. The solder resist 11 is provided as an insulating layer for preventing the eutectic solder from adhering to other places when the eutectic solder is melted, and surrounds the periphery of the substrate side pad 9 at a predetermined interval. , Diameter DSRO = 200 μm
Opening 12 is provided.

【0071】b)次に、本実施例の要部である基板側半
田バンプ8の形成方法について説明する。尚、チップ側
バンプ3は、従来と同様な半田スパッタ法や半田メッキ
法により形成できるので、ここでは説明しない。本実施
例における基板側半田バンプ8の形成方法は、従来より
粒径の小さな半田粒を用いた半田ペーストを使用すると
ともに、メタルマスク13の透孔径を縮小し、それによ
って半田体積の少ない基板側半田バンプ8を形成する点
に特徴がある。
B) Next, a description will be given of a method of forming the board-side solder bumps 8, which is a main part of this embodiment. Note that the chip-side bumps 3 can be formed by the same solder sputtering method or solder plating method as in the related art, and thus will not be described here. The method of forming the board-side solder bumps 8 in this embodiment uses a solder paste using solder particles having a smaller particle size than before, and reduces the through-hole diameter of the metal mask 13 so that the board-side solder bump 8 having a smaller solder volume can be used. The feature is that the solder bumps 8 are formed.

【0072】まず、基板側半田バンプ8形成前の配線
基板6は、図6(a)に示す様に、内部に導通部(図示
せず)を有する樹脂積層基板である基材7の表面に、基
板側パッド9とソルダーレジスト11が設けられたもの
である。ソルダーレジスト11は、一般のフォトリソグ
ラフィ技術により、基板側パッド9及びその周囲を除い
た箇所に形成する。具体的には、ネガ型紫外線硬化のエ
ポキシドライフィルムを基材7の表面に貼り付け、ソル
ダーレジスト11を形成したいところに紫外線を照射し
て、ドライフィルムを硬化させ、その後、炭酸ナトリウ
ム溶液で不要部分のドライフィルムを溶解除去して、ソ
ルダーレジスト11を形成する。
First, as shown in FIG. 6A, the wiring board 6 before the formation of the board-side solder bumps 8 is formed on the surface of a base material 7 which is a resin laminated board having a conductive portion (not shown) inside. , A substrate side pad 9 and a solder resist 11 are provided. The solder resist 11 is formed by a general photolithography technique at a location excluding the substrate-side pad 9 and its periphery. Specifically, a negative-type ultraviolet-curable epoxy dry film is attached to the surface of the base material 7, and the area where the solder resist 11 is to be formed is irradiated with ultraviolet light to cure the dry film. A portion of the dry film is dissolved and removed to form a solder resist 11.

【0073】次に、図6(b)に示す様に、ソルダー
レジスト11上にメタルマスク13を載置する。このと
き、ソルダーレジスト11の各開口部12上にメタルマ
スク13の各透孔14が位置する様にして載置する。前
記メタルマスク13の厚みTMMは0.03mmとごく薄
くされており、透孔径DMMOは、高さの低い基板側半田
バンプ8を形成するために、0.074mmと従来より
かなり小さく設定してある。このメタルマスク13とし
ては、電鋳(アディティブ)マスク、レーザ穴空けマス
ク、エッチングマスクのどれでも使用可能である。
Next, as shown in FIG. 6B, a metal mask 13 is placed on the solder resist 11. At this time, the metal mask 13 is placed on each of the openings 12 of the solder resist 11 such that the through holes 14 of the metal mask 13 are located. The thickness TMM of the metal mask 13 is as thin as 0.03 mm, and the through hole diameter DMMO is set to 0.074 mm, which is considerably smaller than the conventional one, in order to form the board-side solder bump 8 having a low height. . As the metal mask 13, any of an electroformed (additive) mask, a laser drilling mask, and an etching mask can be used.

【0074】ここで、基板側パッド9の寸法、ソルダー
レジスト11の開口部12の寸法、及びメタルマスク1
3の透孔14の寸法により規定される半田ペーストの充
填量について説明する。既に、図3にて説明した様に、
ソルダーレジスト11の開口部12やメタルマスク13
の透孔14等により形成される開口部分16に充填され
る半田ペーストの体積VSは、前記式(8)にて算出す
ることができるので、この式(8)を用いて、本実施例
における半田ペーストの体積VSを算出する。
Here, the dimensions of the substrate-side pad 9, the dimensions of the opening 12 of the solder resist 11, and the dimensions of the metal mask 1
The filling amount of the solder paste defined by the size of the through hole 3 will be described. As already explained in FIG. 3,
Opening 12 of solder resist 11 and metal mask 13
Since the volume VS of the solder paste filled in the opening portion 16 formed by the through hole 14 and the like can be calculated by the above equation (8), the equation (8) is used to calculate the volume of the solder paste. The volume VS of the solder paste is calculated.

【0075】 VS=π(DSRO/2)2×TSR+π(DMMO/2)2×TMM −π(DP/2)2×TP =π(0.20/2)2×0.025+π(0.074/2)2×0.03 −π(0.14/2)2×0.015 =2.18×10-4π =6.84×10-4[mm3] つまり、この体積VSとなる様に、与えられたソルダー
レジスト11の開口部12の寸法に応じて、メタルマス
ク13の透孔14の寸法(板厚、透孔径)を設定する。
この体積VSの半田ペーストを充填すれば、後述する様
に、所望の体積及び高さの基板側半田バンプ8が得られ
る。
VS = π (DSRO / 2) 2 × TSR + π (DMMO / 2) 2 × TMM-π (DP / 2) 2 × TP = π (0.20 / 2) 2 × 0.025 + π (0.074 / 2) 2 × 0.03 -π (0.14 / 2) 2 × 0.015 = 2.18 × 10 -4 π = 6.84 × 10 -4 [mm 3 ] In other words, this volume VS is obtained. In this manner, the dimensions (plate thickness, diameter) of the through holes 14 of the metal mask 13 are set according to the given dimensions of the openings 12 of the solder resist 11.
If the solder paste having the volume VS is filled, a board-side solder bump 8 having a desired volume and height is obtained as described later.

【0076】次に、図6(c)に示す様に、半田ペー
スト17として、半田粒径10〜20μmの共晶半田粒
17aとフラックス17bからなる半田ペースト17を
使用し、前記メタルマスク13を用いてスキージ印刷を
行う。これにより、前記開口部分16に、所定の体積V
Sに相当する半田ペースト17が充填される。
Next, as shown in FIG. 6C, a solder paste 17 comprising eutectic solder particles 17a having a solder particle diameter of 10 to 20 μm and a flux 17b is used as the solder paste 17, and the metal mask 13 is removed. And squeegee printing is performed. As a result, a predetermined volume V
The solder paste 17 corresponding to S is filled.

【0077】ここで、従来よりかなり小さな粒径の共晶
半田粒7aを用いるのは、メタルマスク13の開口径を
小さく設定した場合の版抜け性を確保するためである。
尚、本実施例の場合、半田粒径が小さく、体積当りの表
面積が大きく、よって半田表面の酸化膜が多く、そのた
め溶融性(リフロー性)が悪いので、フラックスとして
は、還元力の強いRAタイプを用いるのがよい。
Here, the reason why the eutectic solder particles 7a having a considerably smaller particle size than the conventional one is used is to secure the print-out property when the opening diameter of the metal mask 13 is set small.
In the case of the present embodiment, since the solder particle size is small, the surface area per volume is large, and the oxide film on the solder surface is large, so that the melting property (reflow property) is poor. It is better to use a type.

【0078】次に、図6(d)に示す様に、メタルマ
スク13を除去する。 次に、図6(e)に示す様に、この半田ペースト17
を充填した状態で、最高温度210℃の遠赤外線リフロ
ー炉に入れて、共晶半田粒17aを溶融させ、その後冷
却して基板側半田バンプ8を形成する。
Next, as shown in FIG. 6D, the metal mask 13 is removed. Next, as shown in FIG.
Is filled in a far-infrared ray reflow furnace at a maximum temperature of 210 ° C. to melt the eutectic solder particles 17 a and then cool to form the board-side solder bumps 8.

【0079】次に、図6(f)に示す様に、フラック
ス17bを除去し、表面に基板側半田バンプ8を備えた
配線基板6を完成する。この基板側半田バンプ8の体積
Vは、約3.4×10-4mm3である。これは、半田ペ
ースト17中の共晶半田粒17aの割合は、通常半田ペ
ースト17の半分であるので、基板側半田バンプ8の体
積Vも前記充填された半田ペースト17の体積VS(=
6.84×10-4)の半分となるからである。
Next, as shown in FIG. 6F, the flux 17b is removed to complete the wiring board 6 having the board-side solder bumps 8 on the surface. The volume V of the substrate-side solder bump 8 is about 3.4 × 10 −4 mm 3 . This is because the ratio of the eutectic solder particles 17a in the solder paste 17 is usually half that of the solder paste 17, so that the volume V of the board-side solder bump 8 is also equal to the volume VS (=
This is because it is half of 6.84 × 10 −4 ).

