DE10150507A1 - Verbindungsverfahren und Verbindungsstruktur von Anschlussflächenelektroden und Prüfverfahren für den Verbindungszustand derselben - Google Patents

Verbindungsverfahren und Verbindungsstruktur von Anschlussflächenelektroden und Prüfverfahren für den Verbindungszustand derselben

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DE10150507A1
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side pad
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pad electrode
electrodes
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Ryoichi Morimoto
Jitsuho Hirota
Tatsuya Funaki
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

Ein Verbindungsverfahren und eine Verbindungsstruktur, unter Verwendung von Lötmittelhöckern, für komponentenseitige Anschlußflächenelektroden und substratseitige Anschlußflächenelektroden, und Prüfverfahren für den Verbindungszustand derselben, die für ein Befestigen mit hoher Dichte anpaßbar sind, und die die Miniaturisierung des Produktes ermöglichen, das durch Befestigen einer Oberflächenbefestigungskomponente auf einem Substrat gebildet ist. Substratseitige Anschlußflächenelektroden sind innerhalb einer der Komponente entsprechenden Region A angeordnet. Die Länge der substratseitigen Anschlußflächenelektroden ist eingestellt, um größer zu sein als die der entsprechenden komponentseitigen Anschlußflächenelektrode. Ein IC-Chip (eine Oberflächenbefestigungskomponente) ist derart auf dem Substrat plaziert, daß jeder Lötmittelhöcker einer vorbestimmten substratseitigen Anschlußflächenelektrode gegenüberliegt, wobei die Lötmittelhöcker durch Erwärmen geschmolzen werden, wodurch jede komponentenseitige Anschlußflächenelektrode durch das Lötmittel mit einer substratseitigen Anschlußflächenelektrode verbunden wird.

Description

BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungs­ verfahren, eine Verbindungsstruktur und Prüfverfahren für den Verbindungszustand, wenn Anschlußflächenelektroden (komponentenseitige Anschlußflächenelektroden), die auf ei­ ner Komponente gebildet sind, und Anschlußflächenelektroden (substratseitige Anschlußflächenelektroden), die auf einem Substrat gebildet sind, durch Lötmittelhöcker miteinander verbunden sind.
Als ein Beispiel einer Verbindungsstruktur zum Verbinden jeder komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode, die auf einer Komponente gebildet sind, mit einer substratseitigen Anschlußflächenelektrode, die auf einem Substrat gebildet sind, mittels eines Lötmittelhöckers ist eine Verbindungs­ struktur, wie sie in der ungeprüften japanischen Patentan­ meldung 9-82760 (siehe U. S.-Patent Nr. 5,914,536, einem englischsprachigen Patentfamilienmitglied) offenbart ist, bekannt.
Wie in den Fig. 7A und 7B hierin gezeigt ist, ist diese Verbindungsstruktur eine, bei der der Halbleiterchip (Ober­ flächenbefestigungskomponente) 111, in dem eine Mehrzahl von Anschlußelektroden (komponentenseitigen Anschlußflä­ chenelektroden) 112 an der unteren Oberfläche desselben vorgesehen sind, an einem Verdrahtungssubstrat 113 befe­ stigt ist, und bei der jede der Verdrahtungsstrukturen (substratseitigen Anschlußflächenelektroden) 114, die an dem Verdrahtungssubstrat 113 vorgesehen sind, mit einer komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode 112 elektrisch durch einen Höcker (Lötmittelhöcker) 115 verbunden ist. Bei dieser Verbindungsstruktur ist jeder der Höcker 115 aus ei­ nem Lötmittel 115a sowie einem Metallkern 115b unter Ver­ wendung von Cu oder dergleichen gebildet. Der Abschnitt (der äußere Umgebungsabschnitt), der an der Außenseite der äußeren Kante der Region gebildet ist, die der Draufsicht des Halbleiterchips 111 entspricht, aus dem Lötmittel 115a, stellt einen Kontakt mit einem Lötmittelresist 117 her, das auf den Verdrahtungsstrukturen (substratseitigen Anschluß­ flächenelektroden) 114 gebildet ist.
Bei dieser Verbindungsstruktur wird das Aufschmelzverfahren zum Befestigen eines Halbleiterchips auf der Schaltungspla­ tine 113 des Halbleiterchips 111 verwendet. Insbesondere wird die Verbindung unter Verwendung des folgenden Verfah­ rens durchgeführt.
  • 1. Als erstes wird ein Metallkern 115b auf jeder der An­ schlußelektroden 112 des Halbleiterchips 111 gebildet, wobei ein Höcker 115 durch Bedecken des Metallkerns 155b durch ein Lötmittel 115a gebildet wird.
  • 2. Dann wird der Halbleiterchip 111 positioniert und an den Verdrahtungsstrukturen (substratseitigen Anschluß­ flächenelektroden) 114 auf dem Verdrahtungssubstrat 113 befestigt, wobei, nachdem das Lötmittel 115a jedes Höckers 115 geschmolzen ist, das Lötmittel 115a zum Festwerden abgekühlt wird.
Auf diese Weise ist jede Anschlußelektrode 112 mit einer der Verdrahtungsstrukturen (substratseitigen Anschlußflä­ chenelektroden) 114 durch einen Höcker 115 verbunden, wobei der Halbleiterchip 111 so auf dem Verdrahtungssubstrat 113 befestigt ist. Hierin fließt das geschmolzene Lötmittel 115a und breitet sich über den Verdrahtungsstrukturen (sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektroden) 114 aus, wobei dasselbe eine gute Lötmittelbenetzbarkeit aufweist und durch das Lötmittelresist 117 gestoppt wird. So kann durch Einstellen der Menge des Lötmittels 115a des Lötmittelhöc­ kers 115 und des Bereichs des Abschnitts der Verdrahtungs­ strukturen (substratseitigen Anschlußflächenelektroden) 114, der nicht mit dem Lötmittelresist 117 bedeckt ist, auf einen geeigneten Wert der Kontaktbereich zwischen den Hök­ kern 115 und den Verdrahtungsstrukturen (substratseitigen Anschlußflächenelektroden) 114 konstant gemacht werden, wo­ durch ein stabiler Verbindungszustand sichergestellt wird.
Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Verbindungsstruk­ tur jedoch sind die substratseitigen Anschlußflächenelek­ troden 114 gebildet, um sich zu der Außenseite der äußeren Kante der Region zu erstrecken, die der Draufsicht des Halbleiterchips 111 entspricht. Dies macht es schwierig, diese Verbindungsstruktur auf den Fall anzuwenden, bei dem Oberflächenbefestigungskomponenten, wie z. B. Halbleiter­ chips, mit einer hohen Dichte befestigt sind. Zusätzlich entsteht dahingehend ein Problem, daß die Miniaturisierung des Produktes, die durch das Befestigen von Halbleiterchips und dergleichen erzielt wird, eingeschränkt ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbes­ sertes Verfahren zum Verbinden von komponentenseitigen An­ schlußflächenelektroden und substratseitigen Anschlußflä­ chenelektroden, ein verbessertes Verfahren zum Prüfen des Verbindungszustands von Anschlußflächenelektroden und eine Verbindungsstruktur mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Verbinden von komponentenseitigen Anschlußflächenelektroden und substrat­ seitigen Anschlußflächenelektroden gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zum Prüfen des Verbindungszustands von Anschluß­ flächenelektroden gemäß Anspruch 3, 4, 5 oder 6 oder eine Verbindungsstruktur gemäß Anspruch 7 gelöst.
Die vorliegende Erfindung soll die oben beschriebenen Pro­ bleme lösen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verbindungsverfahren und eine Verbindungsstruk­ tur für komponentenseitige Anschlußflächenelektroden und substratseitige Anschlußflächenelektroden unter Verwendung von Lötmittelhöckern, und Prüfverfahren für den Verbin­ dungszustand derselben zu liefern, die auf ein Befestigen mit hoher Dichte anpaßbar sind und die Miniaturisierung ei­ nes Produktes ermöglichen, das durch Befestigen einer Ober­ flächenbefestigungskomponente auf einem Substrat gebildet wird.
Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, liefert die vor­ liegende Erfindung ein Verfahren zum Verbinden jeder kompo­ nentenseitigen Anschlußelektrode mit einer substratseitigen Anschlußelektrode, wenn eine Oberflächenbefestigungskompo­ nente, bei der komponentenseitige Anschlußflächenelektroden auf der Oberfläche derselben gegenüber einem Substrat ge­ bildet sind, und bei der Lötmittelhöcker an den komponen­ tenseitigen Anschlußflächenelektroden gebildet sind, auf einem Substrat befestigt ist, wobei substratseitige An­ schlußflächenelektroden auf der Oberfläche desselben gebil­ det sind. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es ein Anordnen der substratseitigen Anschlußflächenelek­ troden innerhalb der Region, die der Draufsicht der Ober­ flächenbefestigungskomponente entspricht (im folgenden als "Komponentenentsprechungsregion" bezeichnet), ein Einstel­ len der Größe jeder substratseitigen Anschlußflächenelek­ trode in der Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu der äußeren Kante der Komponentenentsprechungsregion ist (im folgenden als "Länge der substratseitigen Anschlußflächen­ elektroden" bezeichnet), um größer zu sein als die der ent­ sprechenden komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode in der Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu der äußeren Kante der Oberflächenbefestigungskomponente ist (im folgen­ den als "Länge der komponentenseitigen Anschlußflächenelek­ trode" bezeichnet) und ein Plazieren der Oberflächenbefe­ stigungskomponente auf dem Substrat, derart, daß jeder Löt­ mittelhöcker einer vorbestimmten substratseitigen Anschluß­ flächenelektrode gegenüberliegt, und ein Schmelzen der Löt­ mittelhöcker durch Erwärmen aufweist, wodurch jede kompo­ nentenseitige Anschlußflächenelektrode mit einer substrat­ seitigen Anschlußflächenelektrode durch das Lötmittel verbunden ist.
Bei dem Verbindungsverfahren für die Anschlußflächenelek­ troden gemäß der vorliegenden Erfindung sind die substrat­ seitigen Anschlußflächenelektroden innerhalb der Komponen­ tenentsprechungsregion angeordnet. Die. Länge jeder sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode ist eingestellt, um größer zu sein als die der entsprechenden komponentenseiti­ gen Anschlußelektrode, wobei die Oberflächenbefestigungs­ komponente derart auf dem Substrat plaziert ist, daß jeder Lötmittelhöcker einer vorbestimmten substratseitigen An­ schlußflächenelektrode gegenüberliegt und erwärmt wird, um den Lötmittelhöcker zu schmelzen. Deshalb ermöglicht es das Lötmittel, das fließt und sich über alle substratseitigen Anschlußflächenelektroden verteilt, daß jede komponenten­ seitige Anschlußflächenelektrode zuverlässig mit einer sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode verbunden ist.
Außerdem kann, da jede substratseitige Anschlußflächenelek­ trode innerhalb der Komponentenentsprechungsregion gebildet ist, ein Befestigen mit hoher Dichte erzielt werden, ohne ein Risiko einzugehen, einen Kurzschluß zu erzeugen, wobei ebenfalls die Miniaturisierung der Produkte erfüllt werden kann. Ferner kann die Verbindung zwischen den substratsei­ tigen Anschlußflächenelektroden und der Substratseite er­ zielt werden, indem dieselben mit der Verdrahtung, die in­ nerhalb des Substrates oder an der Rückoberfläche desselben gebildet ist, z. B. durch Durchgangslöcher verbunden werden. Dadurch kann eine Konfiguration, bei der die substratseiti­ gen Anschlußflächenelektroden oder die Verdrahtung nicht außerhalb des Komponentenentsprechungsbereichs gebildet sind, erzielt werden.
Ferner ist es möglich, da die Länge jeder substratseitigen Anschlußflächenelektrode eingestellt ist, um größer zu sein als die jeder komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode, mit Leichtigkeit und Zuverlässigkeit eine Beste­ hen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustands der Anschlußflächenelektroden durchzuführen, indem die Formen des Lötmittels (der Lötmittelhöcker), nachdem diese ge­ schmolzen sind und die Anschlußflächenelektroden verbunden haben, z. B. bei einer zerstörungsfreien Prüfung durch eine Röntgenabbildung erfaßt werden. Insbesondere ist zu erken­ nen, wenn die Lötmittelhöcker unveränderte Formen aufwei­ sen, daß dieselben noch nicht geschmolzen und geflossen sind, während, wenn die Lötmittelhöcker andere Formen als die ursprünglichen Formen aufweisen, zu erkennen ist, daß die Lötmittelhöcker geschmolzen und geflossen sind, und folglich, daß jede komponentenseitige Anschlußflächenelek­ trode und eine substratseitige Anschlußflächenelektrode zu­ verlässig durch das Lötmittel verbunden sind.
Bei der vorliegenden Erfindung kann ein gesintertes Nied­ rigtemperatur-Mehrschichtsubstrat, ein Harzsubstrat, ein Aluminiumoxidpaket oder dergleichen als ein Substrat ver­ wendet werden.
Wenn das gesinterte Niedrigtemperatur-Mehrschichtsubstrat als ein Substrat verwendet ist, können Elektroden, die je­ weils durch Plattieren einer Dickfilmkupferelektrode mit Nickel und Gold gebildet sind, als substratseitige An­ schlußflächenelektroden verwendet werden. Wenn das Harzsub­ strat als ein Substrat verwendet wird, können Elektroden, die jeweils durch Plattieren einer Kupferfolie mit Nickel und Gold gebildet sind, als substratseitige Anschlußflä­ chenelektroden verwendet werden. Auch können, wenn das Alu­ miniumoxidpaket als ein Substrat verwendet wird, Elektro­ den, die jeweils durch Plattieren einer Wolframelektrode mit Nickel und Gold gebildet sind, als substratseitige An­ schlußflächenelektroden verwendet werden.
Statt dessen können jedoch andere Typen von Substraten und/oder andere Typen von substratseitigen Anschlußflächen­ elektroden verwendet werden.
Bei dem oben beschriebenen Verbindungsverfahren für die An­ schlußflächenelektroden sind vorzugsweise die Breite jeder komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode und die des Lötmittelhöckers auf jeder komponentenseitigen Anschlußflä­ chenelektrode größer eingestellt als die jeder substratsei­ tigen Anschlußflächenelektrode.
Durch Einstellen der Breite jeder komponentenseitigen An­ schlußflächenelektrode, um größer zu sein als die jeder substratseitigen Anschlußflächenelektrode, und durch Ein­ stellen der Breite des Lötmittelhöckers auf jeder komponen­ tenseitigen Anschlußflächenelektrode, um größer zu sein als die der substratseitigen Anschlußflächenelektrode wird es möglich, die einfließende Menge von Lötmittel in der longi­ tudinalen Richtung jeder substratseitigen Anschlußflächen­ elektrode zu erhöhen und dadurch die Genauigkeit einer Bestehen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustands zwischen jeder komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode und einer substratseitigen Anschlußflächenelektrode zu ver­ bessern.
Ein Prüfverfahren für den Verbindungszustand der Anschluß­ flächenelektroden gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Prüfen des Verbindungszustandes der Anschluß­ flächenelektroden, die durch das oben beschriebene Verbin­ dungsverfahren verbunden sind. Dieses Prüfverfahren ist da­ durch gekennzeichnet, daß die Formen des Lötmittels, nach­ dem jeder Lötmittelhöcker geschmolzen und auf eine der sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektroden geflossen ist, durch eine zerstörungsfreie Prüfung erfaßt werden, und daß dadurch eine Bestehen/Durchfallen-Unterscheidung des Ver­ bindungszustandes zwischen jeder komponentenseitigen An­ schlußflächenelektrode und einer substratseitigen Anschluß­ flächenelektrode durchgeführt wird.
