CN103907179B - 回流膜、焊料凸块形成方法、焊料接合的形成方法以及半导体装置 - Google Patents

回流膜、焊料凸块形成方法、焊料接合的形成方法以及半导体装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种回流膜,其特征在于,其为包含能够溶解于溶剂的热塑性树脂和焊料粒子的膜,所述焊料粒子为分散在所述膜中的状态;还涉及一种焊料凸块形成方法,包含如下工序:(A)在基板的电极面侧放置所述回流膜的工序、(B)进一步放置并固定平板的工序、(C)加热工序、以及(D)溶解除去所述回流膜的工序。据此提供一种回流膜,使焊料成分通过自组织化偏集在基板的电极上,从而保存性、运输性、以及使用时的操作性优异,能够仅对电极选择性地形成焊料凸块或者焊料接合。

Description

回流膜、焊料凸块形成方法、焊料接合的形成方法以及半导体 装置
技术领域
本发明涉及用于电子部件、配线板、基板、半导体芯片等的凸块形成等的回流膜、焊料凸块的形成方法、焊料接合的形成方法、以及通过它们形成的半导体装置。
背景技术
作为将电子部件安装到电路基板等上的方法,例如,已知使用在基板的电极上形成的焊料凸块的方法。另外,在某基板上安装带焊料凸块的基板时,将带焊料凸块的基板的凸块装载在与连接的基板的电极相对的位置上,之后加热(回流)至大于或等于焊料凸块的熔融温度,从而能够对两基板的电极间进行焊料接合。在半导体封装中,根据电子设备的小型薄型化和多功能高性能化的要求,I/O电极(端子)数增加,电极(端子)间距离变短(窄间距化)。因此,半导体封装的形态,从QFP(四方扁平封装:Quad Flat Package)那样的利用引线进行的连接变化到BGA(球栅阵列:Ball Grid Array)、CSP(芯片级封装:Chip ScalePackage)那样的将凸块配置在芯片下部而连接的方式、即倒装芯片连接。在该连接方法中,在电路基板的电极上预先形成焊料凸块,将该焊料凸块接合在基板等的电路电极上。作为形成焊料凸块的方法,已知:将焊料球搭载在电子部件等的电路电极上的方法;通过金属掩模的通孔将包含焊料粒子的液状或者糊状的膏状焊料或者焊料糊印刷在电路基板的电极上的方法。
在焊料球搭载法中,由于搭载预先准备的焊料球,因此通过使准备的焊料球大小变小、粒度分布变窄,能够形成所要求的凸块高度,能够将凸块高度偏差抑制为低水平。但是,制作满足标准的焊料球花费成本。另外,将焊料球搭载在电极上的工艺复杂,焊料球搭载装置的导入需要高额的设备投资。另一方面,在焊料糊(膏状焊料)印刷法中,由于在印刷操作中会卷入空气,因此容易在凸块内形成空隙。另外,也可能有凸块高度存在偏差而不能使相对电极间接合的情况。
最近,作为焊料凸块的新形成方法、相对电极间的新接合方法,提出了一种利用焊料成分在电极上或者相对电极间的自组织化的简单工艺。例如,根据专利文献1,使用含有焊料粉、对流添加剂以及环氧树脂的糊在电极上形成了焊料凸块。向具有电极的基板的电极面侧供给该糊后,在该糊上放置平板,加热至大于或等于焊料粉的熔点且大于或等于对流添加剂的沸点时,对流添加剂的气泡发生对流。搅拌由此熔解的焊料粉,使焊料粉彼此结合,使焊料粉生长成均匀的大小并集聚在电极上。其结果为,能够形成均匀性高的凸块。根据专利文献2,同样地操作,能够利用焊料使相对电极间接合。另外,利用焊料使相对电极间接合后,可以使偏集在相对电极间以外的区域的环氧树脂固化而形成底部填料。
上述专利文献1所记载的糊,虽然为与焊料糊印刷法或者焊料球搭载法相比更简单的工艺,但由于使用了液状或者糊状的组合物,因此有保存性、运输性以及使用时的操作性差这样的问题。另外,虽然能够抑制焊料凸块的高度偏差,但因对流添加剂而产生了气泡,因此有气泡容易混入凸块内部、容易形成空隙的缺点。另外,在焊料成分集聚在电极上之前进行了热固性树脂的固化时,焊料成分在电极上的自组织化难以完成。进一步,在加热后的树脂的清洗工序中,也可能有因热固性树脂的固化而导致树脂不溶解、或者不能完全地清洗除去的情况。
另外,像专利文献2那样使相对电极间焊料接合的情况下,在偏集于相对电极间以外的区域的环氧树脂中,存在少量未能完全向相对电极间移动而残留的焊料残渣。该焊料残渣使邻接电极间的电阻降低,因此可能成为产生短路的原因。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3964911号
专利文献2:日本特开2006-114865号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供一种保存性、运输性、以及使用时的操作性优异的回流用的膜,使用该膜仅在电极上选择性地形成焊料凸块的简单的焊料凸块的形成方法,通过该方法形成的、空隙少且高度偏差少的焊料凸块,在基板的电极上形成有该焊料凸块的带焊料凸块的基板以及由它们得到的半导体装置。另外,目的在于提供一种没有形成焊料凸块的工序、而是使用上述回流用的膜仅在相对电极间选择性地形成焊料接合的简单的焊料接合的形成方法,通过该方法形成的空隙少的焊料接合部位,通过该焊料接合部位接合的半导体装置。进一步,目的在于提供一种在使用上述回流用的膜形成的带焊料凸块的基板上装载另一基板而进行的简单的焊料接合的形成方法,通过该方法形成的空隙少的焊料接合部位,由其形成的半导体装置。
解决问题的方法
本发明人等进行了深入研究,结果发现:在具有电极的基板的电极面侧将包含能够溶解于溶剂的热塑性树脂和焊料粒子的回流膜、平板依次装载固定后,加热至大于或等于焊料粒子的熔融温度、且大于或等于热塑性树脂液状化的温度,通过自组织化使焊料成分偏集在基板的电极上。之后,利用溶剂将存在于电极上以外的基板与平板之间的包含焊料残渣的热塑性树脂成分溶解除去,从而能够形成焊料凸块。另外,也将其适用于相对电极间的焊料接合,进一步包含带凸块的基板与另一基板之间的焊料接合,由此完成了本发明。即本发明如下所述。
(1)一种回流膜,其特征在于,其为包含能够溶解于溶剂的热塑性树脂和焊料粒子的膜,上述焊料粒子分散在上述膜中。
(2)上述(1)所述的回流膜,其特征在于,溶剂为水、醇、或者它们的混合物。
(3)上述(1)~(2)中任1项所述的回流膜,其特征在于,上述热塑性树脂为聚乙烯醇。
(4)上述(3)所述的回流膜,其特征在于,上述聚乙烯醇的平均聚合度为100~1000。
(5)上述(4)所述的回流膜,其特征在于,上述聚乙烯醇的皂化度为28~98摩尔%。
(6)上述(3)~(5)中任1项所述的回流膜,其特征在于,进一步包含相对于上述聚乙烯醇100质量份为20~300质量份的溶解或者分散于水中的分子量小于或等于500的化合物。
(7)上述(6)所述的回流膜,其特征在于,上述分子量小于或等于500的化合物为沸点大于或等于100℃的低分子量醇。
(8)上述(6)~(7)中任1项所述的回流膜,其特征在于,上述分子量小于或等于500的化合物为甘油。
(9)上述(1)~(2)中任1项所述的回流膜,其特征在于,上述热塑性树脂为聚乙烯吡咯烷酮。
(10)上述(1)~(9)中任1项所述的回流膜,其特征在于,进一步含有除去金属氧化物的成分。
(11)上述(1)~(10)中任1项所述的回流膜,其特征在于,从上述焊料粒子的累积粒度分布的微粒侧开始累积10%的粒径和累积90%的粒径均在1~50μm的范围内。
(12)上述(1)~(11)中任1项所述的回流膜,其特征在于,上述焊料粒子为无铅焊料。
(13)上述(1)~(12)中任1项所述的回流膜,其特征在于,上述焊料粒子为锡、银、以及铜的合金。
(14)上述(1)~(13)中任1项所述的回流膜,其特征在于,包含相对于上述热塑性树脂100质量份为30~500质量份的上述焊料粒子。
(15)一种焊料凸块形成方法,其特征在于,其为使用了上述(1)~(14)中任1项所述的回流膜的焊料凸块形成方法,包含如下工序:
(A)在具有电极的基板的电极面侧放置上述回流膜的工序;
(B)在上述回流膜上放置并固定平板的工序;
(C)加热至大于或等于上述回流膜内的焊料粒子的熔融温度、且大于或等于上述热塑性树脂液状化的温度的工序;以及
(D)在上述(C)工序结束后,溶解除去上述回流膜的工序。
(16)上述(15)所述的焊料凸块形成方法,其特征在于,上述热塑性树脂为聚乙烯醇,上述回流膜进一步包含相对于上述聚乙烯醇100质量份为20~300质量份的溶解或者分散于水中的分子量小于或等于500的化合物,
上述(C)工序加热至大于或等于上述回流膜内的焊料粒子的熔融温度、且大于或等于上述聚乙烯醇和溶解或者分散于水中的分子量小于或等于500的化合物液状化的温度。
(17)上述(15)或者(16)所述的焊料凸块形成方法,其特征在于,在非活性气体气氛下进行上述(C)工序。
(18)上述(15)~(17)中任1项所述的焊料凸块形成方法,其特征在于,在从平板向基板挤压的状态下进行上述(C)工序。
(19)上述(15)~(18)中任1项所述的焊料凸块形成方法,其特征在于,在上述(D)工序中,使用水、醇、或者它们的混合溶剂将存在于电极表面以外的包含焊料粒子残渣的回流膜除去。
(20)上述(15)~(19)中任1项所述的焊料凸块形成方法,其特征在于,在上述(D)工序中照射超声波。
(21)一种焊料接合的形成方法,其特征在于,其为使用上述(1)~(14)中任1项所述的回流膜的焊料接合的形成方法,包含如下工序:
(a)在具有电极的基板的电极面侧放置上述回流膜的工序;
(b)在上述回流膜上装载具有电极的另一基板的电极面侧,将上下基板的电极固定在隔着上述回流膜彼此相对的位置的工序;
(c)在上述(b)的状态下,加热至大于或等于回流膜内的焊料粒子的熔融温度、且大于或等于上述热塑性树脂液状化的温度的工序;以及
(d)在上述(c)工序结束后,溶解除去上述回流膜的工序。
(22)上述(21)所述的焊料接合的形成方法,其特征在于,上述热塑性树脂为聚乙烯醇,上述回流膜进一步包含相对于上述聚乙烯醇100质量份为20~300质量份的溶解或者分散于水中的分子量小于或等于500的化合物,
上述(c)工序在上述(b)的状态下,加热至大于或等于回流膜内的焊料粒子的熔融温度、且大于或等于上述聚乙烯醇和溶解或者分散于水中的分子量小于或等于500的化合物液状化的温度。
(23)上述(21)或者(22)所述的焊料接合的形成方法,其特征在于,在非活性气体气氛下进行上述(c)工序。
(24)上述(21)~(23)中任1项所述的焊料接合的形成方法,其特征在于,在对上述装载的基板进行了挤压的状态下进行上述(c)工序。
(25)上述(21)~(24)中任1项所述的焊料接合的形成方法,其特征在于,在上述(d)工序中,使用水、醇、或者它们的混合溶剂,将存在于相对的电极间以外的包含焊料粒子残渣的回流膜除去。
(26)上述(21)~(25)中任1项所述的焊料接合的形成方法,其特征在于,在上述(d)工序中照射超声波。
(27)一种焊料接合的形成方法,其特征在于,其为使用通过上述(15)~(20)中任1项所述的焊料凸块形成方法在基板的电极上形成有凸块的带焊料凸块的基板的焊料接合的形成方法,包含如下工序:
(E)在上述带焊料凸块的基板的焊料凸块、和与上述带焊料凸块的基板连接的具有电极的另一基板的电极中的至少一方上,涂布将金属化合物除去的成分的工序;
(F)在上述带凸块的基板的焊料凸块上装载上述另一基板的电极面侧,或者在上述另一基板的电极上装载上述带凸块的基板的焊料凸块侧,使上下基板的电极彼此相对的工序;以及
