JP2002033346A - ハンダバンプ電極の形成に用いるハンダペースト - Google Patents
ハンダバンプ電極の形成に用いるハンダペーストInfo
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- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＩＣチップにハンダバンプ電極を形成するのに
際し、簡便なプロセスで信頼性の高いハンダバンプが形
成可能なハンダペーストを提供する。 【解決手段】ハンダペーストにＳｎ−Ｚｎ系またはＳｎ
−Ｚｎ−Ｂｉ系ハンダ粉を用い、フラックスとして有機
酸エステル、エステル分解触媒から選ばれた少なくとも
１種と、有機ハロゲン化合物を含有させる。また、エス
テル分解触媒を、有機塩基ハロゲン化水素酸塩とし、有
機ハロゲン化合物を、炭素数１０以上のアルキル鎖を持
った置換基を有するベンジル化合物の臭素化合物、また
は、炭素数１０以上の脂肪酸または脂環式化合物の一分
子中に４個以上の臭素を含むポリ臭素化合物とする。
際し、簡便なプロセスで信頼性の高いハンダバンプが形
成可能なハンダペーストを提供する。 【解決手段】ハンダペーストにＳｎ−Ｚｎ系またはＳｎ
−Ｚｎ−Ｂｉ系ハンダ粉を用い、フラックスとして有機
酸エステル、エステル分解触媒から選ばれた少なくとも
１種と、有機ハロゲン化合物を含有させる。また、エス
テル分解触媒を、有機塩基ハロゲン化水素酸塩とし、有
機ハロゲン化合物を、炭素数１０以上のアルキル鎖を持
った置換基を有するベンジル化合物の臭素化合物、また
は、炭素数１０以上の脂肪酸または脂環式化合物の一分
子中に４個以上の臭素を含むポリ臭素化合物とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はワイヤレスボンディ
ング法により回路基板へＩＣチップを直接実装する技術
（ベアチップ実装）、ＣＳＰ（チップサイズパッケー
ジ）、ＭＣＭ（マルチチップサイズモジュール）へのＩ
Ｃチップの実装技術に用いられるハンダペーストに関す
る。
ング法により回路基板へＩＣチップを直接実装する技術
（ベアチップ実装）、ＣＳＰ（チップサイズパッケー
ジ）、ＭＣＭ（マルチチップサイズモジュール）へのＩ
Ｃチップの実装技術に用いられるハンダペーストに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＩＣ素子の高機能化に伴い素子の
入出力端子が増大する傾向にある。このため、ＩＣチッ
プと回路基板とを接合する方法として、ワイヤレスボン
ディング法によりＩＣチップを回路基板に直接実装する
技術や、ＣＳＰ，ＭＣＭへＩＣチップを実装する方法が
注目を集めている。従来から用いられている、ワイヤボ
ンディング法では、ＩＣチップの周辺部にしか電極パッ
ドを設けることができないのに対して、ワイヤレスボン
ディング法ではＩＣチップの基板と接する面の全面に電
極パッドを形成できるため、電極パッドの数を増やし実
装密度を高めることができる。
入出力端子が増大する傾向にある。このため、ＩＣチッ
プと回路基板とを接合する方法として、ワイヤレスボン
ディング法によりＩＣチップを回路基板に直接実装する
技術や、ＣＳＰ，ＭＣＭへＩＣチップを実装する方法が
注目を集めている。従来から用いられている、ワイヤボ
ンディング法では、ＩＣチップの周辺部にしか電極パッ
ドを設けることができないのに対して、ワイヤレスボン
ディング法ではＩＣチップの基板と接する面の全面に電
極パッドを形成できるため、電極パッドの数を増やし実
装密度を高めることができる。
【０００３】ＩＣチップの基板には通常シリコン（Ｓ
ｉ）が用いられ、Ｓｉ基板への回路配線には、スパッタ
リング等で形成した金属膜をフォトリソグラフィによる
パターニングにより形成する。用いられる金属としては
シリコンへの密着性、耐酸化性から高純度のアルミニュ
ウム（Ａｌ）が旧来から主として使われているが、Ａｌ
は他の金属との接合性が悪く、Ａｌ配線上にスパッタリ
ングや蒸着法によってＴｉ系、Ｗ系合金などのバリアメ
タルを形成し、更にＳｎ−Ｐｂ系ハンダとの接合性を考
えて、Ｎｉ、Ｃｕ更にはＡｕなどをメッキ等で形成し、
その上にＳｎ−Ｐｂ系のハンダバンプ電極を形成してい
る。
ｉ）が用いられ、Ｓｉ基板への回路配線には、スパッタ
リング等で形成した金属膜をフォトリソグラフィによる
パターニングにより形成する。用いられる金属としては
シリコンへの密着性、耐酸化性から高純度のアルミニュ
ウム（Ａｌ）が旧来から主として使われているが、Ａｌ
は他の金属との接合性が悪く、Ａｌ配線上にスパッタリ
ングや蒸着法によってＴｉ系、Ｗ系合金などのバリアメ
タルを形成し、更にＳｎ−Ｐｂ系ハンダとの接合性を考
えて、Ｎｉ、Ｃｕ更にはＡｕなどをメッキ等で形成し、
その上にＳｎ−Ｐｂ系のハンダバンプ電極を形成してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のようにワイヤレ
スボンディング法によりＩＣチップを回路基板等に実装
する場合には、バリヤメタルの形成やパターニング等の
煩雑なフォトリソグラフィ工程を必要とする。またこれ
らの複雑な工程は作製された回路基板の信頼性をも低下
させている。
スボンディング法によりＩＣチップを回路基板等に実装
する場合には、バリヤメタルの形成やパターニング等の
煩雑なフォトリソグラフィ工程を必要とする。またこれ
らの複雑な工程は作製された回路基板の信頼性をも低下
させている。
【０００５】本発明はこれらの問題点を解決することを
目的としている。
目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意努力検討した結果、ＩＣチップのハンダバ
ンプ電極を形成するのにＳｎ−Ｚｎ系またはＳｎ−Ｚｎ
−Ｂｉ系のハンダペーストを用いると、バリヤメタル層
を用いなくとも直接ＩＣチップのパターン配線部にバン
プ電極を形成できること、ハンダペーストのフラックス
として有機酸エステル、エステル分解触媒から選ばれた
少なくとも１種を含み、かつ有機ハロゲン化合物を含む
ようにすると更に接合強度を高めバンプ中のボイドを減
少させバンプ電極の信頼性を高められること、ＩＣチッ
プの配線を行う金属としてＡｌを用いた場合特に優れた
接合物の信頼性が得られることを見出し本発明を完成さ
せた。すなわち本発明は、［１］Ｓｎ−Ｚｎ系またはＳ
ｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系ハンダ粉を用いることを特徴とするＩ
Ｃチップのハンダバンプ電極を形成するためのハンダペ
ースト、［２］ハンダペーストが、フラックスとして有
機酸エステル、エステル分解触媒、有機ハロゲン化合物
を含むことを特徴とする［１］に記載のハンダペース
ト、［３］エステル分解触媒が、有機塩基ハロゲン化水
素酸塩であることを特徴とする［２］に記載のハンダペ
ースト、［４］有機ハロゲン化合物が、炭素数１０以上
のアルキル鎖を持った置換基を有するベンジル化合物の
臭素化合物、または、炭素数１０以上の脂肪酸または脂
環式化合物の一分子中に４個以上の臭素を含むポリ臭素
化合物を含むことを特徴とする［２］または［３］に記
載のハンダペースト、［５］フラックスが、有機酸エス
テルおよびエステル分解触媒を合計で０．０１〜２０質
量％含み、かつ、有機ハロゲン化合物を０．０２〜２０
質量％含むことを特徴とする［２］〜［４］の何れか１
項に記載のハンダペースト、［６］ＩＣチップの配線部
分にハンダペーストを塗布する工程と、該ハンダペース
トをリフローする工程とを含むことを特徴とする［１］
〜［５］の何れか１項に記載のハンダペーストを用いた
ＩＣチップへのハンダバンプ電極の形成方法、［７］Ｉ
Ｃチップの配線部分でハンダペーストを塗布する部分
が、Ａｌ配線部分であることを特徴とする［６］に記載
のハンダバンプ電極の形成方法、［８］［６］または
［７］に記載の方法でハンダバンプ電極を形成したＩＣ