Durch Erfassen der Formen des Lötmittels, nachdem jeder Lötmittelhöcker geschmolzen und auf eine der substratseiti­ gen Anschlußflächenelektroden geflossen ist, durch eine zerstörungsfreie Prüfung, wird es bei dem oben beschriebe­ nen Verbindungsverfahren für die Anschlußflächenelektroden gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, mit Leichtigkeit und Zuverlässigkeit eine Bestehen/Durchfallen- Unterscheidung des Verbindungszustands zwischen jeder kom­ ponentenseitigen Anschlußflächenelektrode und einer sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode mittels Lötmittel­ höckern durchzuführen. Dies ermöglicht es, daß die Zuver­ lässigkeit des Befestigens von Oberflächenbefestigungskom­ ponenten verbessert wird.
Ein weiteres Prüfverfahren für den Verbindungszustand der Anschlußflächenelektroden gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Prüfen des Verbindungszustandes der Anschlußflächenelektroden, die durch das oben beschriebene Verbindungsverfahren verbunden sind. Dieses Prüfverfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt des Erhal­ tens einer Röntgenübertragungsabbildung durch Abstrahlen von Röntgenstrahlen von der Seite der hinteren Oberfläche des Substrates und den Schritt des Erfassens der Form des Lötmittels, nachdem jeder Lötmittelhöcker geschmolzen und auf eine substratseitige Anschlußflächenelektrode geflossen ist, aus der erhaltenen Röntgenübertragungsabbildung auf­ weist, und dadurch eine Bestehen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustands zwischen jeder komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode und einer substratseitigen An­ schlußflächenelektrode durchführt.
Durch Erhalten einer Röntgenübertragungsabbildung durch Ab­ strahlen von Röntgenstrahlen von der Seite der hinteren Oberfläche des Substrates und durch Erfassen, aus der er­ haltenen Röntgenübertragungsabbildung, der Formen des Löt­ mittels, nachdem jeder Lötmittelhöcker geschmolzen und ge­ flossen ist, kann eine Bestehen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustandes zwischen jeder komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode und einer substratseitigen An­ schlußflächenelektrode mittels Lötmittelhöcker mit Leich­ tigkeit und Zuverlässigkeit durchgeführt werden. Dies er­ möglicht es, daß die Zuverlässigkeit des Befestigens von Oberflächenbefestigungskomponenten verbessert wird.
Die Verbindungsstruktur zwischen den Anschlußflächenelek­ troden gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Verbin­ dungsstruktur zwischen jeder komponentenseitigen Anschluß­ elektrode, die auf der Oberfläche einer Oberflächenbefesti­ gungskomponente, die dem Substrat gegenüberliegt, gebildet ist, und einer substratseitigen Anschlußflächenelektrode, die auf der Oberfläche des Substrates gebildet ist. Diese Verbindungsstruktur zwischen den Anschlußflächenelektroden ist dadurch gekennzeichnet, daß die substratseitigen An­ schlußflächenelektroden innerhalb einer Komponentenentspre­ chungsregion angeordnet sind, dadurch, daß die Länge jeder substratseitigen Anschlußflächenelektroden eingestellt ist, um größer zu sein als die der entsprechenden komponenten­ seitigen Anschlußflächenelektrode und dadurch, daß jede komponentenseitige Anschlußflächenelektrode mit der ent­ sprechenden substratseitigen Anschlußflächenelektrode durch den geschmolzenen Lötmittelhöcker, der dorthin geflossen ist, verbunden ist.
Bei der oben beschriebenen Verbindungsstruktur zwischen den Anschlußflächenelektroden tritt, da die substratseitigen Anschlußflächenelektroden innerhalb der Komponentenentspre­ chungsregion gebildet sind, kein Kurzschluß unter Elektro­ den von Oberflächenbefestigungskomponenten auf, selbst dann nicht, wenn Oberflächenbefestigungskomponenten mit einer hohen Dichte befestigt sind. Auch ist es möglich, da die Länge jeder substratseitigen Anschlußflächenelektrode ein­ gestellt ist, um größer zu sein als die der entsprechenden komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode, eine Beste­ hen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustandes zwischen den Anschlußflächenelektroden durchzuführen, indem die Formen des Lötmittels, nachdem die Lötmittelhöcker ge­ schmolzen und geflossen sind, z. B. bei einer zerstörungs­ freien Prüfung durch ein Röntgenabbilden erfaßt werden.
Bei der Verbindungsstruktur zwischen den Anschlußflächen­ elektroden gemäß der vorliegenden Erfindung, ist vorzugs­ weise die Breite jeder komponentenseitigen Anschlußflächen­ elektrode eingestellt, um größer zu sein als die jeder sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode.
Durch Einstellen der Breite jeder komponentenseitigen An­ schlußflächenelektrode, um größer zu sein als die jeder substratseitigen Anschlußflächenelektrode, wird es möglich, die Breite des Lötmittelhöckers jeder komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode größer als die der substratseiti­ gen Anschlußflächenelektrode zu machen, wenn ein Lötmittel­ höcker auf jeder komponentenseitigen Anschlußflächenelek­ trode gebildet wird. Dies ermöglicht es, daß die einflie­ ßende Menge von Lötmittel in der longitudinalen Richtung jeder substratseitigen Anschlußflächenelektrode erhöht wird, wodurch ermöglicht wird, daß die Genauigkeit einer Bestehen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustan­ des zwischen jeder komponentenseitigen Anschlußflächenelek­ trode und einer substratseitigen Anschlußflächenelektrode verbessert wird. Hierin kann die oben beschriebene Verbin­ dungsstruktur zwischen den Anschlußflächenelektroden durch das oben beschriebene Verbindungsverfahren für die An­ schlußflächenelektroden gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
Die obigen und weiteren Ausgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillier­ ten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich. Es zeigen
Fig. 1A und 1B Ansichten, die jeweils einen Zustand zei­ gen, bei dem ein IC-Chip bei einem Prozeß durch ein Verbindungsverfahren für die Anschlußflächen­ elektroden gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf einem Substrat plaziert wird, wobei Fig. 1A eine transparente Draufsicht und Fig. 1B eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie a-a in Fig. 1A genommen ist;
Fig. 2A und 2B Ansichten, die jeweils einen Zustand zei­ gen, bei dem ein IC-Chip auf einem Substrat pla­ ziert und bei einem Prozeß durch ein Verbindungs­ verfahren für die Anschlußflächenelektroden gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einem Aufschmelzlöten unterzogen wird, wobei Fig. 2A eine transparente Draufsicht und Fig. 2B eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie a-a in Fig. 2A genommen ist;
Fig. 3A und 3B Ansichten, die jeweils einen Zustand zei­ gen, bei dem ein IC-Chip auf einem Substrat pla­ ziert und bei einem Prozeß durch ein Verbindungs­ verfahren für die Anschlußflächenelektroden gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einem Aufschmelzlöten unterzogen wird, wobei Fig. 3A eine transparente Draufsicht und Fig. 3B eine Röntgenübertragungsabbildung der mit Röntgenstrahlen bestrahlten Region B in Fig. 3A ist;
Fig. 4A und 4B Ansichten, die jeweils einen Zustand zei­ gen, bei dem ein IC-Chip auf einem Substrat pla­ ziert und bei einem Prozeß durch ein Verbindungs­ verfahren für die Anschlußflächenelektroden gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einem Aufschmelzlöten unterzogen wird, wobei Fig. 4A eine transparente Draufsicht und Fig. 4B eine Röntgenübertragungsabbildung der mit Röntgenstrahlen bestrahlten Region B aus Fig. 4A ist;
Fig. 5A und 5B Ansichten, die jeweils einen Zustand zei­ gen, bei dem ein IC-Chip bei einem Prozeß durch ein Verbindungsverfahren für die Anschlußflächen­ elektroden gemäß einem zweiten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung auf einem Sub­ strat plaziert wird, wobei Fig. 5A eine transpa­ rente Draufsicht und Fig. 5B eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie a-a in Fig. 5A genom­ men ist;
Fig. 6A bis 6C Ansichten, die jeweils einen Zustand zei­ gen, bei dem ein IC-Chip auf einem Substrat pla­ ziert und bei einem Prozeß durch ein Verbindungs­ verfahren für die Anschlußflächenelektroden gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einem Aufschmelzlöten unterzogen wird, wobei Fig. 6A eine transparente Draufsicht ist, Fig. 6B eine Röntgenübertragungsabbildung der mit Röntgenstrahlen bestrahlten Region B1 aus Fig. 6A und Fig. 6C eine Röntgenübertragungsabbildung ei­ ner mit Röntgenstrahlen bestrahlten Region B2 aus Fig. 6A; und
Fig. 7A und 7B Ansichten, die jeweils die Verbindungskon­ figuration von herkömmlichen Anschlußflächenelek­ troden zeigen, wobei Fig. 7A eine Draufsicht und Fig. 7B eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie a-a in Fig. 7A genommen ist.