(G)在上述(F)的相对状态下,加热至大于或等于焊料凸块的熔融温度的工序。
(28)上述(27)所述的焊料接合的形成方法,其特征在于,在对上述装载的基板进行了挤压的状态下进行上述(G)工序。
(29)一种焊料凸块,其特征在于,通过上述(15)~(20)中任1项所述的焊料凸块形成方法形成。
(30)一种带焊料凸块的基板,其特征在于,通过上述(15)~(20)中任1项所述的焊料凸块形成方法在基板的电极上形成有凸块。
(31)上述(29)所述的焊料凸块,其特征在于,上述基板为半导体芯片或者内插器。
(32)上述(30)所述的带焊料凸块的基板,其特征在于,上述基板为半导体芯片或者内插器。
(33)一种焊料接合部位,其特征在于,通过上述(21)~(26)中任1项或者上述(27)~(28)中任1项所述的焊料接合的形成方法,在具有电极的两个基板的相对电极间形成。
(34)一种半导体装置,其特征在于,具有上述(33)所述的焊料接合部位,上述具有电极的基板的组合为半导体芯片和内插器、半导体芯片和半导体芯片、内插器和内插器中的任一种。
本申请的公开内容,与2011年10月26日所申请的、日本特愿2011-235479号、日本特愿2011-235484号以及日本特愿2011-235489号所记载的主题相关,它们的公开内容通过引用被援用于此。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种保存性、运输性、以及使用时的操作性优异的回流膜,使用该膜仅在电极上选择性地形成焊料凸块的简单的焊料凸块的形成方法。通过该方法形成的凸块空隙少、电阻低(导电率高)且高度偏差少。另外,根据本发明,能够提供一种在基板的电极上形成有上述凸块的带焊料凸块的基板以及通过它们得到的半导体装置。另外,能够提供一种没有形成焊料凸块的工序、而是使用上述回流膜仅在相对电极间选择性地形成焊料接合的简单的焊料接合的形成方法。进一步,能够提供一种在上述带焊料凸块的基板的焊料凸块上装载另一基板的简单的焊料接合的形成方法,通过这些形成方法形成的电阻低(导电率高)、空隙少的焊料接合部位和半导体装置。
附图说明
图1是在本发明的实施例和比较例中使用的具有电极的基板(内插器)的概略平面图。
图2是表示焊料凸块的形成方法的一个例子,(a)是放置了回流膜以及平板的基板的截面图,(b)是表示加热工序后焊料集聚在电极上的状态的截面图,(c)是表示通过溶剂清洗进行溶解除去后焊料凸块露出的状态的截面图。
图3是在实施例和比较例中使用的半导体芯片的概略平面图。
图4是在层叠内插器/回流膜/半导体芯片时的相对电极间的焊料接合的形成方法的一个例子,(a)是在基板上放置回流膜,进一步装载半导体芯片的电极(铜柱)侧的状态的截面图,(b)是表示加热工序后相对电极间进行了焊料接合的状态的截面图,(c)是表示利用溶剂进行溶解除去后,位于相对电极间的焊料接合露出的状态的截面图。
图5是在层叠半导体芯片/回流膜/半导体芯片时的相对电极间的焊料接合的形成方法的一个例子,(a)是表示加热工序后相对电极间进行了焊料接合的状态的截面图,(b)是表示通过溶剂清洗进行溶解除去后位于相对电极间的焊料接合露出的状态的截面图。
图6是在层叠内插器/回流膜/内插器时的焊料接合的形成方法的一个例子,(a)是表示加热工序后相对电极间进行了焊料接合的状态的截面图,(b)是表示通过溶剂清洗进行溶解除去后位于相对电极间的焊料接合露出的状态的截面图。
图7是表示在焊料凸块的形成方法中,利用溶剂进行溶解除去后,在基板(半导体芯片)的电极上形成的焊料凸块的截面图,(a)是电极为铜柱的例子,(b)是电极为金凸块的例子。
图8是表示使用带焊料凸块的内插器或者带焊料凸块的半导体芯片,使内插器与半导体芯片(电极:铜柱)之间进行了焊料接合的状态的截面图。
图9是表示使用带焊料凸块的内插器,使内插器与另一个内插器之间进行了焊料接合的状态的截面图。
图10是表示使用带焊料凸块的半导体芯片(电极:金凸块),使其与另一个半导体芯片(电极:铜柱)之间进行了焊料接合的状态的截面图。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施方式详细地进行说明。但是,本发明不限于下面的实施方式。
(回流膜)
本发明的第一实施方式中的“回流膜”是指包含能够溶解于溶剂的热塑性树脂(下面有时仅称为“树脂”。)和焊料粒子的膜,焊料粒子分散在膜中。
也可以在除此之外还包含助焊剂等添加成分的树脂组合物中分散有焊料粒子。即,本发明的第二实施方式中的回流膜为在包含聚乙烯醇(a)和溶解或者分散于水中的分子量小于或等于500的化合物(b)的树脂组合物中分散有焊料粒子的膜。
另外,本发明的第三实施方式中的回流膜包含平均聚合度为100~1000的聚乙烯醇(a1)作为上述树脂。
另外,就焊料粒子的分散而言,也可以在作为膜制造中的上下方向的膜的厚度方向上部分沉降。
回流膜在常温(25℃)为膜状的固体。在将该回流膜放置在具有电极的电路基板等上并固定的状态下,加热至大于或等于焊料粒子的熔融温度、且大于或等于树脂液状化的温度时,焊料成分在电极表面自组织地集合而偏析。另外,将两块基板的电极面侧彼此固定在电极隔着回流膜彼此相对的位置,同样地进行加热时,相对电极间通过焊料进行接合。
通过将其加热至该温度,成为由焊料和树脂构成的液/液相分离的状态,使得熔解的焊料粒子能够在液状的树脂内移动,从而焊料成分在电极上自组织地聚集,树脂成分偏集于电极上以外的区域。在存在多个电极的情况下,也是焊料成分在各个电极表面偏析,而在电极以外的区域不会产生焊料成分的偏析。这里,在相对电极间进行焊料的集聚时,电极间利用焊料接合。而且,如果在该状态下进行冷却,则以焊料粒子在电极表面凝聚的状态、即焊料形成为块状的状态或者使电极间进行了焊料接合的状态凝固。即,能够仅在多个电极表面或者相对电极间选择性地形成焊料凸块或者焊料接合。
就回流膜所使用的树脂而言,使用热固性树脂代替聚乙烯醇那样的热塑性树脂的情况下,加热时形成树脂网络。因此,焊料粒子不能流动,难以产生电极上或者电极间的集聚。另外,即使产生电极上的集聚,也会在之后的树脂的溶解除去工序(详细内容如后所述。)中不溶解于溶剂,因此不能在本发明中使用。特别是由于无铅焊料的熔融温度为大于或等于200℃的高温,热固性树脂会迅速地固化,因此对于本发明中的树脂而言不适用。
另外,在使用热固性树脂的情况下,通过上述焊料接合形成后使热固性树脂固化,能够在焊料接合的同时形成底部填料,能够缩短安装的工艺。但是,位于电极间以外的区域的热固性树脂中,未能完全向电极间移动而残留的焊料残渣虽然少量但仍然存在。该残渣焊料使邻接电极间的电阻降低,可能成为产生短路的原因。
(焊料成分的自组织化的说明)
在液/液相分离的状态下,焊料粒子在电极表面偏析的理由如下推测。这是因为:焊料对电极的金属的润湿性高,而对位于基板表面的电极以外的区域的成分、例如阻焊剂的润湿性低。即,在润湿性高的电极表面,接触角小,焊料液滴的重心低,因此稳定,进一步,焊料与电极相互吸引的相互作用起作用而能够保持在电极上。与此相对,在润湿性低的电极以外的区域,接触角大,焊料液滴的重心高,不稳定,进一步,焊料与电极相互排斥的相互作用起作用而到处移动(根据情况被弹开)。作为其结果,焊料成分聚集在电极上进行集聚。
另外,焊料成分在电极上集聚的理由也可以通过表示焊料液滴内部的压力差的拉普拉斯公式来说明。已知:在大小不同的液滴彼此接触而形成一个大液滴的过程中,半径小的液滴被吸入半径大的液滴中。该现象如下解释:由于半径小的液滴与半径大的液滴相比内压更高,因该压力差而导致小的液滴被吸入大的液滴中。可以将该观点适用于焊料液滴来说明焊料成分在电极上集聚。
例如,焊料液滴跨越电极与电极以外的区域而存在时,在电极上由于接触角低因此曲率半径大,在电极以外的区域由于接触角高因此曲率半径小。因而,位于曲率半径小的电极以外的区域的焊料与曲率半径大的电极上的焊料相比压力更高,因此电极以外的区域的焊料由于压力差而向电极侧移动(12th Symposium on Microjoining and AssemblyTechnology in Electronics、February2-3、2006、Yokohama、p381-386)。通过该移动使焊料粒子集聚到电极上,如果位于电极以外的区域的焊料粒子靠近凝聚在电极上的焊料块并接触,则在曲率半径小的电极以外的区域上的焊料粒子被吸入电极上的焊料块中。可推测:通过反复如上过程,焊料成分在电极上自组织地集合而进行集聚。
(回流膜的特点)
本发明的回流膜为膜状的固体,因而如液状那样能够引起反应的成分难以扩散,因此保存性优异,另外不用担心液漏等,因此运输性优异,进一步粘性少,使用时的操作性优异。
另外,本发明的回流膜为分散有焊料粒子的膜状的固体,因此通过在电路基板上的期望位置上放置并固定后进行加热,之后使用溶剂连同残留焊料一并冲洗这样的简单工艺,能够形成焊料凸块或者焊料接合。即,使用时不需要复杂的使用了金属掩模的印刷、焊料球的搭载。
(清洗溶剂)
作为溶解除去回流膜的清洗用溶剂,没有特别限制,但从环境负荷低、容易得到考虑,最优选水。在树脂成分难溶于水的情况下,优选水和醇的混合溶剂、或者单独的醇溶剂。水和醇的混合比没有特别限制。水可以使用蒸馏水、离子交换水、自来水等,优选杂质少的蒸馏水、离子交换水。作为醇的例子,可列举甲醇、乙醇、正丙醇等,甲醇、乙醇因极性高的理由而特别优选。将极性高的水、醇用作树脂清洗用溶剂的其它理由是,极性高的溶剂具有如下特征:由于表面张力高,因此通过毛细管现象,即使狭小的空间也容易进入。由此,适合于平板与基板之间,基板与基板之间、邻接的凸块间、邻接的焊料接合部位间等狭小间隙的清洗。
(第一实施方式、热塑性树脂)
必须能够通过上述溶剂将本发明的回流膜与加热工序后偏集在电极上以外或者相对电极间以外的焊料残渣一起溶解除去。因此,作为在回流膜中使用的膜原材料的热塑性树脂优选水溶性树脂。例如可列举聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、淀粉、改性纤维素等。它们可以混合二种以上而使用。另外,可以为将二种以上的单体聚合而得到的共聚物。其中,从水溶性和膜形成能力的观点考虑,特别优选聚乙烯醇以及聚乙烯吡咯烷酮。
从水溶性和膜形成能力的观点考虑,特别优选聚乙烯醇,因此作为第二以及第三实施方式中的热塑性树脂来使用。进一步,聚乙烯醇为多元醇,因而树脂本身具有除去焊料粒子的氧化皮膜的效果,因此极优选。
(第二实施方式、凸块形成能力与膜形成能力的兼顾)
在热塑性的聚乙烯醇中分散有焊料粒子的回流膜能够通过简单的工艺来形成焊料凸块、焊料接合,操作性优异。这里,凸块形成能力与膜形成能力为消长(Trade-off)的关系。即,在利用焊料的自组织化的凸块形成工艺中,为了使焊料粒子集聚在电极上,在回流温度下膜的粘度必须低,优选分子量低的聚乙烯醇。另一方面,为了提高操作性,在形成为膜时,优选分子量高的聚乙烯醇。关于市售的聚乙烯醇,膜形成能力越良好则分子量越高,因此在本发明的第二实施方式中,向其中添加在水中溶解或者像乳液那样分散的分子量小于或等于500的化合物来提高凸块形成能力。即,为了兼顾凸块形成能力以及膜形成能力,在回流膜中添加分子量小于或等于500的溶解或者分散于水中的化合物。该化合物作为增塑剂起作用,因而有削弱分子间的相互作用的效果,因此能够在回流温度下降低粘度。另外,该化合物本身的粘度低也被认为是在回流温度下降低粘度的主要原因。