【0080】一方、基板側半田バンプ8の高さTは、4
0μmとなった。既に前記図2(a)及び式(4)〜
(6)(以下に再掲する。)の導出部にて説明した様
に、半田バンプの高さTは、基板側半田バンプ8の体積
V及びパッドの半径r(=1/2DP)により決まるか
らである。
On the other hand, the height T of the board-side solder bump 8 is 4
It was 0 μm. 2 (a) and equations (4) to
(6) As described in the lead-out section of (repeated below), the height T of the solder bump is determined by the volume V of the board-side solder bump 8 and the radius r of the pad (= 1 / DP). It is.

【0081】 L=(r2/T+T)/2 …(4) t=(r2/T−T)/2 …(5) V=π(L3×2/3−L2t+t3/3) …(6) 具体的には、本実施例の場合、r=0.07mmであ
り、T=0.04mmとして、これらを前記式(4)〜
(6)に代入してみると、 L=0.081 t=0.041 V=3.414×10-4[mm3] となり、これは、前記基板側半田バンプ8の体積V(=
3.4×10-4mm3)と略一致することからも確かめ
られる。
[0081] L = (r 2 / T + T) / 2 ... (4) t = (r 2 / T-T) / 2 ... (5) V = π (L 3 × 2/3-L 2 t + t 3/3 (6) Specifically, in the case of the present embodiment, r = 0.07 mm, and T = 0.04 mm, and these are expressed by the above formulas (4) to (4).
Substituting into (6), L = 0.081 t = 0.041 V = 3.414 × 10 −4 [mm 3 ], which is the volume V (=
It can be confirmed from the fact that the value substantially matches 3.4 × 10 −4 mm 3 ).

【0082】つまり、上述した方法により、従来より半
田体積の少ない基板側半田バンプ8、即ち素子側半田バ
ンプ3の高さ(70μm)の60%以下の高さである低
い基板側半田バンプ(高さ40μm)8を形成すること
ができる。c)次に、フリップチップ1と(基板側半田
バンプ8を備えた)配線基板6との接合方法について説
明する。
That is, according to the above-described method, the board-side solder bump 8 having a smaller solder volume than the conventional one, that is, a board-side solder bump (height) that is 60% or less of the height (70 μm) of the element-side solder bump 3. 8) can be formed. c) Next, a method of bonding the flip chip 1 to the wiring board 6 (having the board-side solder bumps 8) will be described.

【0083】まず、図7(a)に示す様に、配線基板
6の基板側半田バンプ8上に、フラックス18を塗布す
る。 次に、図7(b)に示す様に、基板側半田バンプ8と
素子側半田バンプ3とが相対する様に位置合わせして、
配線基板6上にフリップチップ1を載置する。
First, as shown in FIG. 7A, a flux 18 is applied on the board-side solder bumps 8 of the wiring board 6. Next, as shown in FIG. 7B, the board-side solder bumps 8 and the element-side solder bumps 3 are aligned so as to face each other,
The flip chip 1 is placed on the wiring board 6.

【0084】次に、この状態で、配線基板6及びフリ
ップチップ1を最高温度210℃の遠赤外線リフロー炉
に入れ、基板側半田バンプ8の共晶半田のみを溶融させ
て、図7(c)に示す様に、共晶半田8aを素子側半田
バンプ3に融着させる。このとき、共晶半田8aは完全
に溶融するが、高温半田からなる素子側半田バンプ3は
溶融しないので、フリップチップ1は、その素子側半田
バンプ3が基板側パッド9の上面に当接するまで自重に
より降下する。そして、共晶半田8aは、高さ70μm
の素子側半田バンプ3の側面を這上がるが、その体積V
が少ない、即ち、具体的には、素子側半田バンプの体積
a=7.2×10-4mm3に対して、体積Vは、その半
分以下のV=3.4×10-4mm3であるので、素子側
パッド4にまでは至らない。
Next, in this state, the wiring board 6 and the flip chip 1 are placed in a far-infrared ray reflow furnace at a maximum temperature of 210 ° C., and only the eutectic solder of the board-side solder bumps 8 is melted. The eutectic solder 8a is fused to the element-side solder bumps 3 as shown in FIG. At this time, the eutectic solder 8a is completely melted, but the element-side solder bumps 3 made of high-temperature solder are not melted. Therefore, the flip chip 1 is kept until the element-side solder bumps 3 come into contact with the upper surfaces of the board-side pads 9. It descends by its own weight. The eutectic solder 8a has a height of 70 μm.
Of the device-side solder bump 3, the volume V
That is, the volume V is not more than half of the volume a = 7.2 × 10 −4 mm 3 of the element-side solder bumps, specifically, V = 3.4 × 10 −4 mm 3. Therefore, it does not reach the element side pad 4.

【0085】この様に、本実施例では、小さな粒径の共
晶半田粒7a及び小さな開口径のメタルマスク13を使
用してスキージ印刷することにより、従来より半田体積
の少ない基板側半田バンプ8を形成することができる。
この基板側半田バンプ8の高さは、基板側半田バンプ8
の溶融時に共晶半田8aが素子側パッド4に至る許容限
界である素子側半田バンプ3の高さの60%以下の40
μmであるので、溶融時に、共晶半田8aは素子側パッ
ド4まで這上がることはない。そのため、共晶半田8a
中のSnと素子側パッド4中のCuとが反応して脆い金
属間化合物をつくることがない。よって、フリップチッ
プ1と配線基板6との熱膨張差による応力が半田による
接合部分に加わったとしても、その部分にクラックが生
じ難く破断し難く、耐久性に富むという顕著な効果を奏
する。
As described above, in the present embodiment, the squeegee printing is performed using the eutectic solder particles 7a having a small particle diameter and the metal mask 13 having a small opening diameter, so that the substrate-side solder bumps 8 having a smaller solder volume than the conventional ones. Can be formed.
The height of the board-side solder bumps 8 is
40% or less of the height of the device-side solder bumps 3 which is the allowable limit for the eutectic solder 8a to reach the device-side pads 4 when the solder is melted.
Since it is μm, the eutectic solder 8 a does not climb up to the element side pad 4 at the time of melting. Therefore, the eutectic solder 8a
Sn in the element and Cu in the element side pad 4 do not react to form a brittle intermetallic compound. Therefore, even if a stress due to a difference in thermal expansion between the flip chip 1 and the wiring board 6 is applied to a joint portion by solder, a crack is hardly generated at the joint portion, the portion is hardly broken, and there is a remarkable effect of high durability.

【0086】また、本実施例では、スキージ印刷によ
り、一度に多数の開口部分16に半田ペースト17を充
填できるので、生産性に優れており、また、品質及びコ
ストの点でも有利である。 <実験例>次に、本実施例の効果を確認するために行っ
た実験例について説明する。
In this embodiment, since a large number of openings 16 can be filled with the solder paste 17 at a time by squeegee printing, the productivity is excellent, and the quality and cost are also advantageous. <Experimental Example> Next, an experimental example performed to confirm the effect of the present embodiment will be described.

【0087】本実験例は、半田バンプの接合部分におけ
る耐久性を調べるための温度サイクル試験である。実験
に使用する試料として、上述した実施例と同様な方法に
より製造したフリップチップ付き配線基板を製造し、比
較例として、従来と同様な半田ペースト印刷法により、
フリップチップ付き配線基板を製造した。
This experimental example is a temperature cycle test for examining the durability at the joint portion of the solder bump. As a sample to be used for the experiment, a flip-chip-attached wiring board manufactured by the same method as in the above-described embodiment was manufactured, and as a comparative example, by a solder paste printing method similar to the related art,
A wiring board with flip chips was manufactured.

【0088】実験条件は、下記の通りである。その結果
を、下記表1に記す。 <実験条件> (1) 素子側半田バンプの高さ70μmのフリップチップ
を使用した。 (2) 基板側半田バンプの高さを38、40、39μmと
した配線基板を各1個、55、52、54μmとした配
線基板を各1個、合計6個製作した。
The experimental conditions are as follows. The results are shown in Table 1 below. <Experimental Conditions> (1) A flip chip having a device-side solder bump height of 70 μm was used. (2) A total of six wiring boards were manufactured, one each having a board-side solder bump height of 38, 40, and 39 μm, and one wiring board each having a height of 55, 52, and 54 μm.

【0089】(3) フリップチップを配線基板に接合して
フリップチップ付配線基板とし、外周部分の半田バンプ
の接合状態を観察し、共晶半田(基板側半田材料)が這
上がる高さを拡大鏡で測定した。ここで、70μm未満
となっていれば、素子側パッドには接していない。一
方、素子側パッドまで共晶半田が這上がっている場合に
は、70μmとなる。
(3) The flip chip is bonded to the wiring board to form a wiring board with the flip chip, and the bonding state of the solder bumps on the outer peripheral portion is observed, and the height at which the eutectic solder (the board side solder material) rises is enlarged. Measured with a mirror. Here, if it is less than 70 μm, it is not in contact with the element side pad. On the other hand, when the eutectic solder is crawling up to the element side pad, the thickness is 70 μm.