チップ、［９］［８］に記載のＩＣチップを、予めハン
ダ金属をコートしてある回路基板上に載置し、ハンダを
溶解させてＩＣチップを接合させることを特徴とする回
路基板の製造方法、［１０］［９］の製造方法で作製し
た回路基板、［１１］［１０］に記載の回路基板を組み
込んだ電子機器に関する。
決すべく鋭意努力検討した結果、ＩＣチップのハンダバ
ンプ電極を形成するのにＳｎ−Ｚｎ系またはＳｎ−Ｚｎ
−Ｂｉ系のハンダペーストを用いると、バリヤメタル層
を用いなくとも直接ＩＣチップのパターン配線部にバン
プ電極を形成できること、ハンダペーストのフラックス
として有機酸エステル、エステル分解触媒から選ばれた
少なくとも１種を含み、かつ有機ハロゲン化合物を含む
ようにすると更に接合強度を高めバンプ中のボイドを減
少させバンプ電極の信頼性を高められること、ＩＣチッ
プの配線を行う金属としてＡｌを用いた場合特に優れた
接合物の信頼性が得られることを見出し本発明を完成さ
せた。すなわち本発明は、［１］Ｓｎ−Ｚｎ系またはＳ
ｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系ハンダ粉を用いることを特徴とするＩ
Ｃチップのハンダバンプ電極を形成するためのハンダペ
ースト、［２］ハンダペーストが、フラックスとして有
機酸エステル、エステル分解触媒、有機ハロゲン化合物
を含むことを特徴とする［１］に記載のハンダペース
ト、［３］エステル分解触媒が、有機塩基ハロゲン化水
素酸塩であることを特徴とする［２］に記載のハンダペ
ースト、［４］有機ハロゲン化合物が、炭素数１０以上
のアルキル鎖を持った置換基を有するベンジル化合物の
臭素化合物、または、炭素数１０以上の脂肪酸または脂
環式化合物の一分子中に４個以上の臭素を含むポリ臭素
化合物を含むことを特徴とする［２］または［３］に記
載のハンダペースト、［５］フラックスが、有機酸エス
テルおよびエステル分解触媒を合計で０．０１〜２０質
量％含み、かつ、有機ハロゲン化合物を０．０２〜２０
質量％含むことを特徴とする［２］〜［４］の何れか１
項に記載のハンダペースト、［６］ＩＣチップの配線部
分にハンダペーストを塗布する工程と、該ハンダペース
トをリフローする工程とを含むことを特徴とする［１］
〜［５］の何れか１項に記載のハンダペーストを用いた
ＩＣチップへのハンダバンプ電極の形成方法、［７］Ｉ
Ｃチップの配線部分でハンダペーストを塗布する部分
が、Ａｌ配線部分であることを特徴とする［６］に記載
のハンダバンプ電極の形成方法、［８］［６］または
［７］に記載の方法でハンダバンプ電極を形成したＩＣ
チップ、［９］［８］に記載のＩＣチップを、予めハン
ダ金属をコートしてある回路基板上に載置し、ハンダを
溶解させてＩＣチップを接合させることを特徴とする回
路基板の製造方法、［１０］［９］の製造方法で作製し
た回路基板、［１１］［１０］に記載の回路基板を組み
込んだ電子機器に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のＩＣチップのハンダバン
プ電極を形成するためのハンダペーストは、Ｓｎ−Ｚｎ
系またはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系のハンダ粉を用いることを
特徴とする。一般的に、ハンダペーストは、エレクトロ
ニクス産業において電子部品を表面実装するために用い
られ、ハンダペーストはハンダ粉に、ロジンまたは合成
樹脂系の樹脂成分、活性剤として有機ハロゲン化合物、
溶剤、チクソトロピック剤、酸化防止剤等を配合して製
造される。
プ電極を形成するためのハンダペーストは、Ｓｎ−Ｚｎ
系またはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系のハンダ粉を用いることを
特徴とする。一般的に、ハンダペーストは、エレクトロ
ニクス産業において電子部品を表面実装するために用い
られ、ハンダペーストはハンダ粉に、ロジンまたは合成
樹脂系の樹脂成分、活性剤として有機ハロゲン化合物、
溶剤、チクソトロピック剤、酸化防止剤等を配合して製
造される。
【０００８】本発明では、このハンダペーストをＩＣチ
ップのパターン配線部分で、ハンダバンプ電極を形成し
たい部分にバリヤメタル等を介さずに直接塗布し、この
ハンダペーストを加熱によりリフローしてハンダバンプ
電極を形成することを特徴とする。
ップのパターン配線部分で、ハンダバンプ電極を形成し
たい部分にバリヤメタル等を介さずに直接塗布し、この
ハンダペーストを加熱によりリフローしてハンダバンプ
電極を形成することを特徴とする。
【０００９】本発明ではハンダペーストに、ハンダ粉と
してＳｎ−Ｚｎ系またはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系のハンダ粉
を用いることにより、ＩＣチップの配線金属として多用
されるＡｌに対してもバリヤメタル等を必要とせずに良
好な接合特性が得られ、また簡便なプロセスでの接合方
法、信頼性の高い接合物を提供できる。
してＳｎ−Ｚｎ系またはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系のハンダ粉
を用いることにより、ＩＣチップの配線金属として多用
されるＡｌに対してもバリヤメタル等を必要とせずに良
好な接合特性が得られ、また簡便なプロセスでの接合方
法、信頼性の高い接合物を提供できる。
【００１０】Ｓｎ−Ｚｎ系またはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系の
ハンダ粉とは、Ｓｎ−Ａｇ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ
−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｓ
ｂ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系等を含み、具体
例としては、９１質量％のＳｎと９質量％のＺｎとの合
金（これを、９１Ｓｎ／９Ｚｎと略す。以下同様。）、
９５．５Ｓｎ／３．５Ａｇ／１Ｚｎ、５１Ｓｎ／４５Ｂ
ｉ／３Ｓｂ／１Ｚｎ、８４Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓｂ／１
Ｚｎ、８８．２Ｓｎ／１０Ｂｉ／０．８Ｃｕ／１Ｚｎ、
８８Ｓｎ／４Ａｇ／７Ｓｂ／１Ｚｎ、９７Ｓｎ／１Ａｇ
／１Ｓｂ／１Ｚｎ、９１．２Ｓｎ／２Ａｇ／０．８Ｃｕ
／６Ｚｎ、８９Ｓｎ／８Ｚｎ／３Ｂｉ、８６Ｓｎ／８Ｚ
ｎ／６Ｂｉ、８９．１Ｓｎ／２Ａｇ／０．９Ｃｕ／８Ｚ
ｎなどが挙げられる。また本発明のハンダ粉として、異
なる組成のハンダ粉を２種類以上混合したものでもよ
い。
ハンダ粉とは、Ｓｎ−Ａｇ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ
−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｓ
ｂ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系等を含み、具体
例としては、９１質量％のＳｎと９質量％のＺｎとの合
金（これを、９１Ｓｎ／９Ｚｎと略す。以下同様。）、
９５．５Ｓｎ／３．５Ａｇ／１Ｚｎ、５１Ｓｎ／４５Ｂ
ｉ／３Ｓｂ／１Ｚｎ、８４Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓｂ／１
Ｚｎ、８８．２Ｓｎ／１０Ｂｉ／０．８Ｃｕ／１Ｚｎ、
８８Ｓｎ／４Ａｇ／７Ｓｂ／１Ｚｎ、９７Ｓｎ／１Ａｇ
／１Ｓｂ／１Ｚｎ、９１．２Ｓｎ／２Ａｇ／０．８Ｃｕ
／６Ｚｎ、８９Ｓｎ／８Ｚｎ／３Ｂｉ、８６Ｓｎ／８Ｚ
ｎ／６Ｂｉ、８９．１Ｓｎ／２Ａｇ／０．９Ｃｕ／８Ｚ
ｎなどが挙げられる。また本発明のハンダ粉として、異
なる組成のハンダ粉を２種類以上混合したものでもよ
い。
【００１１】上記のハンダ粉の中でもＢｉを含有したハ
ンダ粉は特にリフロー時の加熱温度を下げることができ