(第二实施方式、添加在回流膜中的分子量小于或等于500的化合物)
作为溶解或者分散于水中的分子量小于或等于500的化合物(下面也称为低分子量成分。),优选在常温(25℃)下为液体或者固体。另外,为了在膜形成的干燥工序中不从膜体系中挥发,沸点优选比膜的干燥温度更高。另外,在焊料的自组织化工艺中也一样,如果从膜体系中挥发,则不能期待粘度降低效果,因此优选在回流温度下也不从膜体系中挥发。根据回流温度,低分子成分的优选沸点不同,但低分子量成分的沸点优选大于或等于100℃,更优选大于或等于130℃,进一步优选大于或等于150℃,特别优选大于或等于200℃,极优选大于或等于270℃。另外,从与聚乙烯醇均匀地混合考虑,优选为分子量小于或等于500的低分子量的醇。作为低分子量的醇,可列举甘油(沸点290℃、分子量92)、乙二醇(沸点197℃、分子量62)、乙烯醇的低聚物(平均分子量440)等。其中甘油的沸点比无铅焊料SnAgCu系的回流温度更高,因此极优选。低分子量成分的分子量为小于或等于500,优选为小于或等于300,更优选为小于或等于200,进一步优选为小于或等于100。通常分子量越低,粘度降低效果越高,因此本实施方式的低分子量成分的分子量越低越好。低分子量成分的分子量的下限值没有特别限制,但从难以挥发的观点考虑,优选为大于或等于50,更优选为大于或等于60。
(第二实施方式、低分子量成分的含量)
在本实施方式中,相对于聚乙烯醇的100质量份,低分子量成分的含量优选为20~300质量份。低分子量成分的含量根据低分子量成分的种类而不同,通常更优选为20~200质量份,进一步优选为30~100质量份,极优选为30~50质量份。如果低分子量成分的含量大于或等于上述下限,则粘度的降低效果充分,有凸块形成能力良好的倾向。另外,如果小于或等于上述上限,则粘性弱,操作良好,有作为膜能够充分形成的倾向。
(树脂的分子量以及膜形成能力)
在设定为大于或等于焊料粒子的熔融温度、且大于或等于树脂液状化的温度的加热工序中,为了使焊料粒子在电极上、相对电极间集聚,优选树脂的粘度低,为焊料粒子能够流动的程度。树脂的粘度越低则焊料粒子越活跃地到处移动,焊料粒子与电极、或者集聚在电极上而成的焊料块接触而进行集聚。因此,树脂的粘度越低越好。因此,优选作为树脂软化温度的软化点低。但是,仅软化点低,未必得到焊料粒子流动程度的低粘度。即,虽然为大于或等于软化点的温度时树脂会变软,但在树脂的分子量过高的情况下,分子链的缠结难以解开,因此难以产生焊料粒子能够流动程度的粘度降低。
因此,为了降低树脂的粘度,可列举降低树脂的分子量(或者聚合度)而减少缠结。在加热工序后的回流膜的溶解除去工序中,也是通常树脂的分子量越低越迅速溶解。因此,从该观点考虑,越为分子量低的树脂越好。另一方面,如果降低树脂的分子量,则在常温下的膜形成能力会变差,因此优选在能够形成膜的分子量的范围内的低分子量树脂。
(第一实施方式、树脂的分子量)
在第一实施方式中,树脂的优选分子量根据树脂的种类或者皂化度而不同,例如在皂化度88%的聚乙烯醇时,优选重均分子量为3,000~60,000,更优选为4,000~40,000,进一步优选为5,000~30,000。在聚乙烯吡咯烷酮时,优选重均分子量为10,000~500,000,更优选为20,000~300,000,进一步优选为30,000~100,000。如果在该范围内,则与比该范围更低的情况相比,具有更充分的膜形成能力。另外,如果在该范围内,则与比该范围更高的情况相比,有由于加热工序中的焊料粒子的流动性而容易在电极上集聚焊料的倾向。进一步,如果在该范围内,则在树脂的溶解除去工序中,树脂的溶解不需要长时间,能够完全溶解除去。
(第二实施方式、聚乙烯醇的分子量)
在第二实施方式中的树脂中,聚乙烯醇的分子量由于与上述第一实施方式中的聚乙烯醇相同的理由而优选相同的范围。
(第三实施方式、聚乙烯醇的聚合度)
第三实施方式中的聚乙烯醇的优选聚合度根据聚乙烯醇的皂化度而不同,优选平均聚合度为100~1000,更优选平均聚合度为150~800,进一步优选为200~700,最优选为250~500。通常如果在该范围内,则与比该范围更低的情况相比,具有更充分的膜形成能力。另外,如果在该范围内,则与比该范围更高的情况相比,有由于加热工序中的焊料粒子的流动性而容易在电极上集聚焊料的倾向。进一步如果在该范围内,则在溶解除去工序中,回流膜的溶解不需要长时间,能够完全溶解除去。
另外,本发明所记载的聚乙烯醇的聚合度是指根据由日本工业标准(JIS)规定的JIS K6726(聚乙烯醇的试验方法)测定的值。
〈平均聚合度〉
在市售的聚乙烯醇中,作为株式会社Kuraray制聚乙烯醇的POVAL(注册商标),商品目录上有根据上述JIS K6726(聚乙烯醇的试验方法)测定的粘度和平均聚合度的记载。在本发明中,将其平均聚合度的值作为平均聚合度使用。
另一方面,作为日本合成化学工业株式会社制聚乙烯醇的GOHSENOL(注册商标)以及GOHSEFIMER(注册商标),由于商品目录上没有平均聚合度的记载,因此将根据上述JISK6726(聚乙烯醇的试验方法)测定的聚合度的值作为平均聚合度。
(第三实施方式、聚乙烯醇的皂化度)
聚乙烯醇可以通过将利用乙酸乙烯酯的加成聚合得到的聚乙酸乙烯酯的酯基水解而得到。聚乙酸乙烯酯的酯基在表示水解程度时使用皂化度(单位:摩尔%)。聚乙烯醇的皂化度高表示酯基的水解率高。例如,皂化度100摩尔%的聚乙烯醇是指乙酸乙烯酯中的全部酯基变为羟基。聚乙烯醇的水溶性随着皂化度变高而变好,但皂化度100摩尔%的聚乙烯醇结晶性高而难溶于水。因此,在聚合度相同的聚乙烯醇中,皂化度为90摩尔%左右时最容易溶解于水中。因此,从在自组织化后使用水溶解除去树脂这样的观点出发,优选皂化度小于或等于98摩尔%的聚乙烯醇。
皂化度低的聚乙烯醇在水中的溶解性降低,但如果是甲醇与水的混合溶剂则能够溶解。另一方面,由于羟基的量减少,酯基的量增多,因此分子间相互作用降低。由此有降低粘度的效果,因此从焊料的自组织化的观点出发优选。从回流时的粘度降低与自组织化后的溶解除去性的观点出发,优选聚乙烯醇的皂化度为大于或等于28摩尔%。
聚乙烯醇的皂化度更优选为小于或等于92摩尔%,进一步优选为小于或等于90摩尔%,特别优选为小于或等于89摩尔%。
另外,本发明所记载的聚乙烯醇的皂化度是指根据由日本工业标准(JIS)规定的JIS K6726(聚乙烯醇的试验方法)测定的皂化度。
(金属氧化物的除去)
本发明的回流膜优选含有除去金属氧化物的成分。这是因为:焊料粒子表面被熔点高的金属氧化物覆盖,因此,如果不将其清除则焊料难以熔融。通常,酸性物质、碱性物质、醇类等被认为对除去焊料粒子表面的金属氧化物有效,被称为助焊剂。作为具体的助焊剂,例如可列举水杨酸、苯甲酸、间二羟基苯甲酸、癸二酸、松香等。另外,也可以使用粘度已调整的市售的助焊剂。但是,根据树脂与助焊剂的组合,也有焊料粒子不流动的情况,因此适宜选择助焊剂而使用。其理由虽未必清楚,但推测原因为:由于缩合反应等而形成了网络。如果形成网络,则即使在水等溶剂中也难以溶解,对树脂的溶解除去工序产生影响。
另外,关于该网络的形成,除了树脂与助焊剂的组合以外,气氛的影响也大。与大气中相比,在氮等非活性气体气氛下较难发生网络的形成。因此,优选至少树脂的加热工序在非活性气体气氛下进行。
另外,如果电极表面被金属氧化物被覆,则成为与焊料的润湿性降低的原因,但上述助焊剂也具有将其除去的效果,因此为了提高焊料与电极的润湿性,也优选含有上述助焊剂。
作为树脂为聚乙烯醇的情况下的助焊剂,从焊料粒子的氧化皮膜的除去性、焊料粒子的流动性、焊料成分的自组织化后的树脂的溶解除去性等观点考虑,优选水杨酸、苯甲酸、间二羟基苯甲酸、癸二酸,进一步优选水杨酸。
(助焊剂的含量)
助焊剂的含量根据焊料粒子的含量、焊料粒子的表面积、焊料粒子表面的氧化皮膜的厚度等而不同,但通常优选相对于树脂100质量份为1~40质量份,进一步优选为2~30质量份,特别优选为3~20质量份,极优选为3~15质量份,最优选为4~12质量份。如果大于或等于该下限,则有氧化皮膜能够充分除去的倾向。另外,如果小于或等于该上限,则有抑制在树脂中形成网络而使焊料粒子难以流动的倾向。进一步,如果过量使用助焊剂,则在树脂的清洗工序后残存助焊剂,可能腐蚀焊料凸块。
(焊料粒子的粒径)
本发明的回流膜所使用的焊料粒子优选使用比邻接电极间的最短距离(连结电极外缘的最短距离)更小的焊料粒子。如果包含大量比邻接电极间的最短距离更大的粒径的焊料粒子,则焊料在邻接电极间架桥而连接的可能性高,容易短路。另一方面,通常小于或等于5μm的小粒径的焊料粒子在大气中容易凝聚而难以操作,因此在这种情况下,优选回流膜的制造、保管、使用工序全在氮气等非活性气体气氛下进行。
本发明的回流膜所使用的焊料粒子的粒径优选从累积粒度分布的微粒侧开始累积10%的粒径(d10)以及累积90%的粒径(d90)均在1~50μm的范围内。根据电极的大小或者电极间间距等用途,优选的粒径范围不同,因此使用适当粒径的焊料粒子为好。通常焊料粒子的从d10到d90的粒径范围,与上述1~50μm相比,优选为2~45μm,更优选为5~40μm,进一步优选为8~30μm,特别优选为10~25μm,极优选为10~20μm,最优选为10~15μm。如果大粒径的焊料粒子的数量不过多,则能够避免在焊料的自组织化工艺中形成电极间架桥,或者在用于制作回流膜的后述的清漆内容易发生沉降。如果无粒径过小的粒子,则在清漆制作时,也难以发生焊料粒子间的凝聚,即使不在氮气氛下也能够操作。
(焊料粒子的组成)
作为在本发明的回流膜中使用的焊料粒子的组成,除了SnPb系以外,还可列举无铅的SnAgCu系、SnAg系、SnCu系、SnZnBi系、SnAgBiIn系等。另外,还可列举作为无铅且低熔点焊料的SnBi系(42Sn-58Bi的熔点为138℃)、InSn系(52In-48Sn的熔点为118℃)。SnPb系虽然从机械特性、可靠性的观点考虑优选,但由于在EU为了保护环境而禁止使用铅等有害物质的RoHS指令已生效,因此在本发明中优选使用无铅焊料粒子。在无铅焊料中,更优选使用虽然熔点有些许高,但基于机械特性、可靠性良好的理由在半导体的接合等中通常使用的锡、银、以及铜的合金,即SnAgCu系的焊料粒子。
由于SnAgCu系的焊料粒子的熔融温度超过200℃(Sn-3Ag-0.5Cu的熔点约217℃),因此在使用像环氧树脂那样的热固性树脂的情况下,会进行树脂的固化,焊料粒子不能流动的可能性高。由于本发明的回流膜的树脂使用了热塑性树脂,因此即使在超过200℃的高温下,焊料粒子也能够流动,因而焊料粒子在电极上集聚而能够形成焊料凸块、焊料接合。另外,对于在超过200℃的高温工艺中材料会劣化的液晶那样的材料,可以使用作为无铅且低熔点焊料的SnBi系、InSn系的焊料粒子。
(焊料粒子的含量)
关于上述焊料粒子的含量,根据电极的大小、电极间间距、所要求的凸块高度、相对电极间距离等,最适的添加量不同,优选相对于上述树脂100质量份为30~500质量份,更优选为50~400质量份,进一步优选为80~300质量份,特别优选为100~200质量份。
(回流膜的制作方法)
作为回流膜的通常的制作方法,例如如下所述。首先,在水、醇或者它们的混合物的清漆用溶剂中溶解树脂(例如,在第二实施方式的情况下为聚乙烯醇以及低分子量成分)而调制树脂的溶液。将该树脂溶液与焊料粒子以规定量混合搅拌而调制清漆。接着,使用拉开了一定间隙的敷料器将清漆涂布在支撑体膜的一方的主面上形成涂布膜,之后,如果在烘箱内加热将清漆用溶剂除去则能够得到回流膜。