【0090】(4) MIL STDヒートサイクル試験機
Cord B(−55〜120℃)に、接合したフリッ
プチップ付配線基板を投入し、外周部の半田バンプの接
合部分におけるクラックの有無を拡大鏡でチェックし
た。なお、上記(3)、(4)で、外周に位置する半田バンプ
のみ観察したのは、内部に位置するバンプは観察できな
いからであり、また、クラックは、外周に位置するバン
プで最も生じ易いと考えられるからである。
(4) The bonded flip-chip-attached wiring board is put into the MIL STD heat cycle tester Cord B (−55 to 120 ° C.), and the presence or absence of cracks at the solder bump bonding portion on the outer peripheral portion is measured with a magnifying glass. Checked. In (3) and (4), only the solder bumps located on the outer periphery were observed because the bumps located inside cannot be observed, and cracks are most likely to occur on the bumps located on the outer periphery. It is considered that.

【0091】また、フリップチップと配線基板との間に
は、いわゆるアンダーフィル(樹脂の注入)は行なって
いない。
Further, so-called underfill (resin injection) is not performed between the flip chip and the wiring board.

【0092】[0092]

【表1】 [Table 1]

【0093】この表1から明かな様に、本実施例のもの
は耐久性に優れているが、比較例のものは少ないサイク
ル数でクラックが発生しており耐久性が低いことが分か
る。共晶半田の這上がりによって、もろい金属間化合物
が生成したためである。 (実施例2)次に、実施例2について説明するが、前記
実施例1と同様な部分の説明は省略又は簡略化する。
As is evident from Table 1, the example of the present invention is excellent in durability, while the example of comparative example has cracks in a small number of cycles and has low durability. This is because the creeping of the eutectic solder generated a brittle intermetallic compound. (Embodiment 2) Next, Embodiment 2 will be described, but the description of the same parts as in Embodiment 1 will be omitted or simplified.

【0094】特に本実施例では、ソルダーレジストの開
口径を、基板側パッドのパッド径より小さく(又は同じ
に)した点に特徴がある。本実施例における基板側半田
バンプ形成前の配線基板では、図8(a)に示す様に、
その基材31の上に、パッド径200μm×厚さ15μ
mの基板側パッド32と、開口径140μmでパッド3
2の中央部が露出する開口部33を有する厚さ25μm
(パッド32を覆っている部分は厚さ10μm)のソル
ダーレジスト34を備えている。
Particularly, the present embodiment is characterized in that the opening diameter of the solder resist is smaller than (or equal to) the pad diameter of the pad on the substrate side. In the wiring board before the formation of the board-side solder bumps in this embodiment, as shown in FIG.
On the substrate 31, a pad diameter of 200 μm × a thickness of 15 μm
m of the substrate side pad 32 and the pad 3 having an opening diameter of 140 μm.
25 having a thickness of 25 μm having an opening 33 exposing the central portion.
(The portion covering the pad 32 has a thickness of 10 μm).

【0095】このとき、ソルダーレジスト34の開口径
は基板側パッド32のパッド径より小さいので、図示す
る様に、ソルダーレジスト34の開口部33の内周縁部
が、基板側パッド32の外周縁部の上部を覆う配置とな
る。そして、半田ペースト42によるスキージ印刷の際
には、ソルダーレジスト34上に、透孔径140μmの
透孔37を有する厚さ30μmのメタルマスク38を載
置する。これにより、基板側パッド32上に、ソルダー
レジスト34の開口部33及びメタルマスク38の透孔
37からなる下方に凸の開口部分39が形成される。
At this time, since the opening diameter of the solder resist 34 is smaller than the pad diameter of the substrate-side pad 32, the inner peripheral edge of the opening 33 of the solder resist 34 is It is arranged to cover the upper part of. Then, at the time of squeegee printing with the solder paste 42, a 30 μm thick metal mask 38 having a through hole 37 with a through hole diameter of 140 μm is placed on the solder resist 34. As a result, on the substrate-side pad 32, a downwardly convex opening portion 39 including the opening portion 33 of the solder resist 34 and the through hole 37 of the metal mask 38 is formed.

【0096】次に、半田粒径15〜38μmの共晶半田
粒41を有する半田ペースト42を用いて、前記実施例
1と同様にしてスキージ印刷を行い、前記開口部分39
に半田ペーストを充填する。この半田ペースト42中の
フラックス43としては、還元力弱い順に、R、RA
M、RAの各タイプや、水溶性フラックスなど、どれで
も使用できる。尚、半田ペースト42中のフラックス4
3の含有量は、約半分である。
Next, squeegee printing was performed in the same manner as in the first embodiment using a solder paste 42 having eutectic solder particles 41 having a solder particle size of 15 to 38 μm, thereby forming the opening 39.
Is filled with solder paste. As the flux 43 in the solder paste 42, R, RA
Any of M and RA types and water-soluble flux can be used. The flux 4 in the solder paste 42
The content of No. 3 is about half.

【0097】本実施例では、前記開口部分39の容積
は、上述した寸法の設定により、約6.2×10-4mm
3となるので、その後前記実施例1と同様な加熱によ
り、共晶半田の体積が約3.1×10-4mm3、高さ3
7μmの基板側半田バンプ40(図8(b)参照)が形
成される。この高さは、前記実施例1に記載した素子側
半田バンプ(図4参照)の高さの53%である。
In the present embodiment, the volume of the opening portion 39 is about 6.2 × 10 −4 mm by setting the dimensions described above.
3 since, by subsequent similar heating as in Example 1, a eutectic solder volume of about 3.1 × 10 -4 mm 3, the height 3
A 7 μm board-side solder bump 40 (see FIG. 8B) is formed. This height is 53% of the height of the element-side solder bump (see FIG. 4) described in the first embodiment.

【0098】尚、実際には、基板側パッド32の位置と
ソルダーレジスト34の開口部33の位置との位置ずれ
が起こりうる(例えば±30μm)ので、この位置ずれ
を勘案して、パッド32の径を開口部33の径よりも大
きく(例えば本実施例のように+60μm)するとよ
い。
[0098] Actually, a positional deviation between the position of the substrate side pad 32 and the position of the opening 33 of the solder resist 34 can occur (for example, ± 30 µm). The diameter is preferably larger than the diameter of the opening 33 (for example, +60 μm as in this embodiment).

【0099】本実施例によっても、前記実施例1と同様
な作用効果を奏するとともに、特に本実施例の場合に
は、パッド32の上方にのみ半田ペーストが充填される
ので、実施例1と同等な大きさの半田バンプ40を形成
するのに、実施例1と比較して、メタルマスク38の開
口径を大きくすることができるので、版抜け性がよく、
よって使用する半田ペースト42の共晶半田粒41の粒
径を大きくできるという利点がある。つまり、共晶半田
粒41の粒径を大きくできると、共晶半田粒41の表面
の酸化膜の影響が低減されて溶融性が向上するととも
に、コスト低減にも寄与する。 (実施例3)次に、実施例3について説明するが、前記
実施例2と同様な部分の説明は省略又は簡略化する。
According to the present embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. In the case of the present embodiment, the solder paste is filled only above the pad 32. Since the opening diameter of the metal mask 38 can be increased as compared with the first embodiment to form the solder bumps 40 having a large size, the plate removal property is good.
Therefore, there is an advantage that the particle size of the eutectic solder particles 41 of the solder paste 42 used can be increased. That is, if the particle size of the eutectic solder particles 41 can be increased, the influence of the oxide film on the surface of the eutectic solder particles 41 is reduced, so that the melting property is improved and the cost is also reduced. (Embodiment 3) Next, Embodiment 3 will be described, but the description of the same parts as in Embodiment 2 will be omitted or simplified.

【0100】特に本実施例では、ソルダーレジスト上に
て直接に半田ペースト印刷を行うとともに、その際に、
配線基板の基材を下治具に嵌め込む点に特徴がある。本
実施例における基板側半田バンプ形成前の配線基板で
は、図9(a)に示す様に、外径25×25mm、厚さ
1mmの基材51の上に、パッド径140μm×厚さ1
5μmの基板側パッド52と、開口径200μmの開口
部53を有する厚さ25μmのソルダーレジスト54を
備えている。
In particular, in this embodiment, the solder paste is printed directly on the solder resist,
It is characterized in that the base material of the wiring board is fitted into the lower jig. As shown in FIG. 9A, in the wiring board before the formation of the board-side solder bumps in this embodiment, a pad diameter 140 μm × thickness 1 was placed on a base material 51 having an outer diameter of 25 × 25 mm and a thickness of 1 mm.
A 5 μm board side pad 52 and a 25 μm thick solder resist 54 having an opening 53 with an opening diameter of 200 μm are provided.

【0101】本実施例では、以下に述べる様にして、こ
のソルダーレジスト54上を直接スキージングする。 まず、図10(a)に示す様に、表面に基板側パッド
52及びソルダーレジスト54を備えた基材51を、下
治具56の凹部57に嵌め込む。この凹部57の寸法
は、その内寸が基材51の外寸と略同じであり、その深
さは基材51を嵌め込んだ時に、ソルダーレジスト54
の表面と下治具56の表面とが略同じ高さとなる様に、
1mmに設定されている。
In this embodiment, the solder resist 54 is directly squeezed as described below. First, as shown in FIG. 10A, a substrate 51 having a substrate side pad 52 and a solder resist 54 on its surface is fitted into a concave portion 57 of a lower jig 56. The size of the concave portion 57 is substantially the same as the outer size of the base material 51, and the depth thereof is set at the depth of the solder resist 54 when the base material 51 is fitted.
And the surface of the lower jig 56 are approximately the same height,
It is set to 1 mm.