るためハンダバンプ電極への熱歪み、熱劣化を低下させ
好ましい。
ンダ粉は特にリフロー時の加熱温度を下げることができ
るためハンダバンプ電極への熱歪み、熱劣化を低下させ
好ましい。
【００１２】本発明のハンダペーストはフラックスとし
て、有機酸成分である有機酸エステル、エステル分解触
媒から選ばれた少なくとも１種と、有機ハロゲン化合物
を含むことが好ましい。
て、有機酸成分である有機酸エステル、エステル分解触
媒から選ばれた少なくとも１種と、有機ハロゲン化合物
を含むことが好ましい。
【００１３】有機ハロゲン化合物は、リフロー時にハン
ダ金属の表面酸化物を除去し良好な結合を得るために使
われる。有機ハロゲン化合物としては、炭素数１０以上
のアルキル鎖を持った置換基を有するベンジル化合物の
臭素化合物、または、炭素数１０以上の脂肪酸または脂
環式化合物の一分子中に４個以上の臭素を含むポリ臭素
化合物を含むとハンダ金属の表面酸化物を除去する効果
が特に高まる。
ダ金属の表面酸化物を除去し良好な結合を得るために使
われる。有機ハロゲン化合物としては、炭素数１０以上
のアルキル鎖を持った置換基を有するベンジル化合物の
臭素化合物、または、炭素数１０以上の脂肪酸または脂
環式化合物の一分子中に４個以上の臭素を含むポリ臭素
化合物を含むとハンダ金属の表面酸化物を除去する効果
が特に高まる。
【００１４】炭素数１０以上のアルキル鎖を持ったべン
ジル臭素化合物は、具体的には、例えば４−ステアロイ
ルオキシベンジルブロマイド、４−ステアリルオキシベ
ンジルブロマイド、４−ステアリルベンジルブロマイ
ド、４−ブロモメチルベンジルステアレート、４−ステ
アロイルアミノベンジルブロマイド、２，４−ビスブロ
モメチルべンジルステアレート等のような化合物が挙げ
られる。これ以外にも４−パルミトイルオキシベンジル
ブロマイド、４−ミリストイルオキシベンジルブロマイ
ド、４−ラウロイルオキシべンジルブロマイド、４−ウ
ンデカノイルオキシベンジルブロマイド等が挙げられ
る。
ジル臭素化合物は、具体的には、例えば４−ステアロイ
ルオキシベンジルブロマイド、４−ステアリルオキシベ
ンジルブロマイド、４−ステアリルベンジルブロマイ
ド、４−ブロモメチルベンジルステアレート、４−ステ
アロイルアミノベンジルブロマイド、２，４−ビスブロ
モメチルべンジルステアレート等のような化合物が挙げ
られる。これ以外にも４−パルミトイルオキシベンジル
ブロマイド、４−ミリストイルオキシベンジルブロマイ
ド、４−ラウロイルオキシべンジルブロマイド、４−ウ
ンデカノイルオキシベンジルブロマイド等が挙げられ
る。
【００１５】またポリ臭素化合物としては、例えばカル
ボキシル基、エステル基、アルコール基、エーテル基、
ケトン基などの官能基を有していても良く、分子中に４
個以上の臭素が結合した化合物である。
ボキシル基、エステル基、アルコール基、エーテル基、
ケトン基などの官能基を有していても良く、分子中に４
個以上の臭素が結合した化合物である。
【００１６】これら化合物の具体例としては、９，１
０，１２，１３，１５，１６−ヘキサブロモステアリン
酸、９，１０，１２，１３，１５，１６−へキサブロモ
ステアリン酸メチルエステル、同エチルエステル、９，
１０，１２，１３−テトラブロモステアリン酸、同メチ
ルエステル、同エチルエステル、９，１０，１２，１
３，１５，１６−へキサブロモステアリルアルコール、
９，１０，１２，１３−テトラブロモステアリルアルコ
ール、１，２，５，６，９，１０−ヘキサブロモシクロ
ドデカン等が挙げられる。特にへキサブロモステアリン
酸、ヘキサブロモシクロドデカンが好ましい。
０，１２，１３，１５，１６−ヘキサブロモステアリン
酸、９，１０，１２，１３，１５，１６−へキサブロモ
ステアリン酸メチルエステル、同エチルエステル、９，
１０，１２，１３−テトラブロモステアリン酸、同メチ
ルエステル、同エチルエステル、９，１０，１２，１
３，１５，１６−へキサブロモステアリルアルコール、
９，１０，１２，１３−テトラブロモステアリルアルコ
ール、１，２，５，６，９，１０−ヘキサブロモシクロ
ドデカン等が挙げられる。特にへキサブロモステアリン
酸、ヘキサブロモシクロドデカンが好ましい。
【００１７】また上記以外にも、有機臭素化合物として
更に例示すれば、１−ブロモ−２−ブタノール、１−ブ
ロモ−２−プロパノール、３−ブロモ−１−プロパノー
ル、３−ブロモ−１，２−プロパンジオール、１，４−
ジブロモ−２−ブタノール、１，３−ジブロモ−２−プ
ロパノール、２，３−ジブロモ−１−プロパノール、
１，４ジブロモ−２，３−ブタンジオール、２，３−ジ
ブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、１−ブロモ−
３−メチル−１−ブテン、１，４−ジブロモブテン、１
−ブロモ−１−プロペン、２，３−ジブロモプロペン、
ブロモ酢酸エチル、α−ブロモカプリル酸エチル、α−
ブロモプロピオン酸エチル、β−ブロモプロピオン酸エ
チル、α−ブロモ−酢酸エチル、２，３−ジブロモコハ
ク酸、２−ブロモコハク酸、２，２−ブロモアジピン
酸、２，４−ジブロモアセトフェノン、１，１−ジブロ
モテトラクロロエタン、１，２−ジブロモ−１−フェニ
ルエタン、１，２−ジブロモスチレン等の臭化物が挙げ
られるがこれらの例示に限定されるものではない。また
臭素の代わりに、塩素、ヨウ素等を含む有機ハロゲン化
合物を用いても良い。
更に例示すれば、１−ブロモ−２−ブタノール、１−ブ
ロモ−２−プロパノール、３−ブロモ−１−プロパノー
ル、３−ブロモ−１，２−プロパンジオール、１，４−
ジブロモ−２−ブタノール、１，３−ジブロモ−２−プ
ロパノール、２，３−ジブロモ−１−プロパノール、
１，４ジブロモ−２，３−ブタンジオール、２，３−ジ
ブロモ−２−ブテン−１，４−ジオール、１−ブロモ−
３−メチル−１−ブテン、１，４−ジブロモブテン、１
−ブロモ−１−プロペン、２，３−ジブロモプロペン、
ブロモ酢酸エチル、α−ブロモカプリル酸エチル、α−
ブロモプロピオン酸エチル、β−ブロモプロピオン酸エ
チル、α−ブロモ−酢酸エチル、２，３−ジブロモコハ
ク酸、２−ブロモコハク酸、２，２−ブロモアジピン
酸、２，４−ジブロモアセトフェノン、１，１−ジブロ
モテトラクロロエタン、１，２−ジブロモ−１−フェニ
ルエタン、１，２−ジブロモスチレン等の臭化物が挙げ
られるがこれらの例示に限定されるものではない。また
臭素の代わりに、塩素、ヨウ素等を含む有機ハロゲン化
合物を用いても良い。
【００１８】本発明における有機酸成分としては、リフ
ロー温度に達した時に有機酸を発生する化合物である有
機酸エステルが好適に用いられる。その例としては、各
種脂肪族カルボン酸エステル、芳香族カルボン酸エステ
ル、脂肪族スルホン酸エステル、芳香族スルホン酸エス
テル等が挙げられる。具体的な例としては、パラトルエ
ンスルホン酸−ｎ−プロピル、パラトルエンスルホン酸
イソプロピル、パラトルエンスルホン酸イソブチル、パ
ラトルエンスルホン酸−ｎ−ブチル、ベンゼンスルホン
酸−ｎ−プロピル、ベンゼンスルホン酸イソプロピル、
ベンゼンスルホン酸イソブチル、サリチル酸−ｎ−プロ
ピル、サリチル酸イソプロピル、サリチル酸イソブチ
ル、サリチル酸−ｎ−ブチル、４−ニトロ安息香酸イソ
プロピル、４−ニトロ安息香酸−ｔ−ブチル、メタクリ
ル酸−ｔ−ブチル、アクリル酸−ｔ−ブチル、マロン酸
−ｔ−ブチル、ブロモ酢酸−ｔ−ブチルなどが挙げられ
る。添加量としてはフラックス全量に対して０．０１〜
２０質量％、好ましくは０．０５〜５質量％の範囲を使
用する。
ロー温度に達した時に有機酸を発生する化合物である有
機酸エステルが好適に用いられる。その例としては、各
種脂肪族カルボン酸エステル、芳香族カルボン酸エステ
ル、脂肪族スルホン酸エステル、芳香族スルホン酸エス
テル等が挙げられる。具体的な例としては、パラトルエ
ンスルホン酸−ｎ−プロピル、パラトルエンスルホン酸
イソプロピル、パラトルエンスルホン酸イソブチル、パ