(助焊剂的添加方式)
优选在上述清漆中添加助焊剂,在树脂本身助焊剂作用低的情况下,特别优选。助焊剂可以在将树脂、焊料粒子以及清漆用溶剂混合后添加,如果考虑到将焊料粒子的氧化皮膜除去的效果,则优选在将焊料粒子添加至树脂溶液中之前,直接添加在焊料粒子中而除去氧化皮膜。在这种情况下,助焊剂为液体时可以直接使用,助焊剂为固体时,优选在溶剂中溶解后使用。
(清漆的粘度以及保管的注意点)
由于焊料粒子有在清漆中沉降的可能性,因此清漆的粘度调整很重要。如果提高粘度则焊料粒子不易沉降,但在涂布膜形成时有产生条纹等情况,涂布膜表面的平滑性变差,因此根据清漆用溶剂的量调整为适当的粘度。另外,调制清漆后,优选在长时间保管而焊料粒子未沉降之前,使用该清漆进行涂布。
(涂布膜的干燥)
为了得到本发明的回流膜,涂布膜的干燥温度以及干燥时间可以在小于焊料粒子熔点的温度范围内,根据清漆用溶剂、膜厚等来决定适当的温度和时间。
(回流膜的形状)
对于本发明的回流膜,作为厚度,根据需要适当设定,例如,可以设为0.01~0.5mm。但是,为了避免焊料粒子从比焊料粒子的粒径更薄的回流膜中突出,回流膜的厚度优选适当考虑焊料粒子的粒径和回流膜的用途来设定。
另外,作为回流膜的大小(面积),可以考虑使用的基板的大小来设定其大小。具体地说,优选设定为比电极(组)所在的区域稍宽的面积。或者,也可以预先比使用的预定大小更大地形成,使用时切取期望的大小来使用。
在本发明的第四实施方式中,可以使用上述本发明的第一实施方式~第三实施方式中任一个的回流膜,在基板的电极上形成焊料凸块。
在本发明的第五实施方式中,可以使用上述回流膜,在相对电极间形成焊料接合。
一边参照附图一边对上述形成方法所使用的基板、接着对形成工序的各工序进行以下说明。
(基板)
在本发明的第四实施方式的焊料凸块形成方法以及第五实施方式的焊料接合形成方法中使用的基板只要具有一个以上的电极即可,例如可列举半导体芯片、内插器、主板那样的搭载各种电子部件的印刷配线板等。就电极而言,为了使与焊料粒子的润湿性良好,优选在电极表面形成有UBM(凸点下金属化,Under Bump Metallization)层。电路通常使用铜,作为被施于该铜电路表面的UBM层,例如可列举Cu/Ni/Au、Cu/Ni-P/Au等。使位于电极最表面的Au与焊料的润湿性良好,其下面的Ni层抑制铜的扩散,从而将被认为对焊料接合的可靠性造成影响的IMC(金属间化合物,Intermetalic Compound)层的形成抑制为低水平。
另外,在基板的电极表面附着有油脂等污渍时,与焊料的润湿性降低而对自组织化产生不良影响,因此优选预先使用有机溶剂、酸性水溶液、碱性水溶液等进行脱脂。如果脱脂时施以超声波,则清洗效果进一步提高,因此更优选。在电极表面没有UBM层的情况下,容易在电极表面形成氧化皮膜,有氧化物除去后也会慢慢被氧化的倾向,而例如酸性水溶液、碱性水溶液除了脱脂效果以外,也有除去氧化物的效果,因此从除去电极的氧化物这样的观点考虑,也优选使用其进行清洗。另外,在回流膜含有助焊剂的情况下,通过加热工序,除了焊料粒子表面以外,也能够除去存在于电极表面的氧化物。
关于基板的电极的大小、电极间间距,如上所述,在邻接电极间的最短距离(连结电极外缘的最短距离)为小于或等于焊料粒子的粒径的情况下,在邻接电极间容易形成焊料架桥,因此根据邻接电极间的最短距离,来适当选择在回流膜中使用的焊料粒子的粒径。在例如从焊料粒子的累积粒度分布的微粒侧开始累积10%的粒径以及累积90%的粒径均在1~50μm的范围内的情况下,优选为邻接电极间的最短距离超过1μm的基板。
图1表示在本发明中使用的具有电极的基板的概略平面图的一个例子。图1所示的基板10在上表面的电极12以外的区域11具有阻焊剂,电极12由基板周边部的电极(组)12a与基板中央部的电极(组)12b构成。
(焊料凸块的形成方法)
本发明的第四实施方式的焊料凸块的形成方法包含如下工序:
(A)在具有电极的基板的电极面侧放置上述回流膜的工序;
(B)在上述回流膜上放置并固定平板的工序;
(C)加热至大于或等于上述回流膜内的焊料粒子的熔融温度、且大于或等于上述热塑性树脂液状化的温度的工序;以及
(D)在上述(C)工序结束后,溶解除去上述回流膜的工序。
这里,在回流膜为第二实施方式的回流膜的情况下,在上述(C)工序中,加热至大于或等于回流膜内的焊料粒子的熔融温度、且大于或等于聚乙烯醇和上述低分子量成分液状化的温度。
图2的(a)~(c)表示显示第四实施方式的焊料凸块的形成方法的基板的截面图的一个例子。(a)是在基板10的电极12面侧放置回流膜21,进一步放置平板22的工序(B)的状态。(b)是表示加热工序(C)后,在电极12上集聚焊料凸块23的状态的截面图。(c)是表示工序(D)后,平板22剥离,将包含焊料残渣的回流膜24除去而露出焊料凸块23的状态的截面图。
(放置回流膜的(A)的工序)
在具有电极的基板的电极面侧放置上述回流膜。放置方法没有特别限制。如上所述,优选基板预先进行脱脂。优选基板在120℃加热干燥4小时左右,以使吸附在基板中的水在加热中不发泡。
(放置平板的(B)工序)
关于在该(B)工序中使用的平板,除了表面形状平滑以外,还需要能够耐受加热工序的耐热性。进一步,在后面的(D)工序中将平板从回流膜上剥离时,回流膜上表面全部能够与溶剂接触而导致树脂迅速地溶解,因此优选。满足上述条件的平板,例如可列举耐热性且低热膨胀的Eagle玻璃的玻璃板。
另外,在该(B)工序中,由于在下面的加热工序中因微量的低沸点成分的蒸发而存在平板移动的可能性,因此优选在放置平板后通过夹板那样的夹具进行固定。另外,为了得到期望的焊料凸块高度,优选根据需要将相当于该焊料凸块高度的间隔物夹在基板与平板之间。为了减小焊料凸块高度的偏差,优选相对于基板平行地放置平板,并在(C)工序中也维持该状态。
(加热的(C)工序)
(C)工序的加热温度以及加热时间(保持时间)可以根据大于或等于所使用的焊料粒子的熔融温度的温度、大于或等于树脂液状化温度的温度、焊料粒子的含量、加热工序中的树脂粘度、助焊剂的沸点、基板的电极大小、基板的电极间间距等条件适当决定。例如,在焊料熔点为217℃左右的Sn-3Ag-0.5Cu的情况下,加热时间可以设为在260℃下1分钟左右。
另外,根据需要,也可以在从平板向基板施加压力进行了挤压的状态下进行加热。施加压力时焊料粒子的流动活跃化,因此有促进焊料粒子在电极上的自组织化的效果,是优选的。如果过度施加压力,则有大量的树脂和焊料粒子会被冲到平板外部的倾向,因此以抑制过量的流出、而且维持期望的焊料凸块高度的程度来适当选择压力。
另外,如上所述为了防止因缩合反应等而形成网络,该工序优选在非活性气体气氛下进行。
在该(C)工序结束的时候,焊料成分通过自组织化而偏集在基板的电极上,而且膜的树脂成分偏集在电极上以外的平板与基板之间。
(溶解除去树脂的(D)工序)
存在于电极上以外的平板与基板之间的包含焊料残渣的回流膜可以使用各种溶剂进行清洗,如上所述,优选使用水、醇、或者它们的混合溶剂进行清洗来溶解除去树脂成分。作为清洗溶剂的温度,如果在室温下也能够除去树脂成分,则优选在室温下进行。在难以溶解时、溶解花费时间时,也可以将清洗溶剂加热来进行清洗。作为这时的温度,越高则树脂越容易溶解,但在小于沸点的温度下进行清洗。另外,树脂难以溶解时,可以在进行清洗的同时或者在其前后,以集聚的焊料凸块不分解的程度照射超声波。
在该(D)工序结束的时候,存在于电极上以外的基板与平板之间的包含焊料残渣的回流膜被除去,另外平板也从焊料凸块剥离,从而在电极上形成有焊料凸块。
(焊料接合的形成方法)
本发明的第五实施方式的焊料接合的形成方法,包含如下工序:
(a)在具有电极的基板的电极面侧放置上述回流膜的工序;
(b)在上述回流膜上装载具有电极的另一基板的电极面侧,将上下基板的电极固定在隔着上述回流膜彼此相对的位置的工序;
(c)在上述(b)的状态下,加热至大于或等于回流膜内的焊料粒子的熔融温度、且大于或等于上述热塑性树脂液状化的温度的工序;以及
(d)上述(c)工序结束后,溶解除去上述回流膜的工序。
这里,在回流膜为第二实施方式的回流膜的情况下,在上述(c)工序中,加热至大于或等于回流膜内的焊料粒子的熔融温度、且大于或等于聚乙烯醇和上述低分子量成分液状化的温度。
在工序(c)结束的时候,焊料成分通过自组织化而偏集在基板的相对的电极间,通过焊料将相对的电极间连接,而且膜的树脂成分偏集在相对的电极间的区域以外的基板与基板之间。另外,在工序(d)结束的时候,存在于相对的该电极间以外的基板与基板之间的区域的、包含焊料残渣的回流膜被除去,将相对的电极间接合的焊料露出。
关于本发明的焊料接合的形成方法,也不需要将焊料球安装在基板的电极上的工序,可以通过使用溶剂将包含可能成为短路原因的残留焊料的回流膜冲洗而除去这样的简单工艺来形成焊料接合。
图4是表示相对电极间的焊料接合的形成方法的一个例子的截面图。图4(a)是在基板10的电极12b侧放置回流膜21,进一步装载半导体芯片30的电极32(铜柱)侧的状态。(b)表示加热工序后,相对电极32、12b间通过焊料接合部位43进行了焊料接合的状态。(c)表示将包含焊料残渣的回流膜24除去后,位于相对电极32、12b间的焊料接合部位43露出的状态。
(放置回流膜的(a)工序)
在本发明的焊料接合的形成方法中,(a)工序在基板的具有电极的电极面侧与上述(A)工序同样地进行。
(使另一基板与电极相对的(b)工序)
具有电极的另一基板可以与上述基板为相同种类也可以为不同种类,它们的组合优选为半导体芯片和内插器、半导体芯片和半导体芯片、内插器和内插器中的任一种。
为了得到期望的电极间距离,优选根据需要将相当于该电极间距离的间隔物夹在上下基板之间。为了减小偏差,优选使上下的基板平行地放置,并且在下面的加热工序中也维持该状态。
在下面的加热工序中因微量的低沸点成分的蒸发而存在上面搭载的基板移动的可能性,因此优选在装载基板后通过夹板那样的夹具进行固定。
(进行加热的(c)工序)
在本发明的焊料接合的形成方法中的加热工序中,加热温度以及加热时间(保持时间)可以根据大于或等于使用的焊料粒子的熔融温度的温度、大于或等于树脂液状化温度的温度、焊料粒子的含量、加热工序中的树脂粘度、助焊剂的沸点、基板的电极大小、电极间间距、相对电极间距离等条件适当决定。
另外,像上述(C)工序那样,优选在非活性气体气氛下进行,也可以根据需要在施加压力进行了挤压的状态下进行加热。
(溶解除去树脂的(d)工序)
存在于相对的电极间以外的基板间的包含焊料残渣的回流膜可以与上述(D)工序同样地溶解除去。另外,在树脂难以溶解时,同样可以照射超声波。
(焊料接合部位)
通过上述的焊料接合的形成方法,能够在具有电极的两个基板的相对电极间形成焊料接合部位。由于在回流膜中不含对流添加剂,因此在回流工序中不易发泡,空隙被卷入焊料接合部位的情况少。另外,由于在焊料接合部位内部不含热固性树脂成分,因此即使在焊料接合部位产生空隙,空隙也能够排出至焊料接合部位的外部。因此,能够减少焊料接合部位内的空隙量。
另外,上述焊料接合部位由于如上所述不含树脂成分,因此显示低电阻,从电阻的观点考虑优选作为接合材料。另外,由于在上述焊料接合部位的空隙少,因此不易因热冲击而引起裂纹产生,从连接可靠性的观点考虑优选作为接合材料。