Erstes Ausführungsbeispiel
Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Verbinden jeder substratseitigen Anschlußflächenelek­ trode 12 mit einer komponentenseitigen Anschlußflächenelek­ trode 2 unten beschrieben, wobei der Fall als ein Beispiel genommen wird, bei dem, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, die komponentenseitigen Anschlußflächenelektroden 2 auf einer Oberfläche gegenüber einem Substrat 1 gebildet sind, wobei ein IC-Chip (Oberflächenbefestigungskomponente) 4, wobei Lötmittelhöcker 3 an den komponentenseitigen An­ schlußflächenelektroden 2 derselben gebildet sind, an dem Substrat 1 befestigt ist, wobei die substratseitige An­ schlußflächenelektrode 12 desselben an der Oberfläche des­ selben gebildet ist.
Hier sind die Fig. 1A und 1B Ansichten, die zeigen, daß der IC-Chip 4 auf dem Substrat 1 plaziert ist, wobei Fig. 1A eine transparente Draufsicht und Fig. 1B eine Schnittan­ sicht ist, die entlang der Linie a-a in Fig. 1A genommen ist. Fig. 2A und 2B sind Ansichten, die einen Zustand nach dem Aufschmelzen zeigen, wobei Fig. 2A eine transparente Draufsicht und Fig. 2B eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie a-a in Fig. 2A genommen ist.
Konfigurationen von substratseitigen Anschlußflächenelek­ troden und komponentenseitigen Anschlußflächenelektroden
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, sind bei diesem Aus­ führungsbeispiel 1 die substratseitigen Anschlußflächen­ elektroden 12 innerhalb der Region (Komponentenentspre­ chungsregion) A angeordnet, die der Draufsicht des IC-Chips 4 auf dem Substrat 1 entspricht, wobei die Größe (Länge) L1 jeder substratseitigen Anschlußflächenelektrode 12 in der Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu der äußeren Kanr te der Komponentenentsprechungsregion A ist, eingestellt ist, um größer zu sein als die Größe (Länge) L2 der ent­ sprechenden komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode in der Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu der äußeren Kante des IC-Chips 4 ist.
Insbesondere ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel jede substratseitige Anschlußflächenelektrode 12 eine Elektrode mit einer in einer Draufsicht rechtwinkligen Form, die eine Breite W1 von 0,1 mm und eine Länge L1 von 0,2 mm aufweist, während jede komponentenseitige Anschlußflächenelektrode 2 eine Elektrode mit einer in einer Draufsicht kreisförmigen Form ist, die einen Durchmesser (= Länge L2 = Breite W2) von 0,1 mm aufweist. Dies bedeutet, daß die Beziehung L1 < L2 weiter erfüllt ist. Die Breite W3 und die Länge L3 jedes Höckers 3, der auf den komponentenseitigen Anschlußflächen­ elektroden 2 gebildet ist, beträgt ebenfalls jeweils 0,1 mm.
Unterdessen können bei dem ersten Ausführungsbeispiel, ob­ wohl jede substratseitige Anschlußflächenelektrode 12 eine in einer Draufsicht rechtwinklige Form aufweist und jede komponentenseitige Anschlußflächenelektrode 2 eine in einer Draufsicht kreisförmige Form aufweist, andere Formen statt dessen sowohl für die substratseitige Anschlußflächenelek­ trode als auch für die komponentenseitige Anschlußflächen­ elektrode verwendet werden. Die Form der komponentenseiti­ gen Anschlußflächenelektrode in einer Draufsicht kann z. B. eine regelmäßige Vieleckform anstelle einer kreisförmigen Form aufweisen, wobei die der substratseitigen Anschlußflä­ chenelektrode in einer Draufsicht eine ovale oder ellipti­ sche Form statt einer rechtwinkligen Form aufweisen kann.
Befestigen eines IC-Chips (Verbindung zwischen komponenten­ seitigen Anschlußflächenelektroden und substratseitigen An­ schlußflächenelektroden)
Als nächstes wird das Verfahren zum Verbinden jeder kompo­ nentenseitigen Anschlußflächenelektrode 2 mit einer sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode 12 beschrieben, wenn der IC-Chip (die Oberflächenbefestigungskomponente) 4 an dem Substrat 1 befestigt ist.
  • 1. Als erstes wird, wie in den Fig. 1A und 1B dargestellt ist, der IC-Chip 4 derart positioniert, daß der Löt­ mittelhöcker 3 auf jeder komponentenseitigen Anschluß­ flächenelektrode 2 gegenüber der entsprechenden sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode 12 liegt, und auf dem Substrat 1 plaziert.
  • 2. Dann wird das Substrat 1 insgesamt in einen Aufschmelz­ ofen gegeben, wobei die Lötmittelhöcker 3 durch Er­ wärmen auf eine vorbestimmte Temperatur geschmolzen werden. Dadurch werden, wie in den Fig. 2A und 2B ge­ zeigt ist, die Lötmittelhöcker 3 geschmolzen, bis das Lötmittel 3a fließt, und breiten sich über die Ober­ flächen der substratseitigen Anschlußflächenelektroden 12 aus.
  • 3. Danach wird durch ein Festwerden des Lötmittels 3a je­ de komponentenseitige Anschlußflächenelektrode 2 mit einer substratseitigen Anschlußflächenelektrode 12 elektrisch und mechanisch durch das Lötmittel 3a ver­ bunden, wie in den Fig. 2A und 2B dargestellt ist, wo­ durch der IC-Chip 4 auf dem Substrat 1 befestigt wird.
Prüfverfahren für den Verbindungszustand zwischen komponen­ tenseitigen Anschlußflächenelektroden und substratseitigen Anschlußflächenelektroden
Als nächstes wird ein Verfahren zum Prüfen des Verbindungs­ zustandes zwischen jeder komponentenseitigen Anschlußflä­ chenelektrode 2 und einer substratseitigen Anschlußflächen­ elektrode 12, die auf die oben beschriebene Weise verbunden werden, beschrieben.
  • 1. Als erstes werden Röntgenstrahlen von der Seite der hinteren Oberfläche des Substrates 1 abgestrahlt, wo­ durch die Übertragungsbilder, die in den Fig. 3A, 3B und den Fig. 4A, 4B gezeigt sind, erhalten werden.
  • 2. Dann werden die Formen des Lötmittels 3a, das durch Schmelzen der Lötmittelhöcker 3 geflossen ist, aus den erhaltenen Röntgenabbildungen erfaßt, wodurch eine Be­ stehen/Durchfallen-Unterscheidung (Bestimmung) des Verbindungszustandes zwischen jeder komponentenseiti­ gen Anschlußflächenelektrode 2 und den substratseiti­ gen Anschlußflächenelektroden 12 durch die Lötmittel­ höcker 3 (Lötmittel 3a) gemacht wird.
Hier sind die Fig. 3A und 4A jeweils transparente Drauf­ sichten, wobei die Fig. 3B und 4B Röntgenübertragungsabbil­ dungen der mit Röntgenstrahlen bestrahlten Region B in den Fig. 3A und 4A sind.
Wie in Fig. 3B gezeigt ist, wird, wenn das geschmolzene Lötmittel 3a geflossen ist und sich über die gesamten Ober­ flächen aller substratseitigen Anschlußflächenelektroden 12 ausgebreitet hat, jede der mehreren komponentenseitigen An­ schlußflächenelektroden 2 beurteilt, ob sie mit den sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektroden 12 durch die ge­ schmolzenen Lötmittelhöcker 3 (Lötmittel 3a) verbunden sind.