【0102】次に、図10(b)に示す様に、基材5
1を下治具56に嵌め込んだ状態で、半田粒径15〜3
8μmの共晶半田粒を有する半田ペースト58を用い
て、ソルダーレジスト54の表面にて直接にスキージン
グを行なう。 これにより、図10(c)に示す様に、ソルダーレジ
スト54の開口部53に、半田ペースト58が充填され
る。
Next, as shown in FIG.
1 is fitted in the lower jig 56, and the solder particle size is 15 to 3 mm.
Squeezing is performed directly on the surface of the solder resist 54 using a solder paste 58 having eutectic solder particles of 8 μm. As a result, as shown in FIG. 10C, the solder paste 58 is filled in the openings 53 of the solder resist 54.

【0103】尚、スキージングは、下治具56の図中左
上表面からソルダーレジスト54の表面を経由して、下
治具56の右上表面まで行うようにする。開口部53に
充填されなかった余剰半田ペースト58を下治具56上
に退避させ、ソルダーレジスト54等の上に残さないよ
うにするためである。
The squeezing is performed from the upper left surface of the lower jig 56 in the drawing to the upper right surface of the lower jig 56 via the surface of the solder resist 54. This is because the surplus solder paste 58 not filled in the opening 53 is retracted onto the lower jig 56 and is not left on the solder resist 54 or the like.

【0104】その後、図10(d)に示す様に、下治
具56から、充填された半田ペースト58を有する基材
51を取り出す。 本実施例では、前記開口部分39の容積は、上述した寸
法の設定により、約5.5×10-4mm3となるので、
その後前記実施例2と同様な加熱により、共晶半田の体
積が約2.8×10-4mm3、高さ34μmの基板側半
田バンプ50(図9(b)参照)が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 10D, the base material 51 having the filled solder paste 58 is taken out from the lower jig 56. In the present embodiment, the volume of the opening 39 is about 5.5 × 10 −4 mm 3 by setting the dimensions described above.
Thereafter, the substrate-side solder bumps 50 (see FIG. 9B) having the volume of the eutectic solder of about 2.8 × 10 −4 mm 3 and the height of 34 μm are formed by the same heating as in the second embodiment.

【0105】尚、基材51の表面に、半田バンプを形成
しないパッド(アライメントマークなど)がある場合に
は、スキージングの前に、半田バンプを形成しないパッ
ド上に、ポリイミド等の耐熱性のマスキングテープを貼
り、その後スキージングを行うとよい。
If there is a pad (alignment mark or the like) on which no solder bump is formed on the surface of the base material 51, a heat-resistant material such as polyimide is placed on the pad on which the solder bump is not formed before squeezing. It is advisable to apply a masking tape and then perform squeezing.

【0106】本実施例によっても、前記実施例3と同様
な作用効果を奏するとともに、特に本実施例の場合に
は、メタルマスクを使用しないで直接にスキージングを
行うので、基板側半田バンプ50の半田体積を一層少な
くすることができるという利点がある。 (実施例4)次に、実施例4について説明するが、前記
実施例3と同様な部分の説明は省略又は簡略化する。
According to this embodiment, the same operation and effect as those of the third embodiment can be obtained. Especially, in the case of this embodiment, squeezing is performed directly without using a metal mask. This has the advantage that the solder volume can be further reduced. (Embodiment 4) Next, Embodiment 4 will be described, but the description of the same parts as in Embodiment 3 will be omitted or simplified.

【0107】特に本実施例では、ソルダーレジスト上に
て直接に半田ペースト印刷を行うとともに、その際に、
枠状のメタルマスクを使用する点に特徴がある。本実施
例における基板側半田バンプ形成前の配線基板では、図
11(a)に示す様に、外径25×25mm、厚さ1m
mの基材61の上に、パッド径140μm×厚さ15μ
mの基板側パッド62と、開口径200μmの開口部6
3を有する厚さ20μmのソルダーレジスト64を備え
ている。
In particular, in this embodiment, solder paste printing is performed directly on the solder resist, and at this time,
The feature is that a frame-shaped metal mask is used. As shown in FIG. 11A, the wiring board before the formation of the board-side solder bumps in this embodiment has an outer diameter of 25 × 25 mm and a thickness of 1 m.
On a substrate 61 of m, a pad diameter of 140 μm × a thickness of 15 μm
m substrate-side pad 62 and an opening 6 having an opening diameter of 200 μm.
And a solder resist 64 having a thickness of 3 and a thickness of 20 μm.

【0108】本実施例では、以下に述べる様にして、こ
のソルダーレジスト64に直接にスキージングを行う。 まず、図12(a)に示す様に、ソルダーレジスト6
4上に、厚さ30μmの枠状のメタルマスク66を配置
する。
In this embodiment, squeezing is performed directly on the solder resist 64 as described below. First, as shown in FIG.
4, a frame-shaped metal mask 66 having a thickness of 30 μm is arranged.

【0109】このメタルマスク66は、図13に示す様
に、略四角形の透孔67を有する略四角形の枠状のメタ
ルマスク66である。つまり、このメタルマスク66の
透孔67は、後に基板側半田バンプ60(図11(c)
参照)がその上に形成される基板側パッド62をすべて
透孔67内に見込むように形成されている。なお、本実
施例では、その上にバンプを形成しないパッド(非バン
プ形成パッド)68が基材61の四隅に配置されている
ので、このパッド68はマスク66で覆われるように、
透孔67が形成されている。
The metal mask 66 is a substantially square frame-shaped metal mask 66 having a substantially square through hole 67 as shown in FIG. In other words, the through holes 67 of the metal mask 66 are used for the substrate side solder bumps 60 (FIG. 11C).
) Is formed so that all of the substrate-side pads 62 formed thereon can be seen in the through holes 67. In this embodiment, pads (non-bump forming pads) 68 on which no bumps are formed are arranged at the four corners of the base material 61, so that the pads 68 are covered with the mask 66.
A through hole 67 is formed.

【0110】また、図11(b)に示す様に、例えばゴ
ムのヘラを用いてスキージングを行う場合には、メタル
マスク66の開口部67の内縁部にヘラが届かないで半
田ペーストが残留する部分ができるので、メタルマスク
66の開口67の内縁部は基板側パッド62の外周端部
から所定の間隔(本実施例では2mm程度)離すのが望
ましい。尚、ヘラが届かない部分に残留した半田ペース
トは、加熱溶融させるとボール状になるので容易に除去
できる。
As shown in FIG. 11B, when squeezing is performed using, for example, a rubber spatula, the spatula does not reach the inner edge of the opening 67 of the metal mask 66 and the solder paste remains. It is desirable that the inner edge of the opening 67 of the metal mask 66 be separated from the outer edge of the substrate-side pad 62 by a predetermined distance (about 2 mm in this embodiment). Incidentally, the solder paste remaining in the portion where the spatula does not reach can be easily removed because it becomes a ball shape when melted by heating.

【0111】次に、図12(b)に示す様に、ソルダ
ーレジスト64上にメタルマスク66を載置した状態
で、半田粒径15〜35μmの共晶半田粒を有する半田
ペースト69を用いて、ソルダーレジスト64の表面に
て直接にスキージングを行なう。
Next, as shown in FIG. 12B, with the metal mask 66 placed on the solder resist 64, a solder paste 69 having eutectic solder particles having a solder particle size of 15 to 35 μm is used. Squeezing is performed directly on the surface of the solder resist 64.

【0112】これにより、図12(c)に示す様に、
ソルダーレジスト64の開口部63に、半田ペースト6
9が充填される。なお、メタルマスク66の透孔67内
では、スキージが変形してソルダーレジスト64に直接
接触するので、半田ペーストが透孔67の内縁部以外の
ソルダーレジスト64上に残ることはない。
As a result, as shown in FIG.
Solder paste 6 is applied to opening 63 of solder resist 64.
9 are filled. In the through hole 67 of the metal mask 66, the squeegee is deformed and comes into direct contact with the solder resist 64, so that the solder paste does not remain on the solder resist 64 other than the inner edge of the through hole 67.

【0113】その後、図12(d)に示す様に、ソル
ダーレジスト64上からメタルマスク66を取り外す。 本実施例では、ソルダーレジスト64の開口部63の
(基板側パッド62分を除いた)容積は、上述した寸法
の設定により、約5.5×10-4mm3となるので、そ
の後の前記実施例4と同様な加熱により、共晶半田の体
積が約2.8×10-4mm3、高さ34μmの基板側半
田バンプ60が形成される。この高さは、前記実施例1
に記載した素子側半田バンプ(図4参照)の高さの49
%である。
Thereafter, the metal mask 66 is removed from the solder resist 64 as shown in FIG. In the present embodiment, the volume of the opening 63 of the solder resist 64 (excluding the substrate-side pad 62) is about 5.5 × 10 −4 mm 3 by setting the above dimensions. By the same heating as in the fourth embodiment, the substrate-side solder bump 60 having a volume of the eutectic solder of about 2.8 × 10 −4 mm 3 and a height of 34 μm is formed. This height is the same as in the first embodiment.
Of the height of the element-side solder bumps (see FIG. 4)
%.