(半导体装置)
在具有本发明的焊料接合部位的半导体装置中,通过焊料接合部位进行了连接的、具有电极的基板的组合为半导体芯片和内插器、半导体芯片和半导体芯片、内插器和内插器中的任一种时,本发明的半导体装置电阻低,连接可靠性高。另外,该半导体装置通过使用本发明的回流膜的简单工艺形成,因此也有能够简单地制作的优点。进一步,同样地操作,也能够制作半导体装置以外的电子部件装置。
图5是层叠有半导体芯片30/回流膜/半导体芯片30的基板的焊料接合的形成方法的一个例子,(a)是表示加热工序后,相对电极32、51间通过焊料接合部位43进行了接合的状态的截面图,(b)是表示将包含焊料残渣的回流膜24除去后,位于相对电极32、51间的焊料接合部位43露出的状态的截面图。
图6是层叠有内插器10/回流膜/内插器10的基板的焊料接合的形成方法的一个例子,(a)是表示加热工序后,相对电极12b间通过焊料接合部位43进行了焊料接合的状态的截面图,(b)是表示将包含焊料残渣的回流膜24除去后,位于相对电极12b间的焊料接合部位43露出的状态的截面图。
(焊料凸块)
通过上述的焊料凸块形成方法形成的本发明的焊料凸块,仅焊料成分自组织地集聚形成在电极上。对于包含对流添加剂、树脂成分的以前的焊料糊,加热的同时树脂成分的粘度上升,可能空隙不能完全排出。与由这样的焊料糊得到的焊料凸块相比,本发明的焊料凸块由气泡的产生或者卷入引起的凸块内的空隙量能够减少。
另外,回流膜受夹在基板与平板之间的空间限制,因此形成的焊料凸块的高度(厚度)受限。即,在电极上形成的焊料凸块不能生长为比平板与回流膜接触的面更高。因此,焊料凸块可以得到期望的高度,而且焊料凸块的高度偏差小。
(带焊料凸块的基板)
从电阻的观点考虑,通过上述的焊料凸块形成方法形成的本发明的带焊料凸块的基板优选作为接合材料。这是因为:在使用上述带焊料凸块的基板的接合中,焊料凸块中不含树脂成分,因此显示低的电阻。另外,从连接可靠性的观点考虑,本发明的带焊料凸块的基板优选作为接合材料。这是因为:如上所述焊料凸块中空隙少,因此不易因热冲击而引起裂纹产生。进一步,上述带焊料凸块的基板还有能够通过使用了本发明的回流膜的简单工艺来形成的优点。
(焊料凸块与电极的利用回流的焊料接合)
使用上述本发明的第四实施方式中得到的带焊料凸块的基板,进一步与另一具有电极的基板装载并进行回流,从而能够形成基板间的焊料接合。
即,其为使用通过上述焊料凸块形成方法在基板的电极上形成有凸块的带焊料凸块的基板的焊料接合的形成方法,包含如下工序:
(E)在上述带焊料凸块的基板的焊料凸块、和与上述带焊料凸块的基板连接的具有电极的另一基板的电极中的至少一方上,涂布将金属化合物除去的成分的工序;
(F)在上述带凸块的基板的焊料凸块上装载上述另一基板的电极面侧、或者在上述另一基板的电极上装载上述带凸块的基板的焊料凸块侧,使上下基板的电极彼此相对的工序;以及
(G)在上述(F)的相对状态下,加热至大于或等于焊料凸块的熔融温度的工序。
对该情况下的焊料接合方法的一个例子进行以下说明。
(涂布助焊剂的(E)工序)
首先,准备用于与带焊料凸块的基板连接的具有电极的另一基板,在上述带焊料凸块的基板的焊料凸块和上述另一基板的电极中的至少一方上涂布将金属化合物除去的成分。
作为助焊剂,可以援用上述的助焊剂,优选的助焊剂及其理由也同样。这些助焊剂在液体的情况下以其原来的状态进行涂布,在固体的情况下溶解在醇等溶剂中进行涂布为好。另外,也可以使用粘度已调整的市售的助焊剂。助焊剂的最适涂布量根据焊料凸块的大小、表面积、焊料粒子表面的氧化皮膜的厚度等而不同,可以适当决定。
(搭载基板的(F)工序)
接着,在上述带凸块的基板的焊料凸块上装载上述另一基板的电极面侧,或者在上述另一基板的电极上装载上述带凸块的基板的焊料凸块侧。
即,将与上述带凸块的基板连接的基板的电极面侧装载在带凸块的基板的凸块上,或者将该带凸块的基板的凸块装载在与其连接的基板的电极上。这时上下两个基板的位置优选与上下电极隔着凸块彼此相对的位置一致。带凸块的基板和与其连接的基板的位置关系,哪一个基板位于上下都可以。
(进行回流的(G)工序)
通过上述(F)进行两个基板的电极定位后,加热(回流)至大于或等于焊料凸块的熔融温度。也可以在挤压基板的状态下进行加热。之后回到室温,从而能够在两基板间形成焊料接合。而且,能够在具有电极的两个基板的相对电极间形成焊料接合部位。
(基板的清洗)
在上述回流工序后,为了除去残存的助焊剂,优选使用蒸馏水、离子交换水对基板进行清洗。这是因为:如果助焊剂残存,则有腐蚀焊料接合部位的可能性,成为引起长期使用的可靠性降低的原因。
(半导体装置)
本发明的带焊料凸块的基板为半导体芯片或者内插器时,安装有带焊料凸块的半导体芯片与内插器、带焊料凸块的半导体芯片与半导体芯片、带焊料凸块的内插器与半导体芯片、以及带焊料凸块的内插器与内插器的本发明的半导体装置,电阻低、连接可靠性高。另外,该半导体装置由于能够使用通过使用了本发明的回流膜的简单工艺而形成的带焊料凸块的基板来制作,因此还有能够简单地制作的优点。
图7是表示在焊料凸块的形成方法中,利用溶剂进行溶解除去后,在基板(半导体芯片)30的电极上形成的焊料凸块43的截面图,(a)是电极为铜柱32的例子,(b)是电极为金凸块51的例子。
图8是表示使用带焊料凸块的内插器或者带焊料凸块的半导体芯片,通过焊料接合部位81使内插器10与半导体芯片30(电极:铜柱32)之间进行了焊料接合的状态的截面图。
图9是表示使用带焊料凸块的内插器,通过焊料接合部位81使内插器10与另一内插器10之间进行了接合的状态的截面图。
图10是表示使用带焊料凸块的半导体芯片30(电极:金凸块51),通过焊料接合部位81使其与另一半导体芯片30(电极:铜柱32)之间进行了焊料接合的状态的截面图。
实施例
下面通过实施例详细地说明本发明,但本发明不限于下面的实施例。
(实施例1)
〈清漆的制作〉
将聚乙烯醇(PVA)(日本合成化学工业株式会社制商品名“GOHSENOL(注册商标)GL-03”;皂化度86.5~89.0摩尔%、粘度3.0~3.7mPa·s)溶解在蒸馏水中制成水溶液,向其中配合焊料粒子(三井金属矿业株式会社制“焊料粉Sn96.5Ag3Cu0.5”组成:Sn96.5摩尔%、Ag3摩尔%、Cu0.5摩尔%、;粒径:20-38μm(其中,表示从粒子整体的累积粒度分布的微粒侧开始累积10%的粒径以及累积90%的粒径。是指:小于20μm粒径的粒子数10%、超过38μm粒径的粒子数10%、20~38μm粒径的粒子数80%。以下相同。)并混合搅拌,制作聚乙烯醇100质量份、焊料粒子150质量份的清漆。
〈膜的制作〉
将上述清漆涂布在对表面进行了脱模处理的聚对苯二甲酸乙二酯膜(支撑体)上而得到涂膜。将涂膜在120℃加热干燥1小时,在支撑体上得到膜厚100μm的实施例1的回流膜。另外,表1~表3表示各实施例、比较例的回流膜的组成。“phr”表示每100质量份热塑性树脂的配合量。
(实施例2)
〈清漆的制作〉
在水杨酸的甲醇溶液中添加焊料粒子(三井金属矿业株式会社制商品名“焊料粉Sn96.5Ag3Cu0.5”前面已出现),用10分钟将焊料粒子的氧化皮膜溶解。之后,将浸渍有焊料的水杨酸的甲醇溶液添加到配合有聚乙烯醇(PVA)(日本合成化学工业株式会社制商品名“GOHSENOL(注册商标)GL-05”;皂化度86.5~89.0摩尔%、粘度4.8~5.8mPa·s)和蒸馏水的水溶液中进行混合搅拌,制作聚乙烯醇100质量份、焊料粒子150质量份、水杨酸5质量份的清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例1的方法制作膜。
(实施例3)
〈清漆的制作〉
将实施例2的清漆制作中使用的水杨酸的量增加到10质量份,除此之外,按照实施例2的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例1的方法制作膜。
(实施例4)
〈清漆的制作〉
对于实施例2的清漆制作中使用的聚乙烯醇的种类,使用“L-7514”(皂化度34.0~41.0摩尔%)代替“GL-05”,对于溶解聚乙烯醇的溶剂,使用甲醇/蒸馏水=1/1(质量比)的混合溶剂代替蒸馏水,除此以外,按照实施例2的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例1的方法制作膜。
(实施例5)
〈清漆的制作〉
在实施例2的清漆制作中,使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)(株式会社日本触媒制商品名“K-30”)代替聚乙烯醇(PVA),除此以外,按照实施例2的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例1的方法制作膜。
(实施例6)
〈清漆的制作〉
对于在实施例2的清漆制作中使用的焊料粒子的种类,使用三井金属矿业株式会社制商品名“焊料粉ST-5”(组成:Sn96.5摩尔%、Ag3摩尔%、Cu0.5摩尔%;粒径:2.7-7.8μm)代替“焊料粉Sn96.5Ag3Cu0.5”,并且在氮气氛的手套操作箱内进行操作,除此以外,按照实施例2的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
在氮气氛的手套操作箱内按照实施例1的方法制作膜。
(实施例7)
〈清漆的制作〉
对于在实施例2的清漆制作中使用的焊料粒子的种类,使用三井金属矿业株式会社制商品名“焊料粉Sn42Bi58”(组成:Sn42摩尔%、Bi58摩尔%;粒径:20-38μm)代替“焊料粉Sn96.5Ag3Cu0.5”,除此以外,按照实施例2的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例1的方法制作膜。
(实施例8)
〈清漆的制作〉
将在实施例2的清漆制作中使用的焊料粒子的量从150质量份增加到300质量份,除此以外,按照实施例2的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例1的方法制作膜。
(实施例9)
〈清漆的制作〉
在实施例1的清漆制作中进一步配合甘油进行混合搅拌,制作聚乙烯醇100质量份、焊料粒子150质量份、甘油40质量份的清漆。
〈膜的制作〉
在实施例1的膜的制作中将涂膜的干燥条件变更为“90℃1小时”,除此以外,按照实施例1的方法制作膜。
(实施例10)
〈清漆的制作〉
在实施例2的清漆制作中进一步配合甘油进行混合搅拌,制作聚乙烯醇100质量份、焊料粒子150质量份、甘油40质量份、水杨酸5质量份的清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例9的方法制作膜。
(实施例11)
〈清漆的制作〉
将在实施例10的清漆制作中使用的水杨酸的量增加到10质量份,除此以外,按照实施例10的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例9的方法制作膜。
(实施例12)
〈清漆的制作〉
将在实施例11的清漆制作中使用的甘油的量增加到100质量份,除此以外,按照实施例11的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例9的方法制作膜。
