JP2762958B2 - バンプの形成方法 - Google Patents
バンプの形成方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路チップ、配線
基板または集積回路チップキャリアの実装方法に関し、
特にフェイスダウン接続法におけるバンプの形成方法に
関する。
基板または集積回路チップキャリアの実装方法に関し、
特にフェイスダウン接続法におけるバンプの形成方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、フェイスダウン接続等に用いられ
ているバンプは、図４に示すように、集積回路チップま
たは配線基板１上のＡｌ等からなる電極パッド２に、ま
ずバリアメタル層Ａ８として密着性の良い金属、例えば
Ｔｉ，Ｐｄ等をスパッタ法、蒸着法によって形成する。
その上に半田とのぬれ性がよいＮｉ，Ｃｕ等のバリアメ
タル層Ｂ９を、やはりスパッタ法、蒸着法、もしくはメ
ッキ法等で形成する。さらに、バリアメタルの酸化を防
止し、半田が確実にぬれるようにするため、１μm 程度
の薄いＡｕ層１０をメッキ法、蒸着法等により形成す
る。この後、半田を電解メッキ法、半田テープを用いた
打ち抜き法、半田ペーストの印刷法、半田ボール法等に
より形成し、半田の融点以上まで加熱し溶融するウェッ
トバック工程により、半田を半球状化して半田バンプ４
とする。半田バンプ４の組成は、例えばＰｂ／Ｓｎ＝３
７／６３ｗｔ％（共晶半田：融点１８３℃）またはＰｂ
／Ｓｎ＝９５／５ｗｔ％（高融点半田：融点３１０℃）
等が用いられる。
ているバンプは、図４に示すように、集積回路チップま
たは配線基板１上のＡｌ等からなる電極パッド２に、ま
ずバリアメタル層Ａ８として密着性の良い金属、例えば
Ｔｉ，Ｐｄ等をスパッタ法、蒸着法によって形成する。
その上に半田とのぬれ性がよいＮｉ，Ｃｕ等のバリアメ
タル層Ｂ９を、やはりスパッタ法、蒸着法、もしくはメ
ッキ法等で形成する。さらに、バリアメタルの酸化を防
止し、半田が確実にぬれるようにするため、１μm 程度
の薄いＡｕ層１０をメッキ法、蒸着法等により形成す
る。この後、半田を電解メッキ法、半田テープを用いた
打ち抜き法、半田ペーストの印刷法、半田ボール法等に
より形成し、半田の融点以上まで加熱し溶融するウェッ
トバック工程により、半田を半球状化して半田バンプ４
とする。半田バンプ４の組成は、例えばＰｂ／Ｓｎ＝３
７／６３ｗｔ％（共晶半田：融点１８３℃）またはＰｂ
／Ｓｎ＝９５／５ｗｔ％（高融点半田：融点３１０℃）
等が用いられる。
【０００３】この従来のバンプの構造は、バリアメタル
Ａ，Ｂを設けることにより、半田バンプ４と電極パッド
２が直接接触してぬれ性が低下し、接続不良になること
を防止している。
Ａ，Ｂを設けることにより、半田バンプ４と電極パッド
２が直接接触してぬれ性が低下し、接続不良になること
を防止している。
【０００４】また図５は、特開平５−６７６１７号公報
に記載されている他の従来技術を示している。集積回路
チップまたは配線基板１上にアルミニウム等よりなる電
極パッド２を設け（図５（ａ））、チップ１の全面に導
電性樹脂３′を塗布後（図５（ｂ））、フォトマスク１
１を用いて導電性樹脂３′に光を照射し、電極パッド２
の上だけ導電性樹脂３′が残るようにパターニングし
（図５（ｃ））、電極パッド２上にバンプ１２が形成さ
れる（図５（ｄ））。バンプの高さを考慮すれば、導電
性樹脂の膜厚は厚く（約３０μm 以上）する必要があ
る。
に記載されている他の従来技術を示している。集積回路
チップまたは配線基板１上にアルミニウム等よりなる電
極パッド２を設け（図５（ａ））、チップ１の全面に導
電性樹脂３′を塗布後（図５（ｂ））、フォトマスク１
１を用いて導電性樹脂３′に光を照射し、電極パッド２
の上だけ導電性樹脂３′が残るようにパターニングし
（図５（ｃ））、電極パッド２上にバンプ１２が形成さ
れる（図５（ｄ））。バンプの高さを考慮すれば、導電
性樹脂の膜厚は厚く（約３０μm 以上）する必要があ
る。
【０００５】この従来技術はバンプが導電性樹脂ででき
ているために弾力性を有し、高さのばらつきを吸収する
ことができ、かつ挟ピッチパターンが可能となる、プロ
セスが簡単になりコストの低減が可能になるという利点
もある。
ているために弾力性を有し、高さのばらつきを吸収する
ことができ、かつ挟ピッチパターンが可能となる、プロ
セスが簡単になりコストの低減が可能になるという利点
もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図４に示した従来の技