ラトルエンスルホン酸−ｎ−ブチル、ベンゼンスルホン
酸−ｎ−プロピル、ベンゼンスルホン酸イソプロピル、
ベンゼンスルホン酸イソブチル、サリチル酸−ｎ−プロ
ピル、サリチル酸イソプロピル、サリチル酸イソブチ
ル、サリチル酸−ｎ−ブチル、４−ニトロ安息香酸イソ
プロピル、４−ニトロ安息香酸−ｔ−ブチル、メタクリ
ル酸−ｔ−ブチル、アクリル酸−ｔ−ブチル、マロン酸
−ｔ−ブチル、ブロモ酢酸−ｔ−ブチルなどが挙げられ
る。添加量としてはフラックス全量に対して０．０１〜
２０質量％、好ましくは０．０５〜５質量％の範囲を使
用する。
【００１９】上記の有機酸エステルは、単独ではリフロ
ー温度においても分解性が低いため、分解を促進するた
めには少量のエステル分解触媒の添加が有効である。エ
ステル分解触媒としては、分解性の有機酸エステルがリ
フロー温度で分解して酸の発生を促進する作用を有する
触媒であればよいが、その中で特に有機塩基のハロゲン
化水素酸塩が有効である。
ー温度においても分解性が低いため、分解を促進するた
めには少量のエステル分解触媒の添加が有効である。エ
ステル分解触媒としては、分解性の有機酸エステルがリ
フロー温度で分解して酸の発生を促進する作用を有する
触媒であればよいが、その中で特に有機塩基のハロゲン
化水素酸塩が有効である。
【００２０】具体的なエステル分解触媒としては、有機
塩基のハロゲン化水素酸塩としては、例えばイソプロピ
ルアミン臭化水素酸塩、ブチルアミン塩化水素酸塩、シ
クロヘキシルアミン臭化水素酸塩等のハロゲン化水素酸
アミン塩、１，３−ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩
等が挙げられる。
塩基のハロゲン化水素酸塩としては、例えばイソプロピ
ルアミン臭化水素酸塩、ブチルアミン塩化水素酸塩、シ
クロヘキシルアミン臭化水素酸塩等のハロゲン化水素酸
アミン塩、１，３−ジフェニルグアニジン臭化水素酸塩
等が挙げられる。
【００２１】エステル分解触媒の添加量としてはフラッ
クス全量に対して０．０２〜２０質量％、好ましくは
０．０１〜５質量％の範囲を使用する。
クス全量に対して０．０２〜２０質量％、好ましくは
０．０１〜５質量％の範囲を使用する。
【００２２】本発明のハンダペーストに配合される樹脂
成分としては、従来フラックスに配合される周知の樹脂
を用いることができ、例えば、天然ロジン、不均化ロジ
ン、重合ロジン、変性ロジン、水添ロジン、ロジンエス
テルなど、合成樹脂としてはポリエステル、ポリウレタ
ン、アクリル系樹脂その他が用いられる。
成分としては、従来フラックスに配合される周知の樹脂
を用いることができ、例えば、天然ロジン、不均化ロジ
ン、重合ロジン、変性ロジン、水添ロジン、ロジンエス
テルなど、合成樹脂としてはポリエステル、ポリウレタ
ン、アクリル系樹脂その他が用いられる。
【００２３】溶剤としては、従来のフラックスやハンダ
ペーストと同様にアルコール類、エーテル類、エステル
類、又は芳香族系の溶剤が利用でき、例えばベンジルア
ルコール、ブタノール、エチルセロソルブ、ブチルセロ
ソルブ、ブチルカルビトール、ジエチレングリコールヘ
キシルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエ
ーテル、ジオクチルフタレート、キシレン等が一種また
は混合して用いられる。
ペーストと同様にアルコール類、エーテル類、エステル
類、又は芳香族系の溶剤が利用でき、例えばベンジルア
ルコール、ブタノール、エチルセロソルブ、ブチルセロ
ソルブ、ブチルカルビトール、ジエチレングリコールヘ
キシルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエ
ーテル、ジオクチルフタレート、キシレン等が一種また
は混合して用いられる。
【００２４】また接合金属への塗布性を改善するために
添加されるチクソトロピック剤としては、微細なシリカ
粒子、カオリン粒子などの無機系のもの、または水添ヒ
マシ油、アマイド化合物などの有機系のものが使用され
る。
添加されるチクソトロピック剤としては、微細なシリカ
粒子、カオリン粒子などの無機系のもの、または水添ヒ
マシ油、アマイド化合物などの有機系のものが使用され
る。
【００２５】本発明のハンダペーストに用いられるフラ
ックスは、フラックス全量に対し、２０〜６０質量％の
樹脂成分、０．０４〜２０質量％のチクソトロピック
剤、０．０１〜２０質量％の有機酸成分、０．０２〜２
０質量％の有機ハロゲン化合物を添加し、残部として溶
剤、還元剤、その他を用いる。このフラックスを、ハン
ダペースト全量に対し１４〜８質量％と、ハンダ粉末８
６〜９２質量％とを混練して本発明のハンダペーストと
する。混練はプラネタリーミキサー等公知の装置を用い
て行われる。
ックスは、フラックス全量に対し、２０〜６０質量％の
樹脂成分、０．０４〜２０質量％のチクソトロピック
剤、０．０１〜２０質量％の有機酸成分、０．０２〜２
０質量％の有機ハロゲン化合物を添加し、残部として溶
剤、還元剤、その他を用いる。このフラックスを、ハン
ダペースト全量に対し１４〜８質量％と、ハンダ粉末８
６〜９２質量％とを混練して本発明のハンダペーストと
する。混練はプラネタリーミキサー等公知の装置を用い
て行われる。
【００２６】また、ハンダペーストのｐＨも所定の範囲
４〜９、より好ましくは６〜８の範囲にあることが、ハ
ンダ粉とフラックスとの反応を抑制する意味で好まし
い。この場合、ｐＨ調整剤として、アルカノールアミン
類、脂肪族第１〜第３アミン類、脂肪族不飽和アミン
類、脂環式アミン類、芳香族アミン類などのアミン化合
物を用いることが好ましい。
４〜９、より好ましくは６〜８の範囲にあることが、ハ
ンダ粉とフラックスとの反応を抑制する意味で好まし
い。この場合、ｐＨ調整剤として、アルカノールアミン
類、脂肪族第１〜第３アミン類、脂肪族不飽和アミン
類、脂環式アミン類、芳香族アミン類などのアミン化合
物を用いることが好ましい。
【００２７】これらアミン化合物の具体的な化合物とし
ては、エタノールアミン、ブチルアミン、アミノプロパ
ノール、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポリオキ
シエチレンラウレルアミン、ポリオキシエチレンステア
リルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、メト
キシプロピルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、
ジブチルアミノプロピルアミン、エチルへキシルアミ
ン、エトキシプロピルアミン、エチルへキシルオキシプ
ロピルアミン、ビスプロピルアミン、イソプロピルアミ
ン、ジイソプロピルアミンなどを挙げることができる。
ては、エタノールアミン、ブチルアミン、アミノプロパ
ノール、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポリオキ
シエチレンラウレルアミン、ポリオキシエチレンステア
リルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、メト
キシプロピルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、
ジブチルアミノプロピルアミン、エチルへキシルアミ
ン、エトキシプロピルアミン、エチルへキシルオキシプ
ロピルアミン、ビスプロピルアミン、イソプロピルアミ
ン、ジイソプロピルアミンなどを挙げることができる。
【００２８】アミン化合物の使用量は、ハンダペースト
のフラックスの全量に対し、０．０５〜２０質量％とす
ることが好ましい。０．０５質量％未満ではｐＨ調整剤
としての効果が十分でなく、２０質量％を超えると一般
にｐＨが９を超え、アルカリ側に移行しハンダペースト
が吸湿しやすくなる。
のフラックスの全量に対し、０．０５〜２０質量％とす
ることが好ましい。０．０５質量％未満ではｐＨ調整剤