Andererseits werden, wie in Fig. 4B gezeigt ist, wenn sub­ stratseitige Anschlußflächenelektroden 12 (12a), bei denen die Lötmittelhöcker 3 derselben sich nicht über die gesam­ ten Oberflächen aller substratseitigen Anschlußflächenelek­ troden 12 ausgebreitet haben, nachdem diese geschmolzen wurden, unter allen substratseitigen Anschlußflächenelek­ troden erfaßt, wobei der Verbindungszustand zwischen derar­ tigen substratseitigen Anschlußflächenelektroden 12 (12a) und komponentenseitigen Anschlußflächenelektroden 2 als durchgefallen beurteilt wird.
Insbesondere wird nach dem Aufschmelzen, wenn sich das ge­ schmolzene Lötmittel 3a nicht über die gesamten Oberflächen aller substratseitigen Anschlußflächenelektroden 12 ausge­ breitet hat, der Röntgen-Nichtübertragungsabschnitt der Röntgenübertragungsabbildung eine im wesentlichen kreisför­ mige Form annehmen, während, wenn sich das geschmolzene Lötmittel 3a über die gesamten Oberflächen aller substrat­ seitigen Anschlußflächenelektroden 12 ausgebreitet hat, der Röntgenstrahlen-Nichtübertragungsabschnitt der Röntgenüber­ tragungsabbildung im wesentlichen die gleiche Form wie die der substratseitigen Anschlußflächenelektrode 12 annimmt. Im folgenden wird Bezug auf die Region B genommen. Bezüg­ lich der substratseitigen Anschlußflächenelektrode 12 (12a), bei der sich das geschmolzene Lötmittel 3a nicht über die gesamten Oberflächen derselben ausgebreitet hat, wird kein Röntgen-Nichtübertragungsabschnitt beobachtet, wobei die Region 8 insgesamt als ein Röntgenübertragungsab­ schnitt betrachtet wird, während, bezüglich der substrat­ seitigen Anschlußflächenelektrode 12, bei der sich das ge­ schmolzene Lötmittel 3a über die gesamten Oberflächen der­ selben ausgebreitet hat, die Region B insgesamt als ein Röntgen-Nichtübertragungsabschnitt erkennbar ist. Dies er­ möglicht es, daß eine Bestehen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustandes ohne weiteres durchgeführt wird.
Unterdessen können bei dem ersten Ausführungsbeispiel, da jede substratseitige Anschlußflächenelektrode eine einfache in einer Draufsicht rechtwinklige Form aufweist, die sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektroden ohne weiteres unter Verwendung eines Druckprozesses oder dergleichen gebildet werden, wobei die Kosten derselben reduziert werden.
Zweites Ausführungsbeispiel Konfigurationen von substratseitigen Anschlußflächenelek­ troden und komponentenseitigen Anschlußflächenelektroden
Die Fig. 5A und 5B sind Ansichten, die einen Zustand zei­ gen, bei dem ein IC-Chip 4 bei einem Prozeß durch ein Ver­ bindungsverfahren für die Anschlußflächenelektroden gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel (einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel) der vorliegenden Erfindung auf einem Sub­ strat plaziert wird, wobei Fig. 5A eine transparente Drauf­ sicht und Fig. 5B eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie a-a in Fig. 5A genommen wird. Die Fig. 6A bis 6C sind Ansichten, die einen Zustand nach dem Aufschmelzen zeigen, wobei Fig. 6A eine transparente Draufsicht, Fig. 6B eine Röntgenübertragungsabbildung der mit Röntgenstrahlen be­ strahlten Region B1 und Fig. 6C eine Röntgenübertragungsab­ bildung der mit Röntgenstrahlen bestrahlten Region B2 ist.
Wie in den Fig. 5A und 5B gezeigt ist, sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die substratseitigen Anschlußflächen­ elektroden 12, die jeweils in einer Draufsicht eine recht­ winklige Form und eine Breite W1 von 0,05 mm und eine Länge L1 von 0,2 mm aufweisen, derart angeordnet, um sich auf der Innenseite der Region (Komponentenentsprechungsregion) A1 entsprechend der Draufsicht des IC-Chips 4 zu erstrecken. Hierin ist die Größe (= Länge) L1 jeder substratseitigen Anschlußflächenelektrode 12 in der Richtung, die im wesent­ lichen senkrecht zu der äußeren Kante der Komponentenent­ sprechungsregion A ist, eingestellt, um größer zu sein als die Größe L2 der entsprechenden komponentenseitigen An­ schlußflächenelektrode 2 in der Richtung, die im wesentli­ chen senkrecht zu der äußeren Kante des IC-Chips 4 ist, d. h., daß der Durchmesser (= Länge) der komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode 2 mit einer in einer Draufsicht kreisförmigen Form einen Durchmesser von 0,1 mm aufweist.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Breite W2 und die Länge L2 (= Durchmesser) jeder komponentenseitigen An­ schlußflächenelektrode 2 jeweils auf 0,1 mm eingestellt, wobei die Breite W3 und die Länge L3 jedes Lötmittelhöckers 3 auf die gleiche Weise jeweils auf 0,1 mm eingestellt sind wie die Breite W2 und die Länge L2 jeder komponentenseiti­ gen Anschlußflächenelektrode 2. Andererseits ist die Breite W1 jeder substratseitigen Anschlußflächenelektrode 12 auf 0,05 mm eingestellt. Dies bedeutet, daß die Breite W2 jeder komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode 2 und die Breite W3 (= W2) jedes Lötmittelhöckers 3 eingestellt sind, um größer zu sein als die Breite W1 jeder substratseitigen Anschlußflächenelektrode 12.
Andere Konfigurationen sind die gleichen wie die des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels, weshalb die Be­ schreibung derselben hier weggelassen wird, um Wiederholun­ gen zu vermeiden. In den Fig. 5 und 6 beziehen sich die Teile, die die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 4 aufweisen, die bei der Beschreibung des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels verwendet wurden, auf die gleichen oder gleichwertige Teile.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel können, obwohl jede substratseitige Anschlußflächenelektrode 12 eine in einer Draufsicht rechtwinklige Form aufweist und jede komponen­ tenseitige Anschlußflächenelektrode 2 eine in einer Drauf­ sicht kreisförmige Form aufweist, andere Formen statt des­ sen für sowohl die substratseitige Anschlußflächenelektrode als auch die komponentenseitige Anschlußflächenelektrode verwendet werden. Die Form der komponentenseitigen An­ schlußflächenelektrode kann in einer Draufsicht z. B. eine regelmäßige Vieleckform anstelle einer Kreisform aufweisen, wobei die Form der substratseitigen Anschlußflächenelektro­ de in einer Draufsicht eine ovale oder elliptische Form statt einer rechtwinkligen Form aufweisen kann.
Befestigen eines IC-Chips (Verbindung zwischen komponenten­ seitigen Anschlußflächenelektroden und substratseitigen An­ schlußflächenelektroden)
Als nächstes wird das Verfahren zum Verbinden jeder kompo­ nentenseitigen Anschlußflächenelektrode 2 mit einer substratseitigen Anschlußflächenelektrode 12 beschrieben, wenn der IC-Chip (die Oberflächenbefestigungskomponente) 4 an dem Substrat 1 befestigt ist.
  • 1. Als erstes wird, wie in den Fig. 5A und 5B gezeigt ist, der IC-Chip 4 derart positioniert, daß der Löt­ mittelhöcker 3 auf jeder komponentenseitigen Anschluß­ flächenelektrode 2 der entsprechenden substratseitigen Anschlußflächenelektrode 12 gegenüberliegt, und auf dem Substrat 1 plaziert.
  • 2. Dann wird das Substrat 1 insgesamt in einen Aufschmelz­ ofen gegeben, wobei die Lötmittelhöcker durch Erwär­ men auf eine vorbestimmte Temperatur geschmolzen wer­ den. Dadurch werden, wie in Fig. 6A gezeigt ist, die Lötmittelhöcker 3a geschmolzen, bis das Lötmittel 3 fließt, und verteilen sich über die Oberfläche der substratseitigen Anschlußflächenelektrode 12.