術では、半田バンプを電解メッキで形成する場合、その
高さは±１０μm 程度、組成は目標組成によっては±１
０％以上ばらつくことが多く、このばらつきを制御する
ことが非常に困難であるという問題があった。半田テー
プを用いた打ち抜き法の場合は、１バンプずつ形成しな
ければならないために時間とコストがかかってしまい、
半田ペーストの印刷による場合はピッチ限界は３００μ
m 程度であるため挟ピッチで均一量のペーストを印刷す
るのが困難である。半田ボールを用いる場合は、例えば
ボール径の精度が±５μm であれば高さのばらつきも±
５μm 程度に押さえることが可能であるという利点はあ
るが、その仮固定のため、半田ペーストの予備半田印
刷、フラックスの塗布あるいは印刷の工程が必要とな
り、加えて挟ピッチ、多ピンのパターンに効率的に半田
ボールを供給することが困難であるという問題があっ
た。
術では、半田バンプを電解メッキで形成する場合、その
高さは±１０μm 程度、組成は目標組成によっては±１
０％以上ばらつくことが多く、このばらつきを制御する
ことが非常に困難であるという問題があった。半田テー
プを用いた打ち抜き法の場合は、１バンプずつ形成しな
ければならないために時間とコストがかかってしまい、
半田ペーストの印刷による場合はピッチ限界は３００μ
m 程度であるため挟ピッチで均一量のペーストを印刷す
るのが困難である。半田ボールを用いる場合は、例えば
ボール径の精度が±５μm であれば高さのばらつきも±
５μm 程度に押さえることが可能であるという利点はあ
るが、その仮固定のため、半田ペーストの予備半田印
刷、フラックスの塗布あるいは印刷の工程が必要とな
り、加えて挟ピッチ、多ピンのパターンに効率的に半田
ボールを供給することが困難であるという問題があっ
た。
【０００７】さらにいずれの半田を用いた場合でも、バ
リアメタルが必要不可欠となり、プロセスが複雑で高コ
ストであるという問題もある。
リアメタルが必要不可欠となり、プロセスが複雑で高コ
ストであるという問題もある。
【０００８】図５に示した従来の技術では、樹脂層の膜
厚が厚くなると樹脂中の導電粒子の量が多くなりすぎ、
導電性樹脂に光を当てても光が樹脂中に十分届かずに露
光不足となり、パターニングができなくなることがあ
る。露光を十分に行えるようにするために樹脂中の導電
粒子の量を少なくすると、パターニングは改良されても
導電性が悪くなってしまうという問題がある。導電性、
パターニングを共に満足させるためには樹脂層の高さを
数μm 〜１０μm 程度にしなければならないが、この膜
厚ではバンプとしては高さが不足してしまうため望まし
くない。
厚が厚くなると樹脂中の導電粒子の量が多くなりすぎ、
導電性樹脂に光を当てても光が樹脂中に十分届かずに露
光不足となり、パターニングができなくなることがあ
る。露光を十分に行えるようにするために樹脂中の導電
粒子の量を少なくすると、パターニングは改良されても
導電性が悪くなってしまうという問題がある。導電性、
パターニングを共に満足させるためには樹脂層の高さを
数μm 〜１０μm 程度にしなければならないが、この膜
厚ではバンプとしては高さが不足してしまうため望まし
くない。
【０００９】本発明の目的は、挟ピッチで均一形状かつ
低コストなバンプの構造を得るための簡略化されたプロ
セスを提供することにある。
低コストなバンプの構造を得るための簡略化されたプロ
セスを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のバンプの形成方
法は、集積回路チップもしくは基板に設けられた電極パ
ッド上に導電性を有する接着樹脂層を印刷法もしくはデ
ィスペンサー法によって形成する工程と、前記接着樹脂
層上に半田ボールを接着する工程と、前記半田ボールを
溶融する工程とからなり、前記接着樹脂層上に半田ボー
ルを接着する工程が、半田ボールを別のケース内に予め
敷き詰めた後、接着樹脂層が形成された集積回路チップ
または配線基板を加熱ツールに固定し、フェイスダウン
により前記ケース内の前記半田ボールを接着させる工程
よりなることを特徴とする。
法は、集積回路チップもしくは基板に設けられた電極パ
ッド上に導電性を有する接着樹脂層を印刷法もしくはデ
ィスペンサー法によって形成する工程と、前記接着樹脂
層上に半田ボールを接着する工程と、前記半田ボールを
溶融する工程とからなり、前記接着樹脂層上に半田ボー
ルを接着する工程が、半田ボールを別のケース内に予め