としての効果が十分でなく、２０質量％を超えると一般
にｐＨが９を超え、アルカリ側に移行しハンダペースト
が吸湿しやすくなる。
【００２９】更に接合物を防錆するためフラックス中
に、アゾール類、例えばベンゾトリアゾール、ベンズイ
ミダゾール、トリルトリアゾールなどを添加しても良
い。防錆剤の添加量は、フラックス全量に対して０．０
５〜２０質量％が好ましい。
に、アゾール類、例えばベンゾトリアゾール、ベンズイ
ミダゾール、トリルトリアゾールなどを添加しても良
い。防錆剤の添加量は、フラックス全量に対して０．０
５〜２０質量％が好ましい。
【００３０】本発明のハンダペーストを用いたハンダバ
ンプ電極の形成方法は、例えばハンダペーストをＩＣチ
ップの配線部分のバンプ電極を形成したい箇所に塗布す
る。次いで、リフロー熱源によりハンダペーストを加熱
して溶解する。リフロー熱源には、熱風炉、赤外線炉、
蒸気凝縮ハンダ付け装置、光ビームハンダ付け装置等を
使用することができる。これにより従来のバリヤメタル
等を積層した場合に比べ、簡便で、生産性の高いハンダ
バンプ電極形成方法を提供できる。
ンプ電極の形成方法は、例えばハンダペーストをＩＣチ
ップの配線部分のバンプ電極を形成したい箇所に塗布す
る。次いで、リフロー熱源によりハンダペーストを加熱
して溶解する。リフロー熱源には、熱風炉、赤外線炉、
蒸気凝縮ハンダ付け装置、光ビームハンダ付け装置等を
使用することができる。これにより従来のバリヤメタル
等を積層した場合に比べ、簡便で、生産性の高いハンダ
バンプ電極形成方法を提供できる。
【００３１】本発明のリフローのプロセスはハンダ合金
組成で異なるが、９１Ｓｎ／９Ｚｎ、８９Ｓｎ／８Ｚｎ
／３Ｂｉ、８６Ｓｎ／８Ｚｎ／６ＢｉなどのＳｎ−Ｚｎ
系またはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系の場合、プレヒートとリフ
ローの２段工程で行うのが好ましく、それぞれの条件
は、プレヒートが温度１３０〜１８０℃、好ましくは、
１３０〜１５０℃、プレヒート時間が６０〜１２０秒、
好ましくは、６０〜９０秒、リフローは温度が２１０〜
２３０℃、好ましくは、２１０〜２２０℃、リフロー時
間が１〜６０秒、好ましくは、１〜４０秒である。なお
他の合金系におけるリフロー温度は、用いる合金の融点
に対し＋２０〜＋５０℃、好ましくは、合金の融点に対
し＋２０〜＋３０℃とし、他のプレヒート温度、プレヒ
ート時間、リフロー時間は上記と同様の範囲であればよ
い。
組成で異なるが、９１Ｓｎ／９Ｚｎ、８９Ｓｎ／８Ｚｎ
／３Ｂｉ、８６Ｓｎ／８Ｚｎ／６ＢｉなどのＳｎ−Ｚｎ
系またはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系の場合、プレヒートとリフ
ローの２段工程で行うのが好ましく、それぞれの条件
は、プレヒートが温度１３０〜１８０℃、好ましくは、
１３０〜１５０℃、プレヒート時間が６０〜１２０秒、
好ましくは、６０〜９０秒、リフローは温度が２１０〜
２３０℃、好ましくは、２１０〜２２０℃、リフロー時
間が１〜６０秒、好ましくは、１〜４０秒である。なお
他の合金系におけるリフロー温度は、用いる合金の融点
に対し＋２０〜＋５０℃、好ましくは、合金の融点に対
し＋２０〜＋３０℃とし、他のプレヒート温度、プレヒ
ート時間、リフロー時間は上記と同様の範囲であればよ
い。
【００３２】本発明のハンダバンプ電極形成方法に用い
られるハンダペースト、フラックスは、特にＡｌ配線部
へのバンプ電極形成に適しており、低い温度での接合が
できるため接合部分での熱歪みが少ない、接合部品の熱
劣化が少ない、接合部分での腐蝕が発生しにくいという
特徴を有している。
られるハンダペースト、フラックスは、特にＡｌ配線部
へのバンプ電極形成に適しており、低い温度での接合が
できるため接合部分での熱歪みが少ない、接合部品の熱
劣化が少ない、接合部分での腐蝕が発生しにくいという
特徴を有している。
【００３３】また本発明によりハンダバンプ電極を形成
したＩＣチップを回路基板上に接合する場合、回路基板
側の銅パッド面に対して金フラッシュ加工を行わなくと
も良好に接合ができる。その場合、回路基板に予めハン
ダをコートし、そのハンダ面に本発明のフラックスを塗
布し、その上に本発明のＩＣチップを載置し、ハンダを
溶解させてＩＣチップのハンダバンプ電極を回路基板上
に接合させることができる。この場合、回路基板のハン
ダコートにスーパージャフィット法（特願平９−２４３
３９７）を用いることにより、より簡便に回路基板のハ
ンダコートを行うことができる。
したＩＣチップを回路基板上に接合する場合、回路基板
側の銅パッド面に対して金フラッシュ加工を行わなくと
も良好に接合ができる。その場合、回路基板に予めハン
ダをコートし、そのハンダ面に本発明のフラックスを塗
布し、その上に本発明のＩＣチップを載置し、ハンダを
溶解させてＩＣチップのハンダバンプ電極を回路基板上
に接合させることができる。この場合、回路基板のハン
ダコートにスーパージャフィット法（特願平９−２４３
３９７）を用いることにより、より簡便に回路基板のハ
ンダコートを行うことができる。
【００３４】また本発明の接合方法で得られた接合物
は、従来の接合方法で得られた接合物に比べ、バリヤメ
タル層を含まないため接合強度が高く、多層構造でない
ため接合物の信頼性が高いといった特徴を有している。
は、従来の接合方法で得られた接合物に比べ、バリヤメ
タル層を含まないため接合強度が高く、多層構造でない
ため接合物の信頼性が高いといった特徴を有している。
【００３５】また接合物の信頼性の向上によりＩＣチッ
プの高集積密度化にも対応でき、従来より高性能、高機
能の電子機器を提供することが可能となる。特に本発明
の接合物を、移動体通信機器、ノートパソコン、ビデオ
カメラ、スチルカメラ等のモバイル機器に応用した場
合、より製品の小型化、高機能化が可能となる。
プの高集積密度化にも対応でき、従来より高性能、高機
能の電子機器を提供することが可能となる。特に本発明
の接合物を、移動体通信機器、ノートパソコン、ビデオ
カメラ、スチルカメラ等のモバイル機器に応用した場
合、より製品の小型化、高機能化が可能となる。
【００３６】
【実施例】（実施例１〜８）ハンダ粉に粒径範囲、２０
μｍ〜４０μｍのＳｎ／９Ｚｎ、Ｓｎ／８Ｚｎ／３Ｂ
ｉ、Ｓｎ／８Ｚｎ／６Ｂｉの３種類のアトマイズ粉末を
使用しハンダペーストを作製した。粉末８８部とフラッ
クス１１部の配合比を基本配合とした。フラックスは、
樹脂成分として、不均化ロジン２０質量％（フラックス
全量に対する比率。以下同じ。）、重合ロジン質量３０
％、チキソ剤として水添ヒマシ油を４質量％、有機酸エ
ステルとしてパラトルエンスルフォン酸プロピルを０．
５質量％、防錆剤としてトリルトリアゾールを０．１質
量％、トリエチルアミンを２質量％、エステル分解触媒
としてジフェニルグアニジン・ＨＢｒを０．０１質量
％、これに表１に記載した有機ハロゲン化合物を０．３
４質量％添加し、残部を溶剤のプロピレングリコールモ
ノフェニルエーテルとした。フラックスとハンダ粉を攪
拌型混練機にて混練してハンダペーストを作製した。こ
の様にして得られたハンダペーストの粘度は、約２００
Ｐａ・ｓであった。
μｍ〜４０μｍのＳｎ／９Ｚｎ、Ｓｎ／８Ｚｎ／３Ｂ
ｉ、Ｓｎ／８Ｚｎ／６Ｂｉの３種類のアトマイズ粉末を
使用しハンダペーストを作製した。粉末８８部とフラッ
クス１１部の配合比を基本配合とした。フラックスは、
樹脂成分として、不均化ロジン２０質量％（フラックス
全量に対する比率。以下同じ。）、重合ロジン質量３０
％、チキソ剤として水添ヒマシ油を４質量％、有機酸エ
ステルとしてパラトルエンスルフォン酸プロピルを０．
５質量％、防錆剤としてトリルトリアゾールを０．１質
量％、トリエチルアミンを２質量％、エステル分解触媒
としてジフェニルグアニジン・ＨＢｒを０．０１質量
％、これに表１に記載した有機ハロゲン化合物を０．３
４質量％添加し、残部を溶剤のプロピレングリコールモ
ノフェニルエーテルとした。フラックスとハンダ粉を攪