(实施例13)
〈清漆的制作〉
对于在实施例11的清漆制作中使用的聚乙烯醇(PVA)的种类,使用皂化度低的日本合成公司制商品名“GOHSEFIMER(注册商标)L-7514”(皂化度34.0~41.0摩尔%)代替“GL-05”,并且对于溶解聚乙烯醇的溶剂,使用甲醇/蒸馏水=1/1(质量比)的混合溶剂代替蒸馏水,除此以外,按照实施例11的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例9的方法制作膜。
(实施例14)
〈清漆的制作〉
对于在实施例11的清漆制作中使用的焊料粒子的种类,使用三井金属矿业株式会社制商品名“焊料粉ST-5”(组成:Sn96.5摩尔%、Ag3摩尔%、Cu0.5摩尔%;粒径:2.7-7.8μm)代替“焊料粉Sn96.5Ag3Cu0.5”(前面已出现),并且在氮气氛的手套操作箱内进行操作,除此以外,按照实施例11的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
在氮气氛的手套操作箱内按照实施例9的方法制作膜。
(实施例15)
〈清漆的制作〉
对于在实施例11的清漆制作中使用的焊料粒子的种类,使用三井金属矿业株式会社制商品名“焊料粉Sn42Bi58”(组成:Sn42摩尔%、Bi58摩尔%;粒径:20-38μm)代替“焊料粉Sn96.5Ag3Cu0.5”(前面已出现),除此以外,按照实施例11的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例9的方法制作膜。
(实施例16)
〈清漆的制作〉
将实施例11的清漆制作中使用的焊料粒子的量从150质量份增加到300质量份,除此以外,按照实施例11的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例9的方法制作膜。
〈聚乙烯醇的平均聚合度〉
在实施例17~27中使用的市售的聚乙烯醇中,作为株式会社Kuraray制聚乙烯醇的POVAL(注册商标),使用商品目录的根据JIS K6726(聚乙烯醇的试验方法)测定的平均聚合度的值作为平均聚合度。作为日本合成化学工业株式会社制聚乙烯醇的GOHSENOL(注册商标)的型号“GL-03”、“GL-05”、“KL-03”以及GOHSEFIMER(注册商标)的型号“L-7514”、“L-5407”,将根据上述的JIS K6726(聚乙烯醇的试验方法)测定的聚合度的值作为平均聚合度。
另外,上述“GL-03”、“GL-05”、“KL-03”的粘度为根据上述JIS K6726的、“在20℃下对4质量%的聚乙烯醇水溶液使用B型粘度计”条件的粘度,在实施例22以及23中使用的“L-7514”、“L-5407”的粘度为在20℃下使用郝普勒(Hoppler)型粘度计测定聚乙烯醇的水/甲醇=质量比1/1混合溶剂的10质量%溶液所得的粘度。
(实施例17)
〈清漆的制作〉
按照实施例1的方法制作清漆。另外,由这里使用的日本合成化学工业株式会社制聚乙烯醇“GOHSENOL(注册商标)GL-03”(皂化度86.5~89.0摩尔%、粘度3.0~3.7mPa·s)得到的平均聚合度为300。
〈膜的制作〉
实施例1的膜的制作方法中,将涂膜的干燥条件变更为“100℃加热干燥1小时后、进一步在120℃加热干燥1小时”,除此以外,按照实施例1的方法制作膜。
(实施例18)
〈清漆的制作〉
按照实施例2的方法制作清漆。另外,由这里使用的聚乙烯醇(日本合成化学工业株式会社制商品名“GOHSENOL(注册商标)GL-05”(皂化度86.5~89.0摩尔%、粘度4.8~5.8mPa·s)得到的平均聚合度为500。
〈膜的制作〉
按照实施例17的方法制作膜。
(实施例19)
〈清漆的制作〉
对于在实施例2的清漆制作中使用的聚乙烯醇的种类,使用株式会社Kuraray制商品名“POVAL(注册商标)PVA-203”(皂化度87.0~89.0摩尔%、粘度3.2~3.6mPa·s、聚合度300)代替上述“GL-05”,除此以外,按照实施例2的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例17的方法制作膜。
(实施例20)
〈清漆的制作〉
对于在实施例2的清漆制作中使用的聚乙烯醇的种类,使用株式会社Kuraray制商品名“POVAL(注册商标)PVA-205”(皂化度86.5~89.0摩尔%、粘度4.6~5.4mPa·s、聚合度500)代替“GL-05”,除此以外,按照实施例2的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例17的方法制作膜。
(实施例21)
对于在实施例2的清漆制作中使用的聚乙烯醇的种类,使用“KL-03”(皂化度78.5~82.0摩尔%、粘度2.8~3.4mPa·s)代替“GL-05”,除此以外,按照实施例2的方法制作清漆。另外,由KL-03得到的平均聚合度为350。
〈膜的制作〉
按照实施例17的方法制作膜。
(实施例22)
对于在实施例2的清漆制作中使用的聚乙烯醇的种类,使用商品名“GOHSEFIMER(注册商标)L-7514”(皂化度34.0~41.0摩尔%、粘度20.0~28.0mPa·s)代替“GL-05”,并且对于溶解聚乙烯醇的溶剂,使用甲醇/蒸馏水=1/1(质量比)的混合溶剂代替蒸馏水,除此以外,按照实施例2的方法制作清漆。
另外,由上述L-7514测定的平均聚合度为600。
〈膜的制作〉
按照实施例17的方法制作膜。
(实施例23)
〈清漆的制作〉
对于在实施例2的清漆制作中使用的聚乙烯醇(PVA)的种类,使用商品名“GOHSEFIMER(注册商标)L-5407”(皂化度30.0~38.0摩尔%、粘度9.0~13.0mPa·s)代替“GL-05”,并且对于溶解聚乙烯醇的溶剂,使用甲醇/蒸馏水=1/1(质量比)的混合溶剂代替蒸馏水,除此以外,按照实施例2的方法制作清漆。
另外,由L-5407测定的平均聚合度为200。
〈膜的制作〉
按照实施例17的方法制作膜。
(实施例24)
〈清漆的制作〉
将在实施例18的清漆制作中使用的水杨酸的量增加到10质量份,除此以外,按照实施例18的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例17的方法制作膜。
(实施例25)
〈清漆的制作〉
对于在实施例18的清漆制作中使用的焊料粒子的种类,使用三井金属矿业株式会社制商品名“焊料粉ST-5”(组成:Sn96.5摩尔%、Ag3摩尔%、Cu0.5摩尔%;粒径:2.7-7.8μm)代替“焊料粉Sn96.5Ag3Cu0.5”,并且在氮气氛的手套操作箱内进行操作,除此以外,按照实施例18的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
在氮气氛的手套操作箱内按照实施例17的方法制作膜。
(实施例26)
〈清漆的制作〉
对于在实施例18的清漆制作中使用的焊料粒子的种类,使用三井金属矿业株式会社制商品名“焊料粉Sn42Bi58”(组成:Sn42摩尔%、Bi58摩尔%;粒径:20-38μm)代替“焊料粉Sn96.5Ag3Cu0.5”,除此以外,按照实施例18的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例17的方法制作膜。
(实施例27)
〈清漆的制作〉
将在实施例18的清漆制作中使用的焊料粒子的量从150质量份增加到300质量份,除此以外,按照实施例18的方法制作清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例17的方法制作膜。
(比较例1)
〈糊的制作〉
将100质量份作为环氧树脂的双酚F二缩水甘油醚(DIC株式会社制、商品名“EPICLON(注册商标)EXA-830”、环氧当量175g/eq)、0.5质量份作为固化促进剂的2-苯基-4-甲基咪唑(四国化成工业株式会社制、商品名“CUREZOL(注册商标)2P4MZ”)、100质量份作为焊料粒子的前面已出现的“焊料粉Sn96.5Ag3Cu0.5”(粒径:20-38μm)、5质量份作为助焊剂的癸二酸、10质量份作为对流添加剂的异丙醇配合,制作糊状的焊料糊。
(比较例2)
〈清漆的制作〉
在比较例1的清漆中添加10质量份丙烯酸橡胶(Nagase Chemtex株式会社制、商品名“HTR-860P-3”、具有2~6质量%来自丙烯酸缩水甘油酯或者甲基丙烯酸缩水甘油酯的单体单元)以及20质量份甲基乙基酮,制作比较例2的清漆。
〈膜的制作〉
按照实施例1的方法制作膜。
[表1]
[表2]
[表3]
[焊料凸块的形成]
〈膜或者糊的装载以及加热工序〉
使用实施例1~27中得到的回流膜以及比较例1~2的比较样品形成焊料凸块。对于作为膜状样品的实施例1~27以及比较例2,将膜切成适当的尺寸。膜状样品通过如下的工序形成焊料凸块:(1)在后述的具有电极的基板的电极面侧放置该膜;(2)在膜上放置高耐热性低热膨胀的Eagle玻璃制玻璃板,将作为间隔物的厚度50μm的聚酰亚胺膜夹在玻璃板的两端与基板之间,从其上面通过小夹子施加压力进行固定;(3)将上述膜在大于或等于焊料粒子的熔融温度、且大于或等于膜液状化的温度的260℃下、氮气氛下加热1分钟。其中,对于使用了SnBi焊料粒子的实施例7、实施例15以及实施例26,仅改变加热温度,在200℃下加热。
另外,作为糊状样品的比较例1,在基板的电极面侧滴下适量,放置玻璃并施加负荷以展开。其它工序与上述记载的膜状样品同样地进行。
〈基板〉
图1表示在实施例、比较例中用于焊料凸块或者焊料接合的形成的基板(内插器)的概略平面图。使用的内插器为FR-4基板(玻璃环氧基板),电极12为铜,电极表面的UBM层为Cu/Ni/Au(Ni层的厚度为5μm、Au层的厚度为0.05μm)。电极组由基板周边部的电极(组)12a和基板中央部的电极(组)12b构成。基板中央部的电极12b有4区,电极的直径为100μm,电极间间距为200μm。另外,关于基板周边部的电极12a,电极的直径为1.5mm,电极间间距为3mm。基板上表面的电极以外的区域11为阻焊剂。
将作为膜状样品的实施例1~27以及比较例2装载在基板中央部的电极(直径100μm、电极间间距200μm)组上、或者位于基板周边部的电极(直径1.5mm、电极间间距3mm)组上。另外,作为糊状样品的比较例1也同样地涂布在基板中央部的电极(直径100μm、电极间间距200μm)组上、或者位于基板周边部的电极(直径1.5mm、电极间间距3mm)组上。
〈清洗〉
在氮气氛下加热,进行焊料的自组织化后,浸渍在加热至80℃的蒸馏水中,使用井内公司制超声波清洗机VS-100SUNPAR以45kHz清洗10分钟。清洗后剥离平板。其中,在实施例4、实施例13、实施例22、实施例23中,使用甲醇/水=1/1(质量比)的混合溶剂代替蒸馏水。
[评价方法]
〈操作性〉
将操作性的评价示于表4~6。通过下式(1)来计算在基板上放置或者涂布10次膜状或者糊状样品时的放置量或者涂布量的偏差。上述偏差小于20%时记为A、超过20%且小于35%时记为B、大于或等于35%时记为C。放置或者涂布时的质量偏差越大,放置量、涂布量的调整需要越频繁,操作性越差。
放置量(涂布量)偏差={(Wmax-Wmin)/Wav}×100式(1)