敷き詰めた後、接着樹脂層が形成された集積回路チップ
または配線基板を加熱ツールに固定し、フェイスダウン
により前記ケース内の前記半田ボールを接着させる工程
よりなることを特徴とする。
【００１１】また本発明は、電極パッドが設けられた集
積回路チップもしくは基板上に導電性かつ感光性を有す
る接着樹脂層を形成する工程と、前記接着樹脂層をフォ
トリソグラフィー法を用いてパターニングして電極パッ
ド上に接着樹脂層を形成する工程と、前記接着樹脂層上
に半田ボールを接着する工程と、前記半田ボールを溶融
する工程とからなり、前記接着樹脂層上に半田ボールを
接着する工程が、半田ボールを別のケース内に予め敷き
詰めた後、接着樹脂層が形成された集積回路チップまた
は配線基板を加熱ツールに固定し、フェイスダウンによ
り前記ケース内の前記半田ボールを接着させる工程より
なることを特徴とする。
積回路チップもしくは基板上に導電性かつ感光性を有す
る接着樹脂層を形成する工程と、前記接着樹脂層をフォ
トリソグラフィー法を用いてパターニングして電極パッ
ド上に接着樹脂層を形成する工程と、前記接着樹脂層上
に半田ボールを接着する工程と、前記半田ボールを溶融
する工程とからなり、前記接着樹脂層上に半田ボールを
接着する工程が、半田ボールを別のケース内に予め敷き
詰めた後、接着樹脂層が形成された集積回路チップまた
は配線基板を加熱ツールに固定し、フェイスダウンによ
り前記ケース内の前記半田ボールを接着させる工程より
なることを特徴とする。
【００１２】この方法によれば、導電性の感光性樹脂の
接着力を利用して、半田ボールを配置、仮接着した後こ
れを溶融することによってプロセスを増加することなし
に半田バンプを形成することが可能となる。
接着力を利用して、半田ボールを配置、仮接着した後こ
れを溶融することによってプロセスを増加することなし
に半田バンプを形成することが可能となる。
【００１３】
【実施例】（実施例１）図１は、本発明のバンプの形成
方法による構造の一例を示す断面図である。Ａｌ等より
なる電極パッド２が形成された集積回路チップまたは配
線基板１の全面に、スピンコート等により高導電性感光
性接着樹脂層を約１０μm程度の均一な厚さに塗布し、
これをフォトリソグラフィー（ＰＲ）によりパターニン
グし、半硬化状態として高導電性感光性接着樹脂パッド
３を形成する。ＰＲによってパターニングを行うため、
１００μm ピッチ以下の挟ピッチパターンも容易に形
成が可能である。また、厚さも１０μm 程度であるの
でパターニングが容易であり、かつ導電性に優れ、大電
流用途に応用することも可能である。この接着樹脂パッ
ド３上に半田バンプを形成する。
方法による構造の一例を示す断面図である。Ａｌ等より
なる電極パッド２が形成された集積回路チップまたは配
線基板１の全面に、スピンコート等により高導電性感光
性接着樹脂層を約１０μm程度の均一な厚さに塗布し、
これをフォトリソグラフィー（ＰＲ）によりパターニン
グし、半硬化状態として高導電性感光性接着樹脂パッド
３を形成する。ＰＲによってパターニングを行うため、
１００μm ピッチ以下の挟ピッチパターンも容易に形
成が可能である。また、厚さも１０μm 程度であるの
でパターニングが容易であり、かつ導電性に優れ、大電
流用途に応用することも可能である。この接着樹脂パッ
ド３上に半田バンプを形成する。
【００１４】図２は、半田バンプ４の形成方法を示した
図である。接着樹脂パッド３は半硬化状態において温度
を上昇させると、５０℃付近から接着力が発現し、１０
０℃付近で高い接着力が得られるようになる。集積回路
チップまたは配線基板１を１００℃付近まで過熱した状
態で、半田ボール５を上部から落としこみ、接着樹脂パ
ッド３に接着させる。この時、振動や揺動を加えること
で、樹脂パッド３上に移動した半田ボール５だけを接着
することができる。また、接着力は十分に強いため、一
度接着した半田ボールが再びパッドから離れることもな
い。多ピンパターンでも、使用する半田ボール５の数を
多くすれば、ほぼ一括に樹脂パッド３に半田ボールを供
給することができる。余分な半田ボール５は回収して使
用することもできる。なお、振動及び揺動は、部品配列
用に使用されるように、揺動機能付き振動器を用いれば
よい。
図である。接着樹脂パッド３は半硬化状態において温度
を上昇させると、５０℃付近から接着力が発現し、１０
０℃付近で高い接着力が得られるようになる。集積回路
チップまたは配線基板１を１００℃付近まで過熱した状
態で、半田ボール５を上部から落としこみ、接着樹脂パ
ッド３に接着させる。この時、振動や揺動を加えること