【0114】本実施例によっても、前記実施例4と同様
な作用効果を奏するとともに、特に本実施例では、従来
の様に多数の透孔を有するメタルマスクを用いるのでは
なく、簡単な枠形状のメタルマスク66を用いて直接に
スキージングを行うので、その作業が極めて容易であ
る。
According to the present embodiment, the same operation and effect as those of the fourth embodiment can be obtained. In the present embodiment, in particular, a metal frame having a large number of through holes is not used as in the prior art, but a simple frame shape is used. Since the squeezing is performed directly using the metal mask 66, the operation is extremely easy.

【0115】また、メタルマスク66を載置する際に
は、従来の様に、個々の基板側パッド62とメタルマス
クの個々の透孔の位置を合わせる様な精密な位置合わせ
の必要がないので、その点からも作業が簡易化される。
更に、このメタルマスク66を用いれば、アライメント
マーク等の非バンプ形成パッド68上には、半田ペース
ト69が塗布されないので、前記実施例3で挙げたテー
プを用いたマスキングが不要となるという利点もある。 (実施例5)次に、実施例5について説明するが、前記
実施例4と同様な部分の説明は省略又は簡略化する。
Further, when the metal mask 66 is mounted, there is no need to perform precise alignment such as aligning the positions of the individual substrate-side pads 62 and the individual through holes of the metal mask as in the related art. This also simplifies the work.
Further, when the metal mask 66 is used, since the solder paste 69 is not applied on the non-bump forming pads 68 such as the alignment marks, the masking using the tape described in the third embodiment is not required. is there. (Embodiment 5) Next, Embodiment 5 will be described, but the description of the same parts as in Embodiment 4 will be omitted or simplified.

【0116】特に本実施例では、半田バンプ形成用シー
トを用いて基板側半田バンプを形成する点に特徴があ
る。 a)まず、半田バンプ形成用シートについて説明する。
本実施例に使用する半田バンプ形成用シートは、既に出
願した特願平8−325473号に記載のものと同様な
ものである。
Particularly, the present embodiment is characterized in that the board-side solder bumps are formed using the solder bump forming sheet. a) First, the solder bump forming sheet will be described.
The solder bump forming sheet used in this embodiment is the same as that described in Japanese Patent Application No. 8-325473 filed previously.

【0117】具体的には、図14(a)に示す様に、基
板側半田バンプ71(図14(b)参照)の形成に使用
される半田バンプ形成用シート72は、ポリテトラフル
オロエチレン(テフロン;商標)からなる耐熱性を有す
るシート基材73の一方の表面に、共晶半田(37Pb
−63Sn)からなる円板形の多数の半田プリフォーム
74が固着されたものである。
More specifically, as shown in FIG. 14A, the solder bump forming sheet 72 used for forming the substrate-side solder bumps 71 (see FIG. 14B) is made of polytetrafluoroethylene (polytetrafluoroethylene). A eutectic solder (37Pb) is applied to one surface of a heat-resistant sheet substrate 73 made of Teflon (trademark).
-63Sn) to which a large number of disk-shaped solder preforms 74 are fixed.

【0118】前記シート基材73の寸法は、外径12.
5×18mm、厚さ100μmであり、図14(b)に
示す様に、基板側半田バンプ71を備えた配線基板76
に搭載するフリップチップ77の外径寸法と同じとされ
ている。一方、各半田プリフォーム74は、直径100
μm、厚み30μmの半田箔からなり、形成する基板側
半田バンプ71の位置と対応する位置に配置されてい
る。つまり、半田バンプ形成用シート72を配線基板7
6上に向かい合わせることにより基板側半田バンプ71
を形成するので、半田プリフォーム74の配置パターン
は、基板側半田バンプ71の配置パターンとは対称なパ
ターンとなっている。
The dimensions of the sheet base 73 are as follows.
A wiring board 76 having a size of 5 × 18 mm and a thickness of 100 μm and having board-side solder bumps 71 as shown in FIG.
Is the same as the outer diameter of the flip chip 77 to be mounted. On the other hand, each solder preform 74 has a diameter of 100
It is made of a solder foil having a thickness of 30 μm and a thickness of 30 μm, and is arranged at a position corresponding to the position of the board-side solder bump 71 to be formed. That is, the solder bump forming sheet 72 is connected to the wiring board 7.
6 so that the board-side solder bumps 71
Is formed, the arrangement pattern of the solder preform 74 is a pattern symmetrical to the arrangement pattern of the board-side solder bumps 71.

【0119】また、前記寸法の各半田プリフォーム74
の体積は、基板側半田バンプ71の形成に必要な体積を
確保するために、約2.4×10-4mm3とされてい
る。 b)上述した半田バンプ形成用シート72を製造するに
は、前記特願平8−325473号に記載したものと同
様な方法を採用できる。例えば、 シート基材73上に、厚さ30μmの半田箔を圧着す
る。
The solder preforms 74 of the above dimensions
Is set to about 2.4 × 10 −4 mm 3 in order to secure a volume necessary for forming the substrate-side solder bumps 71. b) To manufacture the above-mentioned solder bump forming sheet 72, a method similar to that described in Japanese Patent Application No. 8-325473 can be adopted. For example, a solder foil having a thickness of 30 μm is pressed on the sheet base 73.

【0120】半田箔上にて、感光性エッチングレジス
ト塗布及び露光現像によって、半田プリフォーム74形
成部分に、エッチングエジストを形成する。 半田箔をエッチングして、不要部分を除去し、半田プ
リフォーム74を形成する。
On the solder foil, by applying a photosensitive etching resist and exposing and developing, an etching agent is formed at a portion where the solder preform 74 is to be formed. An unnecessary portion is removed by etching the solder foil to form a solder preform 74.

【0121】エッチングレジストを除去する。 以上の工程により、テフロン製のシート基材73上に、
共晶半田の半田プリフォーム74が所定の配置パターン
で圧着された半田バンプ形成用シート72が製造され
る。
The etching resist is removed. By the above steps, on the Teflon sheet base 73,
The solder bump forming sheet 72 in which the solder preform 74 of eutectic solder is crimped in a predetermined arrangement pattern is manufactured.

【0122】尚、半田バンプ形成用シート72及びその
製造方法に関しては、上述した内容以外に、前記特願平
8−325473号に記載した各種の部材及びその製造
方法を採用できる。 c)次に、半田バンプ形成用シート72を使用して基板
側半田バンプ71を形成する方法について説明する。
As for the solder bump forming sheet 72 and the method of manufacturing the same, various members described in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 8-325473 and the method of manufacturing the same can be employed in addition to the contents described above. c) Next, a method of forming the board-side solder bumps 71 using the solder bump forming sheet 72 will be described.

【0123】まず、図15(a)に示す様に、半田バ
ンプ形成用シート72を、シート基材73上の半田プリ
フォーム74が配線基板76側(即ち基板側パッド78
側)に向くように配置する。このとき、基板側パッド7
8を覆うようにフラックス(図示せず)を塗布してお
く。
First, as shown in FIG. 15A, the solder bump forming sheet 72 is connected to the solder preform 74 on the sheet base 73 by the wiring board 76 side (that is, the board side pad 78).
Side). At this time, the substrate side pad 7
A flux (not shown) is applied so as to cover 8.

【0124】そして、図15(b)に示す様に、各半
田プリフォーム74の位置と各基板側パッド78の位置
が一致する様に位置合わせてして、半田バンプ形成用シ
ート72と配線基板76とを重ね合わせる。特に、本実
施例では、シート基材73の平面寸法はフリップチップ
77と同じにしてあるので、フリップチップ77の搭載
に使用する周知のチップマウンターを使用して、半田バ
ンプ形成用シート72の位置合わせを行なうことができ
る。
Then, as shown in FIG. 15B, the positions of the solder preforms 74 and the positions of the board pads 78 are aligned so that the solder bump forming sheet 72 and the wiring board are aligned. 76 and overlap. In particular, in this embodiment, since the planar size of the sheet base 73 is the same as that of the flip chip 77, the position of the solder bump forming sheet 72 is determined using a well-known chip mounter used for mounting the flip chip 77. Matching can be performed.

【0125】次に、半田バンプ形成用シート72と配
線基板76を重ね合わせた状態で、図示しない遠赤外線
半田リフロー炉に通し、半田プリフォーム74を約21
0℃加熱して溶融する。これにより、図15(c)に示
す様に、溶融した半田は、半田の濡れ性の低いシート基
材73側から落下して半田の濡れ性の高い基板側パッド
78上に移転する。
Next, in a state where the solder bump forming sheet 72 and the wiring board 76 are overlapped, the sheet is passed through a far-infrared solder reflow furnace (not shown) to remove the solder preform 74 for about 21 minutes.
Melt by heating at 0 ° C. As a result, as shown in FIG. 15C, the molten solder falls from the sheet base 73 having low solder wettability and is transferred onto the board-side pad 78 having high solder wettability.