这里,Wmax为最大放置量或者最大涂布量,Wmin为最小放置量或者最小涂布量,Wav为放置量或者涂布量的平均值。
〈焊料的自组织化〉
为了确认在电极上有无焊料凸块形成,通过目测以及株式会社Keyence公司制数码显微镜VHX-200进行观察。将结果示于表4~6中。关于评价,在所有的电极上集聚有焊料时以A表示,完全未集聚的电极有一个以上时以C表示,邻接电极间架桥形成有一处以上时以B表示。其中,关于电极数,在基板中央的情况下,观察1区即22×22=484个,在基板周围的情况下,观察外周的一边即21个。只要没有特别说明,下面的观察也相同。
〈树脂的溶解除去性〉
为了确认在电极以外的区域有无焊料残渣、树脂的残存,通过目测以及上述数码显微镜进行观察。将结果示于表4~6中。未观察到焊料残渣、树脂残渣时以A表示,收敛于直径10μm圆中的大小的上述残渣观察到1~3处时以B表示,上述大小的上述残渣观察到4处以上时或者比上述大小更大的上述残渣观察到1处以上时以C表示。
〈凸块高度偏差〉
焊料凸块的高度使用Lasertec株式会社制激光显微镜(型号1LM21H)、或者SonyPrecision Technology株式会社制非接触形状测定机(型号YP10-T12)测定。测定任意的10个凸块(在凸块数为小于或等于10的情况下为全部的凸块)的高度,由下式(2)计算高度偏差。表4~6中,高度偏差为小于或等于15%时以A表示,超过15%且小于或等于35%时以B表示,超过35%时以C表示。
高度偏差={(Tmax-Tmin)/Tav}×100式(2)
这里,Tmax为凸块高度的最高值、Tmin为凸块高度的最低值、Tav为凸块高度的平均值。
〈凸块内的空隙〉
焊料凸块内的空隙使用日立建机Fine Tech株式会社制微焦点X射线检测装置MF160C观察。在X射线透射观察中,通常能够得到重元素显示暗、轻元素显示亮的反差图像。由此可知:焊料凸块显示暗(黑色),空隙显示亮(白色)。在基板上形成凸块后,对任意的10个凸块(在凸块数为小于或等于10的情况下为全部的凸块)进行X射线透射观察。表4~6中,在凸块中未观察到空隙时以A表示、观察到空隙的凸块数为1~2时以B表示、观察到空隙的凸块数大于或等于3时以C表示。
[表4]
[表5]
[表6]
实施例1使用在本发明中使用的水溶性树脂聚乙烯醇与无铅焊料粒子Sn96.5Ag3Cu0.5,制作了回流膜。实施例2~7的回流膜除了上述组成还含有助焊剂。实施例1中,由于为树脂本身有助焊剂效果的树脂,因此使用聚乙烯醇制作了回流膜。实施例2~3为在实施例1的回流膜中改变助焊剂的量而含有的例子。实施例4为将作为实施例2的回流膜树脂的水溶性聚乙烯醇的种类替换为可溶于由1质量份水和1质量份甲醇构成的混合溶剂的低皂化度的聚乙烯醇的例子。实施例5为将作为实施例2的回流膜树脂的聚乙烯醇替换为相同水溶性的聚乙烯吡咯烷酮的例子。实施例6为将实施例2的回流膜的焊料粒子Sn96.5Ag3Cu0.5的粒径替换为小粒径的例子。实施例7为将实施例2的回流膜的焊料粒子Sn96.5Ag3Cu0.5替换为低熔融温度的Sn42Bi58的例子。实施例8为增加了实施例2的回流膜的焊料粒子的填充量的例子。实施例1~8均在操作性、焊料的自组织化、树脂的溶解除去性、凸块的高度偏差、以及凸块内空隙的评价中,全部得到了良好的评价。
实施例9使用了由在本发明中使用的水溶性树脂聚乙烯醇、在本发明的第二实施方式中使用的低分子量成分甘油、以及无铅的焊料粒子Sn96.5Ag3Cu0.3构成的回流膜。在实施例9中使用的低分子量成分甘油的填充量相对于100质量份聚乙烯醇为40质量份,在第二实施方式的条件内。实施例10~16的回流膜除了上述组成还含有助焊剂。实施例9使用树脂本身有助焊剂效果的聚乙烯醇来制作回流膜。实施例10~11为在实施例9的回流膜中改变助焊剂的量而添加的例子。实施例12为将实施例11的回流膜的低分子成分甘油的量增加到100质量份的例子。实施例13为将实施例11的聚乙烯醇的种类替换为可溶于由1质量份水和1质量份甲醇构成的混合溶剂中的低皂化度的聚乙烯醇的例子。实施例14为将实施例11的回流膜的焊料粒子Sn96.5Ag3Cu0.5的粒径替换为小粒径的例子。实施例15为将实施例11的回流膜的焊料粒子Sn96.5Ag3Cu0.5替换为低熔融温度的Sn42Bi58的例子。实施例16为增加了实施例11的回流膜的焊料粒子的填充量的例子。实施例9~16均在操作性、焊料的自组织化、树脂的溶解除去性、凸块的高度偏差、以及凸块内空隙的评价中,全部得到了良好的评价。
实施例17使用了在本发明中使用的水溶性树脂聚乙烯醇和无铅焊料粒子Sn96.5Ag3Cu0.5,在第三实施方式中使用的聚乙烯醇的聚合度条件下,制作了回流膜。实施例18~27的回流膜除了上述组成还含有助焊剂。实施例17中,由于为树脂本身有助焊剂效果的树脂,因此使用聚乙烯醇制作了回流膜。实施例19~23为对实施例18中使用的聚乙烯醇在第三实施方式的条件的范围内改变了聚合度以及皂化度的例子。实施例24为增加了实施例18的助焊剂的例子。实施例25~27为改变了实施例2中使用的焊料的大小、组成(种类)、填充量的例子。实施例17~27均在操作性、焊料的自组织化、树脂的溶解除去性、凸块的高度偏差、以及凸块内空隙的评价中,全部得到了良好的评价。
与此相对,比较例1中,由于为糊状因此操作性差,由于使用了作为热固性树脂的环氧树脂因此树脂的溶解除去性差,由于添加了对流添加剂因此观察到凸块内空隙。比较例2为以作为热固性树脂的环氧树脂为基体进行了膜化的例子,虽然操作性与比较例1相比提高了,但在加热工序中,膜化所使用的丙烯酸橡胶的添加所引起的粘度上升剧烈,进而形成树脂网络,因此焊料粒子无法集聚在电极上。进一步,热固性树脂的固化导致溶剂的溶解除去性差,自组织化未完成,因此凸块高度偏差也差。
如上所述使用实施例1~27的回流膜形成焊料凸块时,与比较例1的糊以及比较例2的环氧树脂系膜相比,能够制作操作性、焊料的自组织化、以及树脂的溶解除去性优异、凸块高度偏差小、凸块内空隙少的焊料凸块以及带焊料凸块的基板。
[通过在相对电极间形成焊料接合来制造半导体装置]
〈膜或者糊的装载以及加热工序〉
使用实施例1~27中得到的回流膜样品以及比较例1~2的比较样品在基板间的相对电极间形成焊料接合。使用的基板的组合为以下3种:回流膜的下面为内插器、上面为半导体芯片的组合;或者回流膜的上下都为半导体芯片的组合;或者回流膜的上下都为内插器的组合。
对于作为膜状样品的实施例1~27以及比较例2,将膜切成适当的尺寸。膜状样品通过如下的工序在相对电极间形成焊料接合:(1)在后述的具有电极的基板的电极面侧放置该膜,使用聚酰亚胺胶带进行固定;(2)通过松下株式会社制倒装芯片接合机FCB3,使用后述的基板,对准上下电极相对的位置进行临时固定。这时,夹入作为间隔物的厚度50μm的聚酰亚胺膜。临时固定后,通过小夹子施加压力进行固定。(3)将通过上述小夹子固定的基板在大于或等于焊料粒子的熔融温度、且大于或等于该树脂膜液状化的温度的260℃下、氮气氛下进行加热1分钟。其中,对于使用SnBi焊料粒子的实施例7、实施例15以及实施例26,仅改变加热温度,在200℃下进行加热。
另外,作为糊状样品的比较例1,在基板的电极面侧滴下适量,放置连接的基板并施加负荷以展开。其它工序与上述记载的实施例1~27的膜状样品同样地进行。
〈基板(内插器)〉
在焊料接合的形成中使用的内插器为图1所示的上述基板。
作为膜状样品的实施例1~27以及比较例2装载在基板中央部有4区的电极(直径100μm、电极间间距200μm)组上。另外,作为糊状样品的比较例1也同样地涂布在基板中央部有4区的电极组上。
〈基板(半导体芯片)〉
图3表示所使用的半导体芯片的概略平面图。半导体芯片30按照与位于上述内插器中央部的4区的电极12b相对地安装的方式制作。芯片为硅制、芯片尺寸为10mm×10mm×0.7mm,电极32以面阵配置成4区。各区的电极为直径96μm、高度40μm的铜柱,电极间间距为200μm。1区的电极数为22×22=484。在1个芯片即4区中具有484×4=1936个电极。半导体芯片上表面的电极(铜柱)以外的区域31为作为硅芯片的电路保护层的聚酰亚胺。另外,在回流膜的上下层叠半导体芯片时,使用位于下面的半导体芯片的电极不是铜柱而是如图5所示的金电极51的半导体芯片。
〈清洗〉
在氮气氛下加热进行焊料的自组织化后,浸渍在加热至80℃的蒸馏水中,使用井内公司制超声波清洗机VS-100SUNPAR以45kHz清洗10分钟。其中,在实施例4、实施例13、实施例22以及实施例23中,使用甲醇/蒸馏水=1/1(质量比)的混合溶剂代替蒸馏水。
[评价方法]
将操作性、焊料的自组织化、树脂的溶解除去性、相对电极间焊料接合部位的空隙、半导体装置的导电性的评价示于表7~9中。评价方法和评价标准没有特别说明的就与表4~6的评价相同。
〈焊料的自组织化〉
在氮气氛下的加热工序(回流)后,为了确认电极上的焊料的自组织化,使用上述微焦点X射线检测装置MF160C进行X射线透射观察。相对地比较电极和电极以外的区域,在观察到484个中所有的电极暗(因为未集聚焊料的电极也观察到暗,因此通过比其更暗来判断焊料的集聚)、电极以外的区域亮时判断进行了自组织化并以A表示,不符合上述时以C表示,在电极间哪怕存在1处架桥时(电极间以暗色连接)以B表示。
〈树脂的溶解除去性〉
关于在电极以外的区域中有无焊料残渣以及残存树脂,通过使用了上述的微焦点X射线检测装置MF160C的X射线透射观察以及目测来确认。
关于焊料残渣有无的评价,在树脂的溶解除去后,进行X射线透射观察未观察到焊料残渣时以A表示,收敛于直径10μm的圆中的大小的上述残渣观察到1~3处时以B表示,上述大小的上述残渣观察到4处以上时或者比上述大小更大的上述残渣观察到1处以上时以C表示,示于表7~9中。
残存树脂有无的评价通过清洗前后的X射线透射观察以及目测(或者使用放大镜等)进行。通过X射线透射观察,树脂清洗前确认到一处以上焊料残渣,清洗后完全不能确认到焊料残渣时,认为由于焊料残渣被除去,因此树脂也被除去,记为A,清洗后还能确认到一处以上焊料残渣时,认为树脂也没有除去。清洗后,收敛于直径10μm圆中的大小的焊料残渣还观察到1~3处时记为B,上述大小的焊料残渣观察到4处以上时或者比上述大小更大的焊料残渣观察到1处以上时记为C。
另外,目测或者使用放大镜等对基板间进行观察的结果为:完全不能确认到树脂时记为A,能够确认有一处树脂时记为B,能够确认有二处以上树脂时记为C,示于表7~9中。
〈相对电极间焊料接合部位的空隙〉
焊料凸块内的空隙使用上述的微焦点X射线检测装置MF160C进行观察。484处全部的焊料接合部位中未观察到空隙时记为A,观察到空隙的凸块数为1~2时记为B,观察到空隙的凸块数为大于或等于3时记为C,示于表7~9中。
〈半导体装置的导电性〉
在通过倒装芯片连接进行了焊料接合的半导体装置的1区的电极组中,对于通过所有的相对电极(484处)的菊花链电路,使用ADVANTEST公司制R6871E DIGITALMULTIMETER以及Mechatronics公司制电流计MODEL5964,使电流恒定为1mA,测定电阻。其测定值小于17Ω时记为A、17~19Ω时记为B、超过19Ω时记为C。所谓菊花链电路,是指将上下的基板用线缝合那样的形态的电路,是反复“→下基板内部电路→下基板侧电极→焊料接合部位→相对的上基板侧电极→上基板内部电路→邻接的上基板侧电极→焊料接合部位→相对的下基板侧电极→下基板内部电路→”的电路。