拌型混練機にて混練してハンダペーストを作製した。こ
の様にして得られたハンダペーストの粘度は、約２００
Ｐａ・ｓであった。
【００３７】本ペーストを５インチＳｉウェハ上のＡｌ
によるパターン配線のパッド部に印刷機により塗布し
た。５インチＳｉウェハ上には予め、２００μｍ×３０
０μｍのサイズで厚さ２．０μｍのＡｌ配線パッドをス
パッタリング法により、０．５ｍｍの間隔で１０，００
０個形成した。Ａｌ配線のパッド寸法は２００μｍ×３
００μｍであるが印刷マスクは３００μｍ×３００μ
ｍ、マスクの厚さは２００μｍとした。印刷マスクの開
口寸法をパッドの寸法より大きくした理由は、これによ
り塗布されるペーストの量を増やし、リフロー後に形成
されるバンプ電極高さの目標値８０μｍになる様にした
ためである。
によるパターン配線のパッド部に印刷機により塗布し
た。５インチＳｉウェハ上には予め、２００μｍ×３０
０μｍのサイズで厚さ２．０μｍのＡｌ配線パッドをス
パッタリング法により、０．５ｍｍの間隔で１０，００
０個形成した。Ａｌ配線のパッド寸法は２００μｍ×３
００μｍであるが印刷マスクは３００μｍ×３００μ
ｍ、マスクの厚さは２００μｍとした。印刷マスクの開
口寸法をパッドの寸法より大きくした理由は、これによ
り塗布されるペーストの量を増やし、リフロー後に形成
されるバンプ電極高さの目標値８０μｍになる様にした
ためである。
【００３８】印刷後、リフロー炉を使用してハンダペー
ストを溶解した。リフロー条件は、酸素濃度１００ｐｐ
ｍの窒素雰囲気として、プレヒ−ト温度１５０℃、リフ
ロー温度（ピーク温度）が２２０℃になるように設定し
た。リフロー炉のベルト速度は０．６ｍ／分とし、加熱
時間はプレヒート温度が８０秒、リフロー温度が３秒と
した。
ストを溶解した。リフロー条件は、酸素濃度１００ｐｐ
ｍの窒素雰囲気として、プレヒ−ト温度１５０℃、リフ
ロー温度（ピーク温度）が２２０℃になるように設定し
た。リフロー炉のベルト速度は０．６ｍ／分とし、加熱
時間はプレヒート温度が８０秒、リフロー温度が３秒と
した。
【００３９】リフロー後、エチルアルコールでフラック
スを洗浄し、以下の項目について評価を行った。 バンプ電極高さ 三次元測定装置で５０個のバンプ電極の、高さの平均値
をもとめた。バンプ電極高さが７０μｍ〜９０μｍの範
囲内の場合を合格とした。 外観検査 実体顕微鏡による２０倍の観察でバンプ電極の外観検査
を行った。ブリッジや欠けの無い正常なバンプの場合を
合格、ブリッジや欠けが生じている場合を不合格とし
た。 ハンダボール 実体顕微鏡による２０倍の観察でバンプ電極部でのハン
ダボールの発生状況を観察した。ハンダボールがわずか
でも観察された場合を不合格とした。 破断試験 ユニバーサルボンドテスタによりバンプ電極にせん断力
を加えて破断させ、破断強度を測定した。また破断面を
２０倍の実体顕微鏡により観察し破断の生じた部位を調
べた。ハンダ面で破断が生じた場合は接合強度が強く、
接合界面で破断した場合は接合強度が低いと判断でき
る。
スを洗浄し、以下の項目について評価を行った。 バンプ電極高さ 三次元測定装置で５０個のバンプ電極の、高さの平均値
をもとめた。バンプ電極高さが７０μｍ〜９０μｍの範
囲内の場合を合格とした。 外観検査 実体顕微鏡による２０倍の観察でバンプ電極の外観検査
を行った。ブリッジや欠けの無い正常なバンプの場合を
合格、ブリッジや欠けが生じている場合を不合格とし
た。 ハンダボール 実体顕微鏡による２０倍の観察でバンプ電極部でのハン
ダボールの発生状況を観察した。ハンダボールがわずか
でも観察された場合を不合格とした。 破断試験 ユニバーサルボンドテスタによりバンプ電極にせん断力
を加えて破断させ、破断強度を測定した。また破断面を
２０倍の実体顕微鏡により観察し破断の生じた部位を調
べた。ハンダ面で破断が生じた場合は接合強度が強く、
接合界面で破断した場合は接合強度が低いと判断でき
る。
【００４０】（実施例９〜１１）実施例６の条件で５イ
ンチＳｉウェハ上にハンダバンプ電極を形成した。この
ウェハを１０ｍｍ×１０ｍｍのサイズにダイシングしＳ
ｉチップを作製した。
ンチＳｉウェハ上にハンダバンプ電極を形成した。この
ウェハを１０ｍｍ×１０ｍｍのサイズにダイシングしＳ
ｉチップを作製した。
【００４１】上記Ｓｉチップを接合する基板として、１
５ｍｍ×１５ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのガラスエポキシ樹
脂基板を用いた。この基板には、あらかじめスーパージ
ャフィット法によりＳｉチップと同一パターンのＣｕ電
極部に、Ｓｎ−８Ｚｎ−３Ｂｉ系のハンダプリコートを
施した。スーパージャフィット法でプリコートしたハン
ダの厚さは２５μｍ〜３０μｍの範囲内であった。図１
に作製したＳｉチップとスーパージャフィット法でプリ
コートした回路基板を模式的に示す。
５ｍｍ×１５ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのガラスエポキシ樹
脂基板を用いた。この基板には、あらかじめスーパージ
ャフィット法によりＳｉチップと同一パターンのＣｕ電
極部に、Ｓｎ−８Ｚｎ−３Ｂｉ系のハンダプリコートを
施した。スーパージャフィット法でプリコートしたハン
ダの厚さは２５μｍ〜３０μｍの範囲内であった。図１
に作製したＳｉチップとスーパージャフィット法でプリ
コートした回路基板を模式的に示す。
【００４２】Ｓｉチップ１と回路基板６との接合は、以
下の手順で行った。ガラスエポキシ樹脂回路基板６のハ
ンダ金属コート電極４パターン上に、Ｓｉチップ１のハ
ンダバンプ電極パターン３を重ねて載置した後（図１
は、Ｓｉチップ１のハンダバンプ電極３と、回路基板６
のハンダ金属コート電極４とのパターンを合わせた状態
で、両者を重ねて載置する前の状態である。）、アンモ
ニア分解ガスを使用した接合炉で予熱温度１５０℃、２
分間、接合温度２２０℃、５秒間でハンダを溶解し接合
した。接合後、接合電極部をダイヤモンドカッターによ
り切断し、接合断面について以下の項目の評価を行っ
た。
下の手順で行った。ガラスエポキシ樹脂回路基板６のハ
ンダ金属コート電極４パターン上に、Ｓｉチップ１のハ
ンダバンプ電極パターン３を重ねて載置した後（図１
は、Ｓｉチップ１のハンダバンプ電極３と、回路基板６
のハンダ金属コート電極４とのパターンを合わせた状態
で、両者を重ねて載置する前の状態である。）、アンモ
ニア分解ガスを使用した接合炉で予熱温度１５０℃、２
分間、接合温度２２０℃、５秒間でハンダを溶解し接合
した。接合後、接合電極部をダイヤモンドカッターによ
り切断し、接合断面について以下の項目の評価を行っ
た。
【００４３】ギャップ長 顕微鏡の２０倍断面観察により、接合部のＳｉチップと
ガラスエポキシ樹脂基板との間の距離（ギャップ長）を
測定した。ギャップ長が７０μｍ〜１００μｍの範囲内
の場合を合格とした。 接合状態の観察 軟Ｘ線により接合状態を観察した。接合部にクラック、
ブリッジが観察されない場合を合格とした。
ガラスエポキシ樹脂基板との間の距離（ギャップ長）を
測定した。ギャップ長が７０μｍ〜１００μｍの範囲内
の場合を合格とした。 接合状態の観察 軟Ｘ線により接合状態を観察した。接合部にクラック、
ブリッジが観察されない場合を合格とした。
【００４４】
【表１】 評価結果を表１に示すが、本発明のハンダペーストを用
いることにより、バンプ高さが均一で、ブリッジ、欠
け、ハンダボールの無い良好なハンダバンプ電極を形成
することができた。特に、有機ハロゲン化合物として、
炭素数１０以上のアルキル鎖を持った置換基を有するベ
ンジル化合物の臭素化合物、または、炭素数１０以上の
脂肪酸または脂環式化合物の一分子中に４個以上の臭素
を含むポリ臭素化合物を添加すると高い破断強度のハン
ダバンプ電極が得られた。またＳｉチップと基板との接
合物においてもギャップ長が均一でクラック、ブリッジ
の無い良好な接合状態が得られた。
いることにより、バンプ高さが均一で、ブリッジ、欠