【0126】その後、図15(d)に示す様に、冷却
して基板側半田バンプ71を完成した後に、シート基材
73を剥し、最後にフラックスを溶剤で除去する。この
様にして形成された基板側半田バンプ71は、半田プリ
フォーム74が溶融した後に凝固したものであるので、
その体積は約2.4×10-4mm3と変化しないが、そ
の高さは約30μmとなる。この高さは、前記実施例1
に記載した素子側半田バンプ(図4参照)の高さの43
%である。
Thereafter, as shown in FIG. 15D, after cooling to complete the board-side solder bumps 71, the sheet base 73 is peeled off, and finally the flux is removed with a solvent. Since the board-side solder bumps 71 formed in this manner are solidified after the solder preform 74 is melted,
Its volume remains unchanged at about 2.4 × 10 −4 mm 3 , but its height is about 30 μm. This height is the same as in the first embodiment.
43 of the height of the element-side solder bump (see FIG. 4) described in
%.

【0127】本実施例によっても、前記実施例4と同様
な作用効果を奏するとともに、特に半田ペーストを用い
るのでなく、エッチングによって形成した半田プリフォ
ーム74を用いて基板側半田バンプ71を形成するの
で、半田体積の少ない基板側半田バンプ71を容易に形
成することができる。
According to this embodiment, the same operation and effect as those of the fourth embodiment can be obtained, and the board-side solder bumps 71 are formed by using the solder preform 74 formed by etching instead of using the solder paste. In addition, the board-side solder bump 71 having a small solder volume can be easily formed.

【0128】また、エッチングの際に使用するエッチン
グレジストは、露光現像により形成するので、半田プリ
フォーム74の径及び半田体積を精密に設定できるとい
う利点がある。尚、本発明は前記実施例になんら限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
Further, since the etching resist used in the etching is formed by exposure and development, there is an advantage that the diameter and the solder volume of the solder preform 74 can be set precisely. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment at all, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.

【0129】(1)例えば、前記実施例1と実施例2と
を組み合わせることにより、即ち、半田ペーストの半田
粒径を小さくするとともに、メタルマスクの開口径を小
さくする手法と、ソルダーレジストの開口径をパッド径
と同じかそれより小さくする手法とを組み合わせること
により、一層半田体積の少ない基板側半田バンプを形成
することができる。
(1) For example, by combining the first embodiment and the second embodiment, that is, a method of reducing the solder particle diameter of the solder paste and the opening diameter of the metal mask, and a method of opening the solder resist By combining a method of making the diameter equal to or smaller than the pad diameter, a board-side solder bump having a smaller solder volume can be formed.

【0130】(2)更に、前記実施例2と実施例3(又
は実施例4)とを組み合わせることにより、即ち、ソル
ダーレジストの開口径をパッド径と同じかそれより小さ
くする手法と、メタルマスク上ではなく(或は枠状のメ
タルマスクを用いて)、ソルダーレジスト上で直接半田
ペーストをスキージングする手法とを組み合わせること
により、一層半田体積の少ない基板側半田バンプを形成
することができる。
(2) Further, by combining the second embodiment with the third embodiment (or the fourth embodiment), that is, a technique for making the opening diameter of the solder resist equal to or smaller than the pad diameter, By combining with a method of squeezing the solder paste directly on the solder resist instead of the above (or using a frame-shaped metal mask), it is possible to form a board-side solder bump having a smaller solder volume.

【0131】[0131]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1の半導体
素子付の配線基板の発明では、基板側半田材料が素子側
パッドから離隔しているので、素子側パッドに含まれる
CuとSnとの反応による脆い金属間化合物が形成され
ることはない。そのため、半導体素子と配線基板との熱
膨張差によって接合部分に応力がかかっても、クラック
が生じにくく、長期間にわたって接合部分の破断を効果
的に防止できる。
As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, since the board-side solder material is separated from the element-side pads, Cu and Sn contained in the element-side pads are separated. Does not form brittle intermetallic compounds. Therefore, even if stress is applied to the joint due to a difference in thermal expansion between the semiconductor element and the wiring board, cracks are less likely to occur, and breakage of the joint can be effectively prevented for a long period of time.

【0132】請求項2の半導体素子付き配線基板の発明
では、素子側半田材料の溶融温度が基板側半田材料の溶
融温度より高く設定されているので、基板側半田材料の
みを溶融させることにより、基板側半田材料を素子側半
田バンプに融着させて、半導体素子を配線基板に接合す
ることができる。
In the second aspect of the present invention, since the melting temperature of the element-side solder material is set higher than the melting temperature of the substrate-side solder material, only the substrate-side solder material is melted. The semiconductor element can be joined to the wiring board by fusing the substrate-side solder material to the element-side solder bumps.

【0133】請求項3の配線基板の発明では、基板側半
田バンプの高さが、前記融着の際に基板側半田材料が素
子側パッドから離隔する高さに設定されている。そのた
め、融着の際に基板側半田材料が素子側パッドに到達し
ないので、CuとSnとの反応による脆い金属間化合物
が形成されない。よって、接合部分に応力がかかって
も、クラックが生じにくく、長期間にわたって接合部分
の破断を効果的に防止できる。
According to the third aspect of the present invention, the height of the board-side solder bumps is set to a height at which the board-side solder material is separated from the element-side pads during the fusion. Therefore, the substrate-side solder material does not reach the element-side pad during fusion, so that a brittle intermetallic compound is not formed due to the reaction between Cu and Sn. Therefore, even if stress is applied to the joint, cracks are unlikely to occur, and breakage of the joint can be effectively prevented for a long period of time.

【0134】請求項4の配線基板の発明では、基板側半
田バンプの高さが、前記融着の際に基板側半田バンプを
構成する基板側半田材料が素子側パッドから離隔する高
さに設定されている。従って、金属間化合物を形成し易
いSnを基板側半田材料に用いても、素子側パッドの成
分との間でもろい金属間化合物を生成しないので、接合
部分に応力がかかっても、クラックが生じにくく、長期
間にわたって接合部分の破断を効果的に防止できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the height of the board-side solder bump is set to a height at which the board-side solder material constituting the board-side solder bump is separated from the element-side pad during the fusion. Have been. Therefore, even if Sn, which easily forms an intermetallic compound, is used for the solder material on the substrate side, a brittle intermetallic compound is not generated between the component of the element side pad and cracks are generated even if stress is applied to the joint. And it is possible to effectively prevent the joint from being broken for a long period of time.

【0135】請求項5の配線基板の発明では、基板側半
田バンプの高さが、素子側半田バンプの高さの60%以
下である。そのため、融着の際に、基板側半田材料が素
子側パッドに到達しないので、脆い金属間化合物が形成
されず、よって、クラックが生じにくく、接合部分の破
断を効果的に防止できる。
In the wiring board according to the fifth aspect of the present invention, the height of the board-side solder bump is 60% or less of the height of the element-side solder bump. Therefore, at the time of fusion, the substrate-side solder material does not reach the element-side pad, so that a brittle intermetallic compound is not formed, and therefore, cracks are unlikely to occur, and the joint can be effectively prevented from being broken.

【0136】請求項6の配線基板の発明では、基板側半
田バンプの高さが、10〜40μmである。そのため、
一般に70μm以上の高さを有する素子側半田バンプと
の融着の際に基板側半田材料が素子側パッドに到達しな
いので、前記請求項5と同様に、脆い金属間化合物が形
成されず、よって、クラックが生じにくく、接合部分の
破断を効果的に防止できる。
According to the wiring board of the present invention, the height of the board-side solder bump is 10 to 40 μm. for that reason,
Generally, the substrate-side solder material does not reach the element-side pad during fusion with an element-side solder bump having a height of 70 μm or more, so that a brittle intermetallic compound is not formed, , Cracks are less likely to occur, and breakage of the joint can be effectively prevented.

【0137】請求項7の配線基板の製造方法の発明で
は、板厚20〜30μmで透孔径100μm以下の透孔
を有するメタルマスクを用いて、主として半田粒径10
〜20μmの半田粒とフラックスからなる半田ペースト
を、基板側パッド上に塗布するという方法により、小さ
な基板側半田バンプを能率よく形成することできる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a wiring board, wherein a metal mask having a thickness of 20 to 30 μm and a through hole having a through hole diameter of 100 μm or less is used, and a solder particle size of 10 μm or less is mainly used.
A small board-side solder bump can be efficiently formed by applying a solder paste made of solder particles and flux of about 20 μm on a board-side pad.

【0138】特に、本発明では、半田ペースト印刷法を
採用できるので、多数の基板側半田バンプの形成のため
の半田ペーストの充填作業を一度に容易に行うことがで
き、作業能率が高く、低コストであるという利点があ
る。請求項8の配線基板の製造方法では、基板側パッド
の周縁部をソルダーレジストで覆い、基板側パッドの略
中央部が露出する開口部を形成するので、この開口部の
径や厚みを設定することにより、請求項7と同様に、能
率よくかつ低コストにて多くの基板側半田バンプを一度
に形成することができる。
In particular, in the present invention, since the solder paste printing method can be adopted, the work of filling the solder paste for forming a large number of solder bumps on the substrate side can be easily performed at a time, and the work efficiency is high and low. There is an advantage that it is cost. In the method of manufacturing a wiring board according to the eighth aspect, since the peripheral portion of the substrate-side pad is covered with the solder resist and the opening is formed so that the substantially central portion of the substrate-side pad is exposed, the diameter and thickness of the opening are set. Thus, many substrate-side solder bumps can be formed at once with high efficiency and low cost, similarly to the seventh aspect.