  • 3. Danach wird durch Festwerden des Lötmittels 3a jede komponentenseitige Anschlußflächenelektrode 2 mit ei­ ner substratseitigen Anschlußflächenelektrode 12 elek­ trisch und mechanisch durch das Lötmittel 3a verbun­ den, wie in Fig. 6A gezeigt ist, wobei so der IC-Chip 4 an dem Substrat 1 befestigt wird.
Prüfverfahren für den Verbindungszustand zwischen komponen­ tenseitigen Anschlußflächenelektroden und substratseitigen Anschlußflächenelektroden
Als nächstes wird ein Verfahren zum Prüfen des Verbindungs­ zustandes zwischen jeder komponentenseitigen Anschlußflä­ chenelektrode 2 und einer substratseitigen Anschlußflächen­ elektrode 12, die auf die oben beschriebene Weise verbunden sind, Bezug nehmend auf die Fig. 6A bis 6C beschrieben. Wie oben beschrieben wurde, ist Fig. 6A eine transparente Draufsicht, Fig. 6B eine Röntgenübertragungsabbildung der mit Röntgenstrahlen bestrahlten Region B1 und Fig. 6C eine Röntgenübertragungsabbildung der mit Röntgenstrahlen be­ strahlten Region B2.
  • 1. Als erstes werden Röntgenstrahlen von der Seite der hinteren Oberfläche des Substrates 1 abgestrahlt, wo­ durch die Übertragungsabbildungen, die in den Fig. 6B und 6C gezeigt sind, erhalten werden.
  • 2. Dann werden die Formen des Lötmittels 3a, das durch Schmelzen der Lötmittelhöcker 3 geflossen ist, aus den erhaltenen Röntgenabbildungen (Fig. 6B und 6C) erfaßt, wodurch eine Bestehen/Durchfallen-Unterscheidung (Be­ stimmung) des Verbindungszustands zwischen jeder kom­ ponentenseitigen Anschlußflächenelektrode 2 und einer substratseitigen Anschlußflächenelektrode 12 durch die Lötmittelhöcker 3 (Lötmittel 3a) hergestellt wird.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann, da die Breite W2 jeder komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode 2 und die Breite W3 (= W2) jedes Lötmittelhöckers 3 eingestellt sind, um größer zu sein als die Breite W1 jeder substrat­ seitigen Anschlußflächenelektrode 12, der Unterschied der Formen der Anschlußflächenelektroden zwischen den Zustän­ den, wenn Lötmittelhöcker 3 nicht geschmolzen wurden, und wenn die Lötmittelhöcker 3, die zu dem Lötmittel 3a ge­ schmolzen sind, geflossen sind, vergrößert werden. Zusätz­ lich kann die Länge (Länge des Röntgen- Nichtübertragungsabschnittes) des Einfließabschnittes des Lötmittelhöckers 3, der zu dem Lötmittel 3a geschmolzen ist, auf der Oberfläche jeder substratseitigen Anschlußflä­ chenelektrode 12 verlängert werden. Insbesondere ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, da die Breite W1 jeder substratseitigen Anschlußflächenelektrode 12 kleiner als die Größe (Breite) W2 jedes Lötmittelhöckers 3 ist, die Einflußlänge des Lötmittels 3a größer als in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels. Dies ermöglicht es, daß eine Bestehen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustan­ des zuverlässiger getroffen wird.
Ferner werden durch Verschmälern der Region, bei der Rönt­ genübertragungsabbildungen erhalten werden, von der Region B1 in Fig. 6B zu der Region B2 in Fig. 6C, die schmaler ist als die Region B1, die substratseitigen Anschlußflächen­ elektroden 12 (12a), bei denen sich das geschmolzene Lät­ mittel 3a nicht über die gesamte Oberfläche derselben ver­ teilt hat, im wesentlichen als ein Ganzes als eine Röntgen­ übertragungsregion erkannt, wobei nur eine geringe Röntgen- Nichtübertragungsregion erfaßt wird. Folglich wird es mög­ lich, die substratseitigen Anschlußflächenelektroden 12, bei denen sich das geschmolzene Lötmittel 3a über die ge­ samte Oberfläche derselben ausgebreitet hat, zu identifi­ zieren, wodurch eine Bestehen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustandes ohne weiteres durchgeführt werden kann.
Eine Konfiguration wie bei dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ist insbesondere in dem Fall nützlich, bei dem Oberflächenbefestigungskomponenten, bei denen der Anordnungsabstand von komponentenseitigen Anschlußflächen­ elektroden klein ist, befestigt sind, da eine derartige Konfiguration ermöglicht, daß das Auftreten eines Kurz­ schlusses vermieden wird.
Bei dem oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungs­ beispiel wurde eine Beschreibung für den Fall durchgeführt, bei dem die Oberflächenbefestigungskomponente zum Beispiel ein IC-Chip ist. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch breit auf die Fälle angewendet werden, bei denen jede kom­ ponentenseitige Anschlußflächenelektrode zum Befestigen ei­ ner Oberflächenbefestigungskomponente, die kein IC-Chip ist, mit einer substratseitigen Anschlußflächenelektrode verbunden ist.
Auch bei anderen Aspekten ist die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschriebene erste und zweite Ausfüh­ rungsbeispiel beschränkt. Bezüglich der Struktur und des Materials des Substrates, bezüglich der bestimmten Form, Größe und des Materials der komponentenseitigen Anschluß­ flächenelektrode und der substratseitigen Anschlußflächen­ elektrode sowie bezüglich der Konfiguration und des Materi­ als des Höckers können verschiedene Anwendungen und Modifi­ zierungen in der wahren Wesensart und dem Bereich der Er­ findung durchgeführt werden.
Wie aus dem Vorangegangen offensichtlich ist, sind bei dem Verbindungsverfahren für die Anschlußflächenelektroden ge­ mäß der vorliegenden Erfindung die substratseitigen An­ schlußflächenelektroden innerhalb der Komponentenentspre­ chungsregion angeordnet, wobei die Länge jeder substratsei­ tigen Anschlußflächenelektrode eingestellt ist, um größer zu sein als die der entsprechenden komponentenseitigen An­ schlußflächenelektrode, und wobei die Oberflächenbefesti­ gungskomponente derart auf dem Substrat plaziert ist, daß alle Lötmittelhöcker einer substratseitigen Anschlußflä­ chenelektrode gegenüberliegen und die Lötmittelhöcker durch Erwärmen geschmolzen werden. Deshalb ermöglicht es das Löt­ mittel, das fließt und sich über jede substratseitige An­ schlußflächenelektrode ausbreitet, daß jede komponentensei­ tige Anschlußflächenelektrode zuverlässig mit einer sub­ stratseitige Anschlußflächenelektrode verbunden wird.
Außerdem sind die substratseitigen Anschlußflächenelektro­ den innerhalb der Komponentenentsprechungsregion gebildet, wodurch, selbst wenn Oberflächenbefestigungskomponenten mit hoher Dichte befestigt werden sollen, ein Befestigen mit hoher Dichte erzielt werden kann, ohne Kurzschlüsse zu er­ zeugen, wodurch die Miniaturisierung der Produkte umgesetzt werden kann.
Ferner wird es, da die Länge jeder substratseitigen An­ schlußflächenelektrode größer ist als die jeder komponen­ tenseitigen Anschlußflächenelektrode, möglich, eine Beste­ hen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustandes der Anschlußflächenelektroden durchzuführen, indem die Formen des Lötmittels (der Lötmittelhöcker), nachdem diese ge­ schmolzen sind und die Anschlußflächenelektroden verbunden haben, z. B. bei einer zerstörungsfreien Prüfung durch ein Röntgenabbilden erfaßt werden.
Ferner kann wie bei dem Verbindungsverfahren für die An­ schlußflächenelektroden gemäß der vorliegenden Erfindung, durch Einstellen der Breite jeder komponentenseitigen An­ schlußflächenelektrode, um größer zu sein als die jeder substratseitigen Anschlußflächenelektrode, und durch Ein­ stellen der Breite des Lötmittelhöckers auf jeder komponen­ tenseitigen Anschlußflächenelektrode, um größer zu sein als die der substratseitigen Anschlußflächenelektrode, die Ein­ flußmenge von Lötmittel in der longitudinalen Richtung der substratseitigen Anschlußflächenelektrode erhöht werden, wodurch die Genauigkeit einer Bestehen/Durchfallen- Unterscheidung des Verbindungszustandes zwischen jeder kom­ ponentenseitigen Anschlußflächenelektrode und einer sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode verbessert wird.