け、ハンダボールの無い良好なハンダバンプ電極を形成
することができた。特に、有機ハロゲン化合物として、
炭素数１０以上のアルキル鎖を持った置換基を有するベ
ンジル化合物の臭素化合物、または、炭素数１０以上の
脂肪酸または脂環式化合物の一分子中に４個以上の臭素
を含むポリ臭素化合物を添加すると高い破断強度のハン
ダバンプ電極が得られた。またＳｉチップと基板との接
合物においてもギャップ長が均一でクラック、ブリッジ
の無い良好な接合状態が得られた。
【００４５】
【発明の効果】本発明のハンダペーストによりバリヤメ
タル層を用いなくとも直接ＩＣチップのパターン配線部
にハンダバンプ電極を形成できるため、接合強度が高
く、信頼性の高いハンダバンプ電極を簡便なプロセスに
より提供することが可能となった。
タル層を用いなくとも直接ＩＣチップのパターン配線部
にハンダバンプ電極を形成できるため、接合強度が高
く、信頼性の高いハンダバンプ電極を簡便なプロセスに
より提供することが可能となった。
【００４６】特に、ハンダペーストのフラックスとして
有機酸エステル、エステル分解触媒から選ばれた少なく
とも１種を含み、かつ有機ハロゲン化合物を含むように
すると、更に接合強度を高め、ボイドを減少させたハン
ダバンプ電極を提供することが可能となり、より高い信
頼性の接合物を提供可能となった。
有機酸エステル、エステル分解触媒から選ばれた少なく
とも１種を含み、かつ有機ハロゲン化合物を含むように
すると、更に接合強度を高め、ボイドを減少させたハン
ダバンプ電極を提供することが可能となり、より高い信
頼性の接合物を提供可能となった。
【００４７】また本発明の成分を含むフラックスを用い
ると低い温度での接合が可能となるため、接合部分での
熱歪みが少ない、接合部品の熱劣化が少ない、接合部分
での腐蝕が発生しにくい、より信頼性の高い接合物を提
供することが可能となった。
ると低い温度での接合が可能となるため、接合部分での
熱歪みが少ない、接合部品の熱劣化が少ない、接合部分
での腐蝕が発生しにくい、より信頼性の高い接合物を提
供することが可能となった。
【００４８】本発明のハンダペーストを用いることによ
り簡便なプロセスで信頼性の高い接合物を形成すること
が可能となった。特に本発明のハンダバンプ電極の形成
方法をＡｌ配線部分に用いた場合、従来の方法に比べ特
に簡便な方法で、信頼性の高いハンダバンプ電極を提供
することが可能となった。
り簡便なプロセスで信頼性の高い接合物を形成すること
が可能となった。特に本発明のハンダバンプ電極の形成
方法をＡｌ配線部分に用いた場合、従来の方法に比べ特
に簡便な方法で、信頼性の高いハンダバンプ電極を提供
することが可能となった。
【００４９】本発明のハンダペーストによりハンダバン
プ電極を形成したＩＣチップは、高い信頼性により高集
積密度化に対応でき、従来より高性能、高機能の電子機
器を提供することが可能となった。特に本発明の接合物
を、移動体通信機器、ノートパソコン、ビデオカメラ、
スチルカメラ等のモバイル機器に応用した場合、より製
品の小型化、高機能化が可能となった。
プ電極を形成したＩＣチップは、高い信頼性により高集
積密度化に対応でき、従来より高性能、高機能の電子機
器を提供することが可能となった。特に本発明の接合物
を、移動体通信機器、ノートパソコン、ビデオカメラ、
スチルカメラ等のモバイル機器に応用した場合、より製
品の小型化、高機能化が可能となった。
【図１】本発明のＳｉチップのハンダバンプ電極と、回
路基板のハンダ金属コート電極とのパターンを合わせた
状態を示す。
路基板のハンダ金属コート電極とのパターンを合わせた
状態を示す。
１ Ｓｉチップ ２ Ａｌ配線部分 ３ ハンダバンプ電極 ４ ハンダ金属コート電極 ５ Ｃｕ電極 ６ 回路基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/92 ６０４Ｅ (72)発明者 村瀬 典子 千葉県千葉市緑区大野台１丁目１−１ 昭 和電工株式会社総合研究所内 (72)発明者 長崎 俊介 千葉県千葉市緑区大野台１丁目１−１ 昭 和電工株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 5F044 KK02 QQ03 QQ04
Claims (11)
- 【請求項１】Ｓｎ−Ｚｎ系またはＳｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系ハ
ンダ粉を用いることを特徴とするＩＣチップのハンダバ
ンプ電極を形成するためのハンダペースト。 - 【請求項２】ハンダペーストが、フラックスとして有機
酸エステル、エステル分解触媒、有機ハロゲン化合物を
含むことを特徴とする請求項１に記載のハンダペース
ト。 - 【請求項３】エステル分解触媒が、有機塩基ハロゲン化
水素酸塩であることを特徴とする請求項２に記載のハン
ダペースト。 - 【請求項４】有機ハロゲン化合物が、炭素数１０以上の
アルキル鎖を持った置換基を有するベンジル化合物の臭
素化合物、または、炭素数１０以上の脂肪酸または脂環
式化合物の一分子中に４個以上の臭素を含むポリ臭素化
合物を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の
ハンダペースト。 - 【請求項５】フラックスが、有機酸エステルおよびエス
テル分解触媒を合計で０．０１〜２０質量％含み、か
つ、有機ハロゲン化合物を０．０２〜２０質量％含むこ
とを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のハン
ダペースト。 - 【請求項６】ＩＣチップの配線部分にハンダペーストを
塗布する工程と、該ハンダペーストをリフローする工程
とを含むことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に
記載のハンダペーストを用いたＩＣチップへのハンダバ
ンプ電極の形成方法。 - 【請求項７】ＩＣチップの配線部分でハンダペーストを
塗布する部分が、Ａｌ配線部分であることを特徴とする
請求項６に記載のハンダバンプ電極の形成方法。 - 【請求項８】請求項６または７に記載の方法でハンダバ
ンプ電極を形成したＩＣチップ。 - 【請求項９】請求項８に記載のＩＣチップを、予めハン
ダ金属をコートしてある回路基板上に載置し、ハンダを
溶解させてＩＣチップを接合させることを特徴とする回
路基板の製造方法。 - 【請求項１０】請求項９の製造方法で作製した回路基
板。 - 【請求項１１】請求項１０に記載の回路基板を組み込ん
だ電子機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000217317A JP2002033346A (ja) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | ハンダバンプ電極の形成に用いるハンダペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000217317A JP2002033346A (ja) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | ハンダバンプ電極の形成に用いるハンダペースト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002033346A true JP2002033346A (ja) | 2002-01-31 |
Family