[表7]
[表8]
[表9]
其中,表7~9中的a为半导体芯片、b为内插器、*为MeOH/H2O=1/1。
实施例1~27均在操作性、焊料的自组织化、树脂的溶解除去性、焊料接合部位的空隙、电阻的评价中,全部得到了良好的评价。
比较例1中,由于为糊状,因此操作性差,由于使用了作为热固性树脂的环氧树脂,因此树脂的溶解除去性差,由于添加了对流添加剂,因此在焊料接合部位观察到空隙。另外,由于在焊料接合部中包含环氧树脂,因此电阻高。比较例2为将作为热固性树脂的环氧树脂基本膜化的例子,虽然操作性与比较例1相比提高了,但在加热工序中,膜化所使用的丙烯酸橡胶的添加所引起的粘度上升剧烈,进一步形成树脂网络,因此焊料粒子无法集聚在电极上。自组织化未完成,电阻大,未能传导。进一步,热固性树脂的固化导致溶剂的溶解除去性差。
如上所述使用实施例1~27的回流膜在相对电极间形成焊料接合时,与比较例1的糊、比较例2的环氧树脂系膜相比,能够制作操作性、焊料的自组织化、以及树脂的溶解除去性优异、焊料接合部位的空隙少、电阻也低的焊料接合部位以及半导体装置。
[带焊料凸块的基板的制作]
对于在上述[焊料凸块的形成]中最后通过〈清洗〉得到的实施例1~8的带焊料凸块的基板,进一步之后在120℃干燥4小时,从而得到带焊料凸块的内插器或者带焊料凸块的半导体芯片(1~8)。
〈利用比较例用焊料糊形成焊料凸块〉
在基板(半导体芯片或者内插器)的电极面上滴下适量的上述比较例1中制作的焊料糊,形成带焊料凸块的内插器或者带焊料凸块的半导体芯片(9)。
[使用带焊料凸块的基板的半导体装置的制造]
使用由上述得到的带焊料凸块的内插器或者带焊料凸块的半导体芯片(1~9)制造半导体装置。使用的基板的组合为如下4种:带凸块的内插器与半导体芯片的组合、或者带凸块的半导体芯片与内插器的组合、或者带凸块的半导体芯片与半导体芯片的组合、或者带凸块的内插器与内插器的组合。在这些组合中,因为有带凸块的基板在上而基板的电极在下、以及基板的电极在上而带凸块的基板在下这2种方式,因此如果考虑到位于上下的基板,则全部有8种。
准备带凸块的基板的焊料凸块、以及与带凸块的基板连接的基板,在前者的焊料凸块上涂布水杨酸的甲醇液,使用松下制倒装芯片接合机FCB3,对准上下基板的电极相对的位置进行临时固定。将通过上述倒装芯片接合机进行了临时固定的基板在氮气氛下、在大于或等于上述焊料凸块的熔融温度的260℃下进行1分钟回流。其中,对于使用SnBi焊料粒子的实施例7的基板,仅改变回流温度,在200℃下进行加热。
〈内插器〉
使用的内插器为图1所示的上述基板。制作带凸块的内插器时,将作为膜状样品的实施例1~8装载在基板中央部有4区的电极(直径100μm、电极间间距为200μm)组上。另外,将作为糊状样品的比较例1同样地涂布在基板中央部的4区的电极上。
〈半导体芯片〉
使用的半导体芯片为图3所示的上述基板。安装时将半导体芯片配置在下面时,使用半导体芯片的电极不是铜柱而是金电极51的半导体芯片。
制作带凸块的半导体芯片时,作为膜状样品的实施例1~8装载在基板中央部有4区的电极32(直径96μm、电极间间距200μm)组上。另外,作为糊状样品的比较例1中,同样地涂布在基板中央部的4区的电极32上。
[评价方法]
〈在带凸块的基板制作工序中的操作性〉
将操作性的评价示于表10~11中。作为凸块形成基板等的操作性评价,通过上述式(1)计算在基板上放置或者涂布10次膜状或者糊状样品时的放置量或者涂布量的偏差。上述偏差小于20%时记为A、超过20%且小于35%时记为B、大于或等于35%时记为C。放置或者涂布时的质量偏差越大,则放置量、涂布量的调整需要越频繁,操作性越差。
〈带凸块的基板的凸块高度偏差〉
焊料凸块的高度使用上述的Lasertec株式会社制激光显微镜(型号1LM21H)、或者Sony Precision Technology株式会社制非接触形状测定机(型号YP10-T12)进行测定。测定任意10个凸块(在凸块数小于或等于10的情况下为全部的凸块)的高度,由上述式(2)计算高度偏差。表10~11中,高度偏差小于或等于15%时以A表示,超过15%且小于或等于35%时以B表示,超过35%时以C表示。
〈在半导体装置相对电极间的焊料接合部的空隙〉
焊料凸块内的空隙使用上述微焦点X射线检测装置MF160C进行观察。在484处全部的焊料接合部位未观察到空隙时记为A,观察到空隙的凸块数为1~2时记为B,观察到空隙的凸块数大于或等于3时记为C,示于表10~11中。
〈半导体装置的导电性〉
在通过倒装芯片连接进行了焊料接合的半导体装置的1区的电极组中,关于通过全部的相对电极(484处)的菊花链电路,在与上述电阻测定相同的条件下测定电阻。其测定值小于17Ω时记为A、17~19Ω时记为B、超过19Ω时记为C。
[表10]
其中,在上基板/下基板栏中,
A:表示带凸块的半导体芯片、B:表示带凸块的内插器、
a:表示半导体芯片、b:表示内插器。
[表11]
其中,在上基板/下基板栏中,
A:表示带凸块的半导体芯片、B:表示带凸块的内插器、
a:表示半导体芯片、b:表示内插器。
实施例1~8在操作性、焊料凸块的高度偏差、焊料接合部位的空隙以及电阻的评价中全部得到了良好评价。
与此相对,比较例1中,由于为糊状,因此操作性差,形成的凸块高度有偏差。由于添加了对流添加剂,因此在焊料接合部位观察到空隙。由于焊料接合部位包含环氧树脂,因此电阻高。
如上所述使用实施例1~8的回流膜来制作带凸块的基板,使用带焊料凸块的基板形成焊料接合时,与比较例1的糊相比,能够制作操作性优异、焊料接合部位的空隙少、电阻低的焊料接合部位以及半导体装置。
符号说明
10 基板(内插器)
11 基板上表面的电极以外的区域(阻焊剂)
12 电极
12a 基板周边部的电极(组)
12b 基板中央部的电极(组)
21 回流膜
22 Eagle玻璃板(平板)
23 焊料凸块
24 包含焊料残渣的回流膜
30 半导体芯片
31 半导体芯片上表面的电极(铜柱)以外的区域(聚酰亚胺)
32 半导体芯片的电极(铜柱)
43 在相对电极间形成的焊料接合部位
51 半导体芯片的电极(金)
81 焊料接合部位

Claims (27)

1.一种回流膜,其特征在于,其为包含能够溶解于溶剂的平均聚合度为100~1000的聚乙烯醇、焊料粒子、以及溶解或者分散于水中的分子量小于或等于500且沸点大于或等于100℃的低分子量醇的膜,所述焊料粒子为分散在所述膜中的状态,所述回流膜包含相对于所述聚乙烯醇100质量份为20~300质量份的所述低分子量醇。
2.根据权利要求1所述的回流膜,其特征在于,所述溶剂为水、醇、或者它们的混合物。
3.根据权利要求1所述的回流膜,其特征在于,所述聚乙烯醇的皂化度为28~98摩尔%。
4.根据权利要求1所述的回流膜,其特征在于,所述低分子量醇为甘油。
5.根据权利要求1所述的回流膜,其特征在于,进一步含有除去金属氧化物的成分。
6.根据权利要求1所述的回流膜,其特征在于,从所述焊料粒子的累积粒度分布的微粒侧开始累积10%的粒径和累积90%的粒径均在1~50μm的范围内。
7.根据权利要求1所述的回流膜,其特征在于,所述焊料粒子为无铅焊料。
8.根据权利要求1所述的回流膜,其特征在于,所述焊料粒子为锡、银、以及铜的合金。
9.根据权利要求1所述的回流膜,其特征在于,包含相对于所述聚乙烯醇100质量份为30~500质量份的所述焊料粒子。
10.一种焊料凸块形成方法,其特征在于,其为使用了权利要求1所述的回流膜的焊料凸块形成方法,包含如下工序:
(A)在具有电极的基板的电极面侧放置所述回流膜的工序;
(B)在所述回流膜上放置并固定平板的工序;
(C)加热至大于或等于所述回流膜内的焊料粒子的熔融温度、且大于或等于所述聚乙烯醇以及溶解或者分散于水中的分子量小于或等于500且沸点大于或等于100℃的低分子量醇液状化的温度的工序;以及
(D)在所述(C)工序结束后,溶解除去所述回流膜的工序。
11.根据权利要求10所述的焊料凸块形成方法,其特征在于,在非活性气体气氛下进行所述(C)工序。
12.根据权利要求10所述的焊料凸块形成方法,其特征在于,在从平板向基板进行了挤压的状态下进行所述(C)工序。
13.根据权利要求10所述的焊料凸块形成方法,其特征在于,在所述(D)工序中,使用水、醇、或者它们的混合溶剂将存在于电极表面以外的包含焊料粒子残渣的回流膜除去。
14.根据权利要求10所述的焊料凸块形成方法,其特征在于,在所述(D)工序中,照射超声波。
15.一种焊料接合的形成方法,其特征在于,其为使用权利要求1所述的回流膜的焊料接合的形成方法,包含如下工序:
(a)在具有电极的基板的电极面侧放置所述回流膜的工序;
(b)在所述回流膜上装载具有电极的另一基板的电极面侧,将上下基板的电极固定在隔着所述回流膜彼此相对的位置的工序;
(c)在所述(b)的状态下,加热至大于或等于回流膜内的焊料粒子的熔融温度、且大于或等于所述聚乙烯醇以及溶解或者分散于水中的分子量小于或等于500且沸点大于或等于100℃的低分子量醇液状化的温度的工序;以及
(d)在所述(c)工序结束后,溶解除去所述回流膜的工序。
16.根据权利要求15所述的焊料接合的形成方法,其特征在于,在非活性气体气氛下进行所述(c)工序。
17.根据权利要求15所述的焊料接合的形成方法,其特征在于,在对所述装载的基板进行了挤压的状态下进行所述(c)工序。
18.根据权利要求15所述的焊料接合的形成方法,其特征在于,在所述(d)工序中,使用水、醇、或者它们的混合溶剂,将存在于相对的电极间以外的包含焊料粒子残渣的回流膜除去。
19.根据权利要求15所述的焊料接合的形成方法,其特征在于,在所述(d)工序中,照射超声波。
20.一种焊料接合的形成方法,其特征在于,其为使用通过权利要求10所述的焊料凸块形成方法在基板的电极上形成有凸块的带焊料凸块的基板的焊料接合的形成方法,包含如下工序:
(E)在所述带焊料凸块的基板的焊料凸块、和与所述带焊料凸块的基板连接的具有电极的另一基板的电极中的至少一方上,涂布将金属化合物除去的成分的工序;
(F)在所述带焊料凸块的基板的焊料凸块上装载所述另一基板的电极面侧,或者在所述另一基板的电极上装载所述带焊料凸块的基板的焊料凸块侧,使上下基板的电极彼此相对的工序;以及
(G)在所述(F)的相对状态下,加热至大于或等于焊料凸块的熔融温度的工序。
21.根据权利要求20所述的焊料接合的形成方法,其特征在于,在对所述装载的基板进行了挤压的状态下进行所述(G)工序。
22.一种焊料凸块,其特征在于,通过权利要求10所述的焊料凸块形成方法形成。
23.根据权利要求22所述的焊料凸块,其特征在于,所述基板为半导体芯片或者内插器。
24.一种带焊料凸块的基板,其特征在于,通过权利要求10所述的焊料凸块形成方法在基板的电极上形成有凸块。
25.根据权利要求24所述的带焊料凸块的基板,其特征在于,所述基板为半导体芯片或者内插器。
26.一种焊料接合部位,其特征在于,通过权利要求20所述的焊料接合的形成方法,在具有电极的两个基板的相对电极间形成。
27.一种半导体装置,其特征在于,具有权利要求26所述的焊料接合部位,所述具有电极的基板的组合为半导体芯片和内插器、半导体芯片和半导体芯片、内插器和内插器中的任一种。
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