Bei einem Prüfverfahren für den Verbindungszustand der An­ schlußflächenelektroden gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, da nach der Verbindung der Anschlußflächen­ elektroden die Formen des Lötmittels, nachdem die Lötmit­ telhöcker geschmolzen und über die substratseitigen An­ schlußflächenelektroden geflossen sind, durch ein zerstö­ rungsfreies Prüfverfahren erfaßt werden, mit Leichtigkeit und Zuverlässigkeit eine Bestehen/Durchfallen- Unterscheidung des Verbindungszustandes zwischen jeder kom­ ponentenseitigen Anschlußflächenelektrode und einer sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode mittels Lötmittel­ höckern durchzuführen, wobei kein Risiko besteht, die Ober­ flächenbefestigungskomponente zu zerstören.
Bei einem weiteren Prüfverfahren für den Verbindungszustand der Anschlußflächenelektroden gemäß der vorliegenden Erfin­ dung, kann, da Röntgenstrahlen von der Seite der hinteren Oberfläche des Substrates abgestrahlt werden, um eine Rönt­ genübertragungsabbildung zu erhalten, und da die Formen des Lötmittels, nachdem die Lötmittelhöcker geschmolzen und ge­ flossen sind, aus der erzielten Röntgenübertragungsabbil­ dung erfaßt werden, eine Bestehen/Durchfallen- Unterscheidung des Verbindungszustandes zwischen jeder kom­ ponentenseitigen Anschlußflächenelektrode und einer sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode mittels Lötmittel­ höckern mit Leichtigkeit und Zuverlässigkeit durchgeführt werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Befestigens von Oberflächenbefestigungskomponenten verbessert werden kann.
Bei der Verbindungsstruktur zwischen den Anschlußflächen­ elektroden gemäß der vorliegenden Erfindung tritt, da die substratseitigen Anschlußflächenelektroden innerhalb der Komponentenentsprechungsregion gebildet sind, kein Kurz­ schluß unter Elektroden von Oberflächenbefestigungskompo­ nenten auf, selbst dann nicht, wenn Oberflächenbefesti­ gungskomponenten mit einer großen Dichte befestigt sind. Außerdem wird es, da die Länge jeder substratseitigen An­ schlußflächenelektrode eingestellt ist, um größer zu sein als die der entsprechenden komponentenseitigen Anschlußflä­ chenelektrode, möglich, eine Bestehen/Durchfallen- Unterscheidung des Verbindungszustandes zwischen jeder kom­ ponentenseitigen Anschlußflächenelektrode und einer sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode durchzuführen, indem die Formen des Lötmittels, nachdem die Lötmittelhöcker ge­ schmolzen und geflossen sind, z. B. bei einer zerstörungs­ freien Prüfung durch Röntgenabbildung erfaßt werden.
Wie bei der Verbindungsstruktur zwischen den Anschlußflä­ chenelektroden gemäß der vorliegenden Erfindung wird es durch Einstellen der Breite jeder komponentenseitigen An­ schlußflächenelektrode, um größer zu sein als die jeder substratseitigen Anschlußflächenelektrode möglich, die Breite des Lötmittelhöckers jeder komponentenseitigen An­ schlußflächenelektrode größer zu machen als die der sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode, wenn ein Lötmittel­ höcker auf jeder komponentenseitigen Anschlußflächenelek­ trode gebildet ist. Dadurch kann die Einflußmenge von Löt­ mittel in der longitudinalen Richtung jeder substratseiti­ gen Anschlußflächenelektrode erhöht werden, was zu einer verbesserten Genauigkeit einer Bestehen/Durchfallen- Unterscheidung des Verbindungszustandes zwischen jeder kom­ ponentenseitigen Anschlußflächenelektrode und einer sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode führt.

Claims (8)

1. Verfahren zum Verbinden von komponentenseitigen An­ schlußflächenelektroden (2) und substratseitigen An­ schlußflächenelektroden (12), wenn eine Oberflächenbe­ festigungskomponente (4) auf dem Substrat (1) befe­ stigt ist, wobei die komponentenseitigen Anschlußflä­ chenelektroden auf der Oberfläche der Komponente ge­ genüber einem Substrat gebildet sind, wobei Lötmittel­ höcker (3) auf den komponentenseitigen Anschlußflä­ chenelektroden gebildet sind, und wobei substratseiti­ ge Anschlußflächenelektroden auf der Oberfläche des Substrates (1) gebildet sind, wobei das Verfahren fol­ gende Schritte aufweist:
Anordnen der substratseitigen Anschlußflächenelektro­ den (12) innerhalb einer der Komponente entsprechenden Region, die der Draufsicht der Oberflächenbefesti­ gungskomponente (4) entspricht;
Einstellen der Länge jeder substratseitigen Anschluß­ flächenelektrode (12) in der Richtung, die im wesent­ lichen senkrecht zu der äußeren Kante der der Kompo­ nente entsprechenden Region ist, um größer zu sein als die Länge der entsprechenden komponentenseitigen An­ schlußflächenelektrode (2) in der Richtung, die im we­ sentlichen senkrecht zu der äußeren Kante der Oberflä­ chenbefestigungskomponente (4) ist;
Plazieren der Oberflächenbefestigungskomponente. (4) auf dem Substrat (1), derart, daß jeder Lötmittelhöc­ ker (3) einer vorbestimmten substratseitigen Anschluß­ flächenelektrode (12) gegenüberliegt; und
Schmelzen der Lötmittelhöcker (3) durch Erwärmen, um jede komponentenseitige Anschlußflächenelektrode (2) durch das Lötmittel mit einer substratseitigen An­ schlußflächenelektrode (12) zu verbinden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Breite jeder komponentenseitigen Anschlußflächenelektrode (2) und die Breite des Lötmittelhöckers (3) auf jeder kompo­ nentenseitigen Anschlußflächenelektrode größer sind als die Breite jeder substratseitigen Anschlußflächen­ elektrode (12).
3. Verfahren zum Prüfen des Verbindungszustandes von An­ schlußflächenelektroden, mit folgenden Schritten:
Verbinden der Anschlußflächenelektroden durch ein Ver­ bindungsverfahren gemäß Anspruch 1;
Erfassen der Formen des Lötmittels (3a), nachdem jeder Lötmittelhöcker (3) geschmolzen und auf eine substrat­ seitige Anschlußflächenelektrode (12) geflossen ist, durch eine zerstörungsfreie Prüfung; und
Durchführen einer Bestehen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustandes zwischen jeder komponenten­ seitigen Anschlußflächenelektrode (2) und einer sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode (12).
4. Verfahren zum Prüfen des Verbindungszustandes von An­ schlußflächenelektroden, mit folgenden Schritten:
Verbinden der Anschlußflächenelektroden durch ein Ver­ bindungsverfahren gemäß Anspruch 2;
Erfassen der Formen des Lötmittels (3a), nachdem jeder Lötmittelhöcker (3) geschmolzen und auf eine substrat­ seitige Anschlußflächenelektrode (12) geflossen ist, durch eine zerstörungsfreie Prüfung; und
Durchführen einer Bestehen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustandes zwischen jeder komponenten­ seitigen Anschlußflächenelektrode (2) und einer sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode (12).
5. Verfahren zum Prüfen des Verbindungszustandes der An­ schlußflächenelektroden, mit folgenden Schritten:
Verbinden der Anschlußflächenelektroden durch ein Ver­ bindungsverfahren gemäß Anspruch 1;
Erhalten einer Röntgenübertragungsabbildung durch Ab­ strahlen von Röntgenstrahlen von der Seite der hinte­ ren Oberfläche des Substrates (1);
Erfassen der Form des Lötmittels, nachdem jeder Löt­ mittelhöcker (3) geschmolzen und auf eine substratsei­ tige Anschlußflächenelektrode (12) geflossen ist, aus der erhaltenen Röntgenübertragungsabbildung; und
Durchführen einer Bestehen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustandes zwischen jeder komponenten­ seitigen Anschlußflächenelektrode (2) und einer sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode (12).