【0139】請求項9の配線基板の製造方法では、直接
にスキージングを行うので、従来より容易に半田ペース
トの充填を行なうことができる。つまり、精密な透孔径
を有する高価なメタルマスクを使用しないので、製造容
易でコストを低減することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, since the squeezing is performed directly, the solder paste can be easily filled. That is, since an expensive metal mask having a precise through-hole diameter is not used, manufacturing is easy and the cost can be reduced.

【0140】請求頃10の配線基板の製造方法では、凹
版の凹部に配線基板を嵌め込んで、ソルダーレジストの
表面と凹部の周囲表面との高さを揃え、この状態でスキ
ージングを行なうので、メタルマスクを使用しなくて済
む。よって、精密なメタルマスクを製造する必要がな
く、コストを低減することができる。また、スキージン
グを行うためには、凹部に配線基板を嵌め込むだけでよ
く、メタルマスクの位置合わせの様な精密な位置合わせ
が不要という利点がある。
In the method of manufacturing a wiring board according to claim 10, the wiring board is fitted into the concave portion of the intaglio, the height of the surface of the solder resist and the peripheral surface of the concave portion are aligned, and squeezing is performed in this state. Eliminates the need for metal masks. Therefore, it is not necessary to manufacture a precise metal mask, and the cost can be reduced. In addition, in order to perform squeezing, it is only necessary to fit the wiring board into the concave portion, and there is an advantage that precise positioning such as positioning of a metal mask is not required.

【0141】請求頃11の配線基板の製造方法では、ソ
ルダーレジスト上に、複数のソルダーレジストの開口部
を見込む大きな透孔を有するメタルマスクを載置して、
スキージングを行なう。よって、請求項9と同様に、精
密な透孔径の透孔を有する高価なメタルマスクを使用す
る必要がないので、製造容易でコストを低減することが
できる。また、メタルマスクの精密な位置合わせが不要
という利点がある。
In the method for manufacturing a wiring board according to the eleventh aspect, a metal mask having a large through-hole that allows a plurality of openings in the solder resist is placed on the solder resist.
Perform squeezing. Therefore, as in the case of the ninth aspect, it is not necessary to use an expensive metal mask having a through hole having a precise through hole diameter, so that it is easy to manufacture and the cost can be reduced. Further, there is an advantage that precise alignment of the metal mask is not required.

【0142】請求項12の配線基板の製造方法では、半
田バンプ形成用シートを用いて基板側半田バンプを形成
するので、基板側パッド上に体積の小さな基板側半田バ
ンプを容易に形成することができる。特に、配線基板に
所定のパターン状に多数の基板側半田バンプを形成する
場合には、半田バンプ形成用シート上にそのパターンに
合わせて半田材料を配置することにより、一度の加熱溶
融により、パターン状に多数の基板側半田バンプを形成
することができる。
In the method of manufacturing a wiring board according to the twelfth aspect, since the board-side solder bumps are formed using the solder-bump-forming sheet, a small-volume board-side solder bump can be easily formed on the board-side pads. it can. In particular, when a large number of board-side solder bumps are formed in a predetermined pattern on a wiring board, the solder material is arranged in accordance with the pattern on the solder bump forming sheet, so that the pattern is heated and melted once. A large number of substrate-side solder bumps can be formed in a shape.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 基板側半田バンプの高さの設定方法を示す説
明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a method of setting the height of a board-side solder bump.

【図2】 基板側半田バンプの各部の寸法の関係を示す
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between dimensions of each part of a board-side solder bump.

【図3】 充填される半田ペーストの体積の設定方法を
示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method for setting a volume of a solder paste to be filled.

【図4】 実施例1にかかるフリップチップを示し、
(a)はその平面図、(b)は素子側半田バンプ近傍を
拡大して示す断面図である。
FIG. 4 shows a flip chip according to the first embodiment;
(A) is a plan view thereof, and (b) is an enlarged sectional view showing the vicinity of an element-side solder bump.

【図5】 実施例1にかかる配線基板を示し、(a)は
その平面図、(b)は基板側半田バンプ近傍を拡大して
示す断面図である。
5A and 5B show a wiring board according to the first embodiment, in which FIG. 5A is a plan view of the wiring board, and FIG. 5B is an enlarged sectional view showing the vicinity of a substrate-side solder bump;

【図6】 実施例1にかかる基板側半田バンプの形成方
法を示す説明図である。す断面図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a method of forming a board-side solder bump according to the first embodiment; FIG.

【図7】 実施例1にかかるフリップチップと配線基板
の接合方法を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a method of bonding the flip chip and the wiring board according to the first embodiment;

【図8】 実施例2にかかり、(a)は基板側半田バン
プの形成方法を示す説明図、(b)は基板側半田バンプ
近傍を拡大して示す断面図である。
8A is an explanatory view showing a method of forming a board-side solder bump, and FIG. 8B is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the board-side solder bump according to the second embodiment.

【図9】 実施例3にかかり、(a)は基板側半田バン
プの形成方法を示す説明図、(b)は基板側半田バンプ
近傍を拡大して示す断面図である。
FIGS. 9A and 9B are explanatory diagrams illustrating a method of forming a substrate-side solder bump, and FIG. 9B is an enlarged cross-sectional view illustrating the vicinity of the substrate-side solder bump;

【図10】 実施例3にかかる基板側半田バンプを形成
する手順を下治具とともに示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a procedure for forming a board-side solder bump according to the third embodiment together with a lower jig.

【図11】 実施例4にかかり、(a)は基板側半田バ
ンプ形成前の配線基板を示す断面図、(b)はスキージ
ングの際の要部を示す説明図、(c)は基板側半田バン
プ近傍を拡大して示す断面図である。
11A and 11B are cross-sectional views illustrating a wiring board before formation of a board-side solder bump, FIG. 11B is an explanatory view illustrating a main part at the time of squeezing, and FIG. It is sectional drawing which expands and shows the solder bump vicinity.

【図12】 実施例4にかかる基板側半田バンプを形成
する手順をメタルマスクとともに示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a procedure for forming a board-side solder bump according to the fourth embodiment together with a metal mask.

【図13】 実施例4にかかる基板側半田バンプの形成
に使用するメタルマスク等を示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a metal mask and the like used for forming a board-side solder bump according to the fourth embodiment.

【図14】 実施例5にかかり、(a)は基板側半田バ
ンプの形成に使用する半田バンプ形成用シートを示す斜
視図、(b)は配線基板及びフリップチップを示す説明
図である。
14A is a perspective view illustrating a solder bump forming sheet used for forming a board-side solder bump according to Example 5, and FIG. 14B is an explanatory view illustrating a wiring board and a flip chip.

【図15】 実施例5にかかる基板側半田バンプの形成
方法を示す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a method of forming a board-side solder bump according to a fifth embodiment;

【図16】 従来技術を示す説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…フリップチップ(集積回路チップ,半導体素子) 2,7,31,51,61…基材 3…素子側半田バンプ 4…素子側パッド 6,76…配線基板(フリップチップ搭載用配線基板) 8,40,50,60,71…基板側半田バンプ 9,32,52,62,78…基板側パッド 11,34,54,64…ソルダーレジスト 12,33,53,63…開口部 13,38,66…メタルマスク 14,37,67…透孔 17,39,42,58,69…半田ペースト 17a,41…共晶半田粒 17b…フラックス 72…半田バンプ形成用シート 74…半田プリフォーム 56…下治具 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flip chip (integrated circuit chip, semiconductor element) 2, 7, 31, 51, 61 ... Base material 3 ... Element side solder bump 4 ... Element side pad 6, 76 ... Wiring board (flip chip mounting wiring board) 8 , 40, 50, 60, 71 ... board-side solder bumps 9, 32, 52, 62, 78 ... board-side pads 11, 34, 54, 64 ... solder resist 12, 33, 53, 63 ... openings 13, 38, 66 ... metal masks 14, 37, 67 ... through holes 17, 39, 42, 58, 69 ... solder paste 17a, 41 ... eutectic solder particles 17b ... flux 72 ... solder bump forming sheet 74 ... solder preform 56 ... bottom jig