で、樹脂パッド３上に移動した半田ボール５だけを接着
することができる。また、接着力は十分に強いため、一
度接着した半田ボールが再びパッドから離れることもな
い。多ピンパターンでも、使用する半田ボール５の数を
多くすれば、ほぼ一括に樹脂パッド３に半田ボールを供
給することができる。余分な半田ボール５は回収して使
用することもできる。なお、振動及び揺動は、部品配列
用に使用されるように、揺動機能付き振動器を用いれば
よい。
【００１５】この後、半田ボール５をその融点以上まで
加熱し、溶融すると同時に、接着樹脂パッドを完全に硬
化させ、図１に示したようなバンプの構造を得る。
加熱し、溶融すると同時に、接着樹脂パッドを完全に硬
化させ、図１に示したようなバンプの構造を得る。
【００１６】半田ボール５は組成にばらつきが無く、大
きさの均一性が高いため、半田バンプ４としての高さば
らつきも小さくでき、適切なサイズのボールを用いるこ
とで容易にバンプとして必要な高さを得ることができ
る。
きさの均一性が高いため、半田バンプ４としての高さば
らつきも小さくでき、適切なサイズのボールを用いるこ
とで容易にバンプとして必要な高さを得ることができ
る。
【００１７】以上のように、従来不可欠だったバリアメ
タルの形成も必要なくなり、従来バンプ形成に費やされ
た時間・コストを削減することが可能となる。
タルの形成も必要なくなり、従来バンプ形成に費やされ
た時間・コストを削減することが可能となる。
【００１８】（実施例２）図３は、本発明の形成方法を
示す一例を示した図である。この方法では、半田ボール
５をケース６内に予め敷き詰めておき、接着樹脂パッド
３が形成された集積回路チップまたは配線基板１を加熱
ツール７に真空吸着等によって固定し、フェイスダウン
によりケース６内の半田ボール５を接着させる。
示す一例を示した図である。この方法では、半田ボール
５をケース６内に予め敷き詰めておき、接着樹脂パッド
３が形成された集積回路チップまたは配線基板１を加熱
ツール７に真空吸着等によって固定し、フェイスダウン
によりケース６内の半田ボール５を接着させる。
【００１９】ケース６の代わりに所望のパターンの構図
を設けたボール形を用意しておけば、パターンどおりの
半田ボールの接着をより効果的に行うことが可能であ
る。
を設けたボール形を用意しておけば、パターンどおりの
半田ボールの接着をより効果的に行うことが可能であ
る。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明のバンプの形
成方法によれば、従来不可欠だったバリアメタルの形成
等の複雑なプロセスを要さない、非常に簡単なプロセス
で挟ピッチパターンの半田バンプを低コストで形成する
ことができる。
成方法によれば、従来不可欠だったバリアメタルの形成
等の複雑なプロセスを要さない、非常に簡単なプロセス
で挟ピッチパターンの半田バンプを低コストで形成する
ことができる。
【図１】本発明の実施例１において説明したバンプの構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例１において説明したバンプの形
成方法を示す図である。
成方法を示す図である。
【図３】本発明の実施例２において説明したバンプの形
成方法を示す図である。
成方法を示す図である。
【図４】従来の技術を説明するための断面図である。
【図５】従来の第２の技術を説明するための工程図であ
る。
る。
１ 集積回路チップまたは配線基板 ２ 電極パッド ３ 接着樹脂パッド ３′ 導電性樹脂 ４ 半田バンプ ５ 半田ボール ６ ケース ７ 加熱ツール ８ バリアメタルＡ ９ バリアメタルＢ １０ Ａｕ層 １１ フォトマスク １２ バンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/321 H01L 21/60 311
Claims (4)
- 【請求項１】集積回路チップもしくは基板に設けられた
電極パッド上に導電性を有する接着樹脂層を印刷法もし
くはディスペンサー法によって形成する工程と、前記接
着樹脂層上に半田ボールを接着する工程と、前記半田ボ
ールを溶融する工程とからなり、前記接着樹脂層上に半
田ボールを接着する工程が、半田ボールを別のケース内
に予め敷き詰めた後、接着樹脂層が形成された集積回路
チップまたは配線基板を加熱ツールに固定し、フェイス
ダウンにより前記ケース内の前記半田ボールを接着させ
る工程よりなることを特徴とするバンプの形成方法。 - 【請求項２】電極パッドが設けられた集積回路チップも