6. Verfahren zum Prüfen des Verbindungszustandes der An­ schlußflächenelektroden, mit folgenden Schritten:
Verbinden der Anschlußflächenelektroden durch ein Ver­ bindungsverfahren gemäß Anspruch 2;
Erhalten einer Röntgenübertragungsabbildung durch Ab­ strahlen von Röntgenstrahlen von der Seite der hinte­ ren Oberfläche des Substrates (1);
Erfassen der Form des Lötmittels (3a), nachdem jeder Lötmittelhöcker (3) geschmolzen und auf eine substrat­ seitige Anschlußflächenelektrode (12) geflossen ist, aus der erhaltenen Röntgenübertragungsabbildung; und
Durchführen einer Bestehen/Durchfallen-Unterscheidung des Verbindungszustandes zwischen jeder komponenten­ seitigen Anschlußflächenelektrode (2) und einer sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode (12).
7. Verbindungsstruktur mit folgenden Merkmalen:
einem Substrat (1), das eine Oberfläche und substrat­ seitige Anschlußflächenelektroden (12) aufweist, die an der Substratoberfläche gebildet sind; und
einer Oberflächenbefestigungskomponente (4), die eine Oberfläche und komponentenseitige Anschlußflächenelek­ troden (2) aufweist, die an der Oberfläche gebildet sind, wobei sich die Oberfläche gegenüber dem Substrat (1) befindet, wobei jede komponentenseitige Anschluß­ flächenelektrode einer substratseitigen Anschlußflä­ chenelektrode (12) gegenüberliegt,
wobei die substratseitigen Anschlußflächenelektroden (12) innerhalb einer der Komponente entsprechenden Re­ gion angeordnet sind, wobei die Länge jeder substrat­ seitigen Anschlußflächenelektrode größer ist als die der entsprechenden komponentenseitigen Anschlußflä­ chenelektrode (2), und wobei jede komponentenseitige Anschlußflächenelektrode mit der entsprechenden sub­ stratseitigen Anschlußflächenelektrode durch ein Löt­ mittel (3a) verbunden ist, das durch ein Schmelzen ei­ nes Lötmittelhöckers (3) zwischen die komponentensei­ tigen Anschlußflächenelektroden (2) und die substrat­ seitigen Anschlußflächenelektroden (12) geflossen ist.
8. Verbindungsstruktur zwischen den Anschlußflächenelek­ troden gemäß Anspruch 7, bei der die Breite jeder kom­ ponentenseitigen Anschlußflächenelektrode (2) einge­ stellt ist, um größer zu sein als die Breite jeder substratseitigen Anschlußflächenelektrode (12).
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001358452A (ja) * 2000-06-15 2001-12-26 Murata Mfg Co Ltd 電子部品の実装方法
US7259043B2 (en) * 2002-05-14 2007-08-21 Texas Instruments Incorporated Circular test pads on scribe street area
JP2005340674A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Toshiba Corp 半導体装置とその製造方法
DE102006003931B3 (de) * 2006-01-26 2007-08-02 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauteil mit oberflächenmontierbaren Außenkontakten und Verfahren zur Herstellung desselben
JP2007234782A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Toyota Industries Corp 複合回路基板
US9129955B2 (en) * 2009-02-04 2015-09-08 Texas Instruments Incorporated Semiconductor flip-chip system having oblong connectors and reduced trace pitches
JP5143211B2 (ja) * 2009-12-28 2013-02-13 パナソニック株式会社 半導体モジュール
US20110186899A1 (en) * 2010-02-03 2011-08-04 Polymer Vision Limited Semiconductor device with a variable integrated circuit chip bump pitch
JP2013004737A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体パッケージ
TWI453881B (zh) * 2012-01-04 2014-09-21 矽品精密工業股份有限公司 封裝結構及其製法
JP5630482B2 (ja) 2012-08-28 2014-11-26 株式会社村田製作所 回路モジュール
JP6352644B2 (ja) * 2014-02-12 2018-07-04 新光電気工業株式会社 配線基板及び半導体パッケージの製造方法
JP6956552B2 (ja) * 2017-07-19 2021-11-02 株式会社小糸製作所 車載用電子回路実装基板

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6232536A (ja) 1985-08-06 1987-02-12 Fujitsu Ltd 符号付２進除算の結果補正と異常検出方式
JPH0458573A (ja) * 1990-06-27 1992-02-25 Tanaka Denshi Kogyo Kk 超電導接続方法
JPH0528037A (ja) 1991-07-23 1993-02-05 Nec Corp バツフア管理方式
JP2678958B2 (ja) 1992-03-02 1997-11-19 カシオ計算機株式会社 フィルム配線基板およびその製造方法
JP3146726B2 (ja) 1993-03-11 2001-03-19 松下電器産業株式会社 バンプ付電子部品の実装方法
JP2867313B2 (ja) * 1993-12-10 1999-03-08 日本特殊陶業株式会社 セラミック基板
US5569880A (en) * 1994-12-02 1996-10-29 Avx Corporation Surface mountable electronic component and method of making same
JPH08236586A (ja) * 1994-12-29 1996-09-13 Nitto Denko Corp 半導体装置及びその製造方法
JPH0982760A (ja) 1995-07-07 1997-03-28 Toshiba Corp 半導体装置、半導体素子およびその半田接続部検査方法
JP3311215B2 (ja) * 1995-09-28 2002-08-05 株式会社東芝 半導体装置
JPH09181120A (ja) * 1995-12-25 1997-07-11 Matsushita Electron Corp 半導体装置およびその製造方法
JPH09219583A (ja) * 1996-02-09 1997-08-19 Hitachi Ltd はんだバンプの接続方法
US5889326A (en) * 1996-02-27 1999-03-30 Nec Corporation Structure for bonding semiconductor device to substrate
JP2803664B2 (ja) * 1996-02-27 1998-09-24 日本電気株式会社 基板接続構造
JPH1070153A (ja) * 1996-08-26 1998-03-10 Hitachi Ltd 電子部品の接続方法
JPH1074802A (ja) 1996-08-30 1998-03-17 Shimu:Kk ボールグリッドアレイパッケージの接続構造及びその接続検査方法
JP3446508B2 (ja) 1996-12-03 2003-09-16 松下電器産業株式会社 バンプ付きワークの実装方法および実装基板
DE69835747T2 (de) * 1997-06-26 2007-09-13 Hitachi Chemical Co., Ltd. Substrat zur montage von halbleiterchips
JP3881751B2 (ja) * 1997-08-20 2007-02-14 沖電気工業株式会社 半導体チップの実装構造および実装方法
JP3435034B2 (ja) * 1997-09-26 2003-08-11 京セラ株式会社 回路基板
JP3416040B2 (ja) * 1997-11-11 2003-06-16 富士通株式会社 半導体装置
JPH11233936A (ja) 1998-02-18 1999-08-27 Hitachi Shonan Denshi Co Ltd はんだ接合検査方法、及びその方法を使用する表面実装配線板
US5969461A (en) * 1998-04-08 1999-10-19 Cts Corporation Surface acoustic wave device package and method
US6040630A (en) * 1998-04-13 2000-03-21 Harris Corporation Integrated circuit package for flip chip with alignment preform feature and method of forming same
JP3351355B2 (ja) * 1998-09-29 2002-11-25 株式会社デンソー 電子部品の実装構造
JP2000138313A (ja) * 1998-10-30 2000-05-16 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2001068836A (ja) * 1999-08-27 2001-03-16 Mitsubishi Electric Corp プリント配線基板及び半導体モジュール並びに半導体モジュールの製造方法
US6426545B1 (en) * 2000-02-10 2002-07-30 Epic Technologies, Inc. Integrated circuit structures and methods employing a low modulus high elongation photodielectric

Also Published As

Publication number Publication date
KR100464218B1 (ko) 2005-01-03
JP3613167B2 (ja) 2005-01-26
US20020043396A1 (en) 2002-04-18
US6768062B2 (en) 2004-07-27
GB0123370D0 (en) 2001-11-21
JP2002124539A (ja) 2002-04-26
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