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Cuを含む素子側パッド上に、Snを含
まないかあるいは多くとも20wt%以下含む素子側半
田材料からなる素子側半田バンプを有する半導体素子
と、 前記素子側半田バンプより融点が低く、かつ20wt%
以上のSnを含む基板側半田材料からなる基板側半田バ
ンプとを、 前記素子側半田バンプに前記基板側半田バンプを融着す
ることにより、前記半導体素子と前記配線基板とを接合
してなる半導体素子付き配線基板であって、 前記基板側半田材料が、前記素子側パッドから離隔して
いることを特徴とする半導体素子付き配線基板。
1. A semiconductor element having an element-side solder bump made of an element-side solder material not containing Sn or containing at most 20 wt% or less on an element-side pad containing Cu, and having a melting point higher than that of the element-side solder bump. Low and 20wt%
By bonding the board-side solder bumps made of the board-side solder material containing Sn and the board-side solder bumps to the element-side solder bumps, a semiconductor is formed by joining the semiconductor element and the wiring board. A wiring board with a semiconductor element, wherein the board-side solder material is separated from the element-side pad.
【請求項2】 前記素子側半田材料が、Pbを主成分と
する高温半田からなり、前記基板側半田材料が、Pb−
Sn共晶半田からなることを特徴とする請求項1に記載
の半導体素子付き配線基板。
2. The device-side solder material is composed of high-temperature solder containing Pb as a main component, and the substrate-side solder material is composed of Pb-
The wiring board with a semiconductor element according to claim 1, wherein the wiring board is made of Sn eutectic solder.
【請求項3】 前記請求項1又は2に記載の半導体素子
付き配線基板に用いる配線基板であって、 前記基板側半田バンプの高さが、 前記素子側半田バンプに前記基板側半田バンプを融着し
た際に、前記基板側半田材料が前記素子側パッドから離
隔する高さに設定されていることを特徴とする配線基
板。
3. The wiring board used for the wiring board with a semiconductor element according to claim 1 or 2, wherein the height of the board-side solder bump is such that the board-side solder bump is fused to the element-side solder bump. A wiring board, wherein the board-side solder material is set at a height separated from the element-side pad when the wiring board is attached.
【請求項4】 20wt%以上のSnを含む基板側半田
材料からなる基板側半田バンプを有し、素子側パッド上
に素子側半田バンプを有する半導体素子を、該素子側半
田バンプに前記基板側半田バンプを融着することにより
接合するための配線基板であって、 前記基板側半田バンプの高さが、 前記融着した際に、前記基板側半田材料が前記素子側パ
ッドから離隔する高さに設定されていることを特徴とす
る配線基板。
4. A semiconductor device having a board-side solder bump made of a board-side solder material containing 20 wt% or more of Sn, and a semiconductor element having an element-side solder bump on an element-side pad; A wiring board for bonding by fusing solder bumps, wherein the height of the board-side solder bumps is such that the board-side solder material is separated from the element-side pads when the board is soldered. A wiring board, wherein the wiring board is set to:
【請求項5】 前記基板側半田バンプの高さが、 前記素子側半田バンプの高さの60%以下であることを
特徴とする前記請求項3又は4に記載の配線基板。
5. The wiring board according to claim 3, wherein a height of the board-side solder bump is 60% or less of a height of the element-side solder bump.
【請求項6】 前記基板側半田バンプの高さが、 10〜40μmであることを特徴とする前記請求項3〜
5のいずれかに記載の配線基板。
6. The solder bump according to claim 3, wherein the height of the substrate-side solder bump is 10 to 40 μm.
6. The wiring board according to any one of 5.
【請求項7】 前記請求項3〜6のいずれかに記載の配
線基板の製造方法であって、 板厚20〜30μmで、透孔径100μm以下の透孔を
有するメタルマスクを用いて、主として半田粒径10〜
20μmの半田粒とフラックスからなる半田ペースト
を、基板側パッド上に塗布する工程と、 前記塗布した半田ペーストを加熱により溶融させ、その
後冷却して前記基板側パッド上に前記基板側半田バンプ
を形成する工程と、 を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
7. The method for manufacturing a wiring board according to claim 3, wherein the solder is mainly formed by using a metal mask having a plate thickness of 20 to 30 μm and a through hole having a through hole diameter of 100 μm or less. Particle size 10
A step of applying a solder paste composed of 20 μm solder particles and a flux onto the board-side pad, melting the applied solder paste by heating, and then cooling to form the board-side solder bump on the board-side pad A method for manufacturing a wiring board, comprising:
【請求項8】 前記請求項3〜6のいずれかに記載の配
線基板の製造方法であって、 基板側パッドの周縁部をソルダーレジストで覆い、該基
板側パッドの略中央部が露出する開口部を形成する工程
と、 メタルマスクを用いて少なくとも前記開口部に半田ペー
ストを塗布する工程と、 前記塗布した半田ペーストを
加熱により溶融させ、その後冷却して前記基板側パッド
上に前記基板側半田バンプを形成する工程と、 を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
8. The method for manufacturing a wiring board according to claim 3, wherein a peripheral portion of the substrate-side pad is covered with a solder resist, and a substantially central portion of the substrate-side pad is exposed. Forming a portion, applying a solder paste to at least the opening using a metal mask, melting the applied solder paste by heating, and then cooling the solder paste to cool the substrate-side solder on the substrate-side pad. A method for manufacturing a wiring board, comprising: forming a bump.
【請求項9】 前記請求項3〜6のいずれかに記載の配
線基板の製造方法であって、 基板側パッドの周縁部をソルダーレジストで覆い、該基
板側パッドの略中央部が露出する開口部を形成する工程
と、 前記ソルダーレジスト上を直接スキージングし、該ソル
ダーレジストの開口部に半田ペーストを充填する工程
と、 前記充填した半田ペーストを加熱して半田を溶融させ、
その後冷却して前記基板側半田バンプを形成する工程
と、 を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
9. The method for manufacturing a wiring board according to claim 3, wherein a peripheral portion of the substrate-side pad is covered with a solder resist, and a substantially central portion of the substrate-side pad is exposed. Forming a portion, and directly squeezing on the solder resist, filling the opening of the solder resist with a solder paste, heating the filled solder paste to melt the solder,
And thereafter cooling to form the board-side solder bumps.
【請求項10】 前記半田ペーストを充填する工程が、 前記基板側パッド及び前記ソルダーレジストを有する配
線基板を、該配線基板の外形寸法に対応する凹部であっ
て、該配線基板を嵌め込んだときに前記ソルダーレジス
トの表面と該凹部の周囲表面との高さが揃う深さの凹部
を有する凹版に嵌め込む工程と、 この凹版に前記配線基板を嵌め込んだ状態で、前記スキ
ージングを行い前記開口部に半田ペーストを充填し、余
剰半田ペーストを前記凹版の凹部周囲表面まで移動させ
る工程と、 前記凹版から配線基板を取り外す工程と、 を有することを特徴とする前記請求項9に記載の配線基
板の製造方法。
10. A step of filling the solder paste, wherein the step of filling the wiring board having the board-side pads and the solder resist into a recess corresponding to the external dimensions of the wiring board is performed. A step of fitting the solder resist into the intaglio having a recess having a depth equal to the height of the surface of the solder resist and the peripheral surface of the recess, and performing the squeezing while the wiring board is fitted in the intaglio. 10. The wiring according to claim 9, further comprising: a step of filling the opening with a solder paste and moving excess solder paste to a surface around the concave portion of the intaglio; and a step of removing a wiring board from the intaglio. Substrate manufacturing method.
【請求項11】 前記半田ペーストを充填する工程が、 前記基板側パッド及び前記ソルダーレジストを有する配
線基板の該ソルダーレジスト上に、1つの透孔の中に複
数の前記ソルダーレジストの開口部を見込む透孔を有す
るメタルマスクを載置する工程と、 このメタルマスクを配置した状態で、前記スキージング
を行い前記ソルダーレジストの開口部に半田ペーストを
充填し、余剰半田ペーストを該メタルマスクの透孔周囲
表面まで移動させる工程と、 該メタルマスクを除去する工程と、 を有することを特徴とする前記請求項9に記載の配線基
板の製造方法。
11. The step of filling the solder paste includes: viewing a plurality of openings of the solder resist in one through hole on the solder resist of the wiring board having the board-side pads and the solder resist. A step of mounting a metal mask having a through hole, and, in a state where the metal mask is arranged, performing the squeezing to fill an opening of the solder resist with a solder paste, and passing an excess solder paste through the through hole of the metal mask. The method according to claim 9, further comprising: moving the metal mask to a peripheral surface; and removing the metal mask.
【請求項12】 前記請求項3〜6のいずれかに記載の
配線基板の製造方法であって、 半田に対して濡れ性の低い材料からなる基材表面のうち
基板側パッドに対応した位置に半田材料を分離可能に固
着してなる半田バンプ形成用シートを、前記半田材料が
前記基板側パッドに近接又は接触するように配置する工
程と、 前記半田バンプ形成用シートを配置した状態で、前記半
田材料を加熱して半田を溶融させ、前記基板側パッドに
該半田を移転させ、その後冷却して該基板側パッド上に
前記基板側半田バンプを形成する工程と、 を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
12. The method of manufacturing a wiring board according to claim 3, wherein the substrate surface is formed of a material having low wettability with respect to solder at a position corresponding to the pad on the substrate side. A step of arranging a solder bump forming sheet having a solder material separably fixed thereto, such that the solder material approaches or comes into contact with the substrate-side pad, and in a state where the solder bump forming sheet is arranged, Heating the solder material to melt the solder, transferring the solder to the board-side pads, and then cooling to form the board-side solder bumps on the board-side pads. Manufacturing method of wiring board.
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