しくは基板上に導電性かつ感光性を有する接着樹脂層を
形成する工程と、前記接着樹脂層をフォトリソグラフィ
ー法を用いてパターニングして電極パッド上に接着樹脂
層を形成する工程と、前記接着樹脂層上に半田ボールを
接着する工程と、前記半田ボールを溶融する工程とから
なり、前記接着樹脂層上に半田ボールを接着する工程
が、半田ボールを別のケース内に予め敷き詰めた後、接
着樹脂層が形成された集積回路チップまたは配線基板を
加熱ツールに固定し、フェイスダウンにより前記ケース
内の前記半田ボールを接着させる工程よりなることを特
徴とするバンプの形成方法。 - 【請求項３】前記接着樹脂層のパターンに対応した型に
半田ボールを敷き詰めることを特徴とする請求項１また
は２記載のバンプの形成方法。 - 【請求項４】前記接着樹脂層が数μm 〜１０μmの厚さ
であることを特徴とする請求項１，２，３のいずれかに
記載のバンプの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7127948A JP2762958B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | バンプの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7127948A JP2762958B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | バンプの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08321505A JPH08321505A (ja) | 1996-12-03 |
| JP2762958B2 true JP2762958B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=14972607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7127948A Expired - Fee Related JP2762958B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | バンプの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2762958B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5786635A (en) * | 1996-12-16 | 1998-07-28 | International Business Machines Corporation | Electronic package with compressible heatsink structure |
| TW201025467A (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-01 | United Test Ct Inc | Ball implantation method and ball implantation system applying the method |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07101691B2 (ja) * | 1988-07-12 | 1995-11-01 | シャープ株式会社 | 電極の形成方法 |
| JPH0254932A (ja) * | 1988-08-20 | 1990-02-23 | Fujitsu Ltd | はんだバンプの形成方法 |
| JPH0677635A (ja) * | 1992-08-26 | 1994-03-18 | Ace Denshi Kogyo Kk | プリント回路基板の半田付けパッド部製造方法 |
| JP3232872B2 (ja) * | 1994-04-15 | 2001-11-26 | ソニー株式会社 | はんだバンプの形成方法 |
-
1995
- 1995-05-26 JP JP7127948A patent/JP2762958B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08321505A (ja) | 1996-12-03 |
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