ID=18712445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000217317A Pending JP2002033346A (ja) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | ハンダバンプ電極の形成に用いるハンダペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002033346A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003303842A (ja) * | 2002-04-12 | 2003-10-24 | Nec Electronics Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| CN101573789A (zh) * | 2006-12-28 | 2009-11-04 | 英特尔公司 | 包括其凸块形成位点上的焊料帽的微电子管芯及其制造方法 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS592142A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-07 | Fujitsu Ltd | ビット列検索方式 |
| JPS635642A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 通信制御ユニツト |
| JPH0282624A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-23 | Toshiba Corp | はんだバンプ付半導体素子及びその製造方法 |
| JPH0817838A (ja) * | 1994-07-01 | 1996-01-19 | Hitachi Ltd | フリップチップ接続方法 |
| JPH08172259A (ja) * | 1994-08-08 | 1996-07-02 | Hewlett Packard Co <Hp> | Ｃｐｄによる基板へのバンプ形成方法 |
| JPH09148333A (ja) * | 1995-09-20 | 1997-06-06 | Fujitsu Ltd | 半導体装置とその製造方法 |
| JPH10242151A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-09-11 | Casio Comput Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH10289909A (ja) * | 1997-04-15 | 1998-10-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体装置およびその製造方法 |
| JPH11340270A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | はんだバンプ形成方法及び半導体モジュールの製造方法 |
| JPH11346051A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プリコート半田の形成方法 |
| WO1999064199A1 (fr) * | 1998-06-10 | 1999-12-16 | Showa Denko K.K. | Poudre de soudage, fondant, pate de soudage, procede de soudage, carte a circuit soudee et produit de jonction soude |
| JP2000012588A (ja) * | 1998-06-17 | 2000-01-14 | Sony Corp | 半導体装置の突起電極の形成方法 |
| JP2000124245A (ja) * | 1998-10-13 | 2000-04-28 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 |
| JP2000133669A (ja) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
2000
- 2000-07-18 JP JP2000217317A patent/JP2002033346A/ja active Pending
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS592142A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-07 | Fujitsu Ltd | ビット列検索方式 |
| JPS635642A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 通信制御ユニツト |
| JPH0282624A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-23 | Toshiba Corp | はんだバンプ付半導体素子及びその製造方法 |
| JPH0817838A (ja) * | 1994-07-01 | 1996-01-19 | Hitachi Ltd | フリップチップ接続方法 |
| JPH08172259A (ja) * | 1994-08-08 | 1996-07-02 | Hewlett Packard Co <Hp> | Ｃｐｄによる基板へのバンプ形成方法 |
| JPH09148333A (ja) * | 1995-09-20 | 1997-06-06 | Fujitsu Ltd | 半導体装置とその製造方法 |
| JPH10242151A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-09-11 | Casio Comput Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH10289909A (ja) * | 1997-04-15 | 1998-10-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体装置およびその製造方法 |
| JPH11340270A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | はんだバンプ形成方法及び半導体モジュールの製造方法 |
| JPH11346051A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プリコート半田の形成方法 |
| WO1999064199A1 (fr) * | 1998-06-10 | 1999-12-16 | Showa Denko K.K. | Poudre de soudage, fondant, pate de soudage, procede de soudage, carte a circuit soudee et produit de jonction soude |
| JP2000012588A (ja) * | 1998-06-17 | 2000-01-14 | Sony Corp | 半導体装置の突起電極の形成方法 |
| JP2000124245A (ja) * | 1998-10-13 | 2000-04-28 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 |
| JP2000133669A (ja) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003303842A (ja) * | 2002-04-12 | 2003-10-24 | Nec Electronics Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| CN101573789A (zh) * | 2006-12-28 | 2009-11-04 | 英特尔公司 | 包括其凸块形成位点上的焊料帽的微电子管芯及其制造方法 |
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