JP2803664B2 - 基板接続構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板接続構造に関
し、特に半導体装置の電極上に配設される突起部と基板
の電極上に配設される突起部とを接続することによっ
て、半導体装置を基板に接続した構造に関する。
し、特に半導体装置の電極上に配設される突起部と基板
の電極上に配設される突起部とを接続することによっ
て、半導体装置を基板に接続した構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１Ａを参照すると、半導体素子１０５
のボンティングバッド１０７には、Ａｕボールにより形
成された金属接続端子１０４が配設されている。一方、
基板１１１の基板パッド１１１ａ上には、半田により形
成された金属部１１２が配設されている。両者をフェイ
スダウンボンディングすると、金属部１１２内に金属接
続端子１０４を形成するＡｕが拡散し、Ａｕ−Ｓｎ共晶
合金が形成される。基板パッド１１１ａのパターンは、
一般的に、円あるいは正方形であり、金属接続端子１０
４と金属部１１２との接合部１１３の形状は、半田が溶
融，凝固する過程で、図１Ｂに示されるように、樽型の
ように中央が膨れたものとなる。この樽型の接合部１１
３を水平方向に切り取った断面は円形となる。このよう
な従来の半導体装置を基板に接続した構造は、例えば、
特開昭６２−２８１４３５号公報、「THE DESIGN OF
FLIPCHIP JOINT BY OTHER METAL BUMP - FLIPC
HIP ATTACH TECHNOLOGY」（IMC 1994 Proceeding,
Omiya, April 20〜April 22,1994）および「THE D
ESIGN AND RELIABILITY OF FLIP CHIPATTACH JOI
NT ON SURFACE LAMINAR CIRCUIT」（ISHM '93 Pr
oceedings）に開示されている。
のボンティングバッド１０７には、Ａｕボールにより形
成された金属接続端子１０４が配設されている。一方、
基板１１１の基板パッド１１１ａ上には、半田により形
成された金属部１１２が配設されている。両者をフェイ
スダウンボンディングすると、金属部１１２内に金属接
続端子１０４を形成するＡｕが拡散し、Ａｕ−Ｓｎ共晶
合金が形成される。基板パッド１１１ａのパターンは、
一般的に、円あるいは正方形であり、金属接続端子１０
４と金属部１１２との接合部１１３の形状は、半田が溶
融，凝固する過程で、図１Ｂに示されるように、樽型の
ように中央が膨れたものとなる。この樽型の接合部１１
３を水平方向に切り取った断面は円形となる。このよう
な従来の半導体装置を基板に接続した構造は、例えば、
特開昭６２−２８１４３５号公報、「THE DESIGN OF
FLIPCHIP JOINT BY OTHER METAL BUMP - FLIPC
HIP ATTACH TECHNOLOGY」（IMC 1994 Proceeding,
Omiya, April 20〜April 22,1994）および「THE D
ESIGN AND RELIABILITY OF FLIP CHIPATTACH JOI
NT ON SURFACE LAMINAR CIRCUIT」（ISHM '93 Pr
oceedings）に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来の接続構造で
は、半導体素子と基板との間の接合部が樽形になってし
まうので、半導体素子１０５と基板１１１との熱膨張係
数の差による応力が、ボンティングバッド１０７と金属
接続端子１０４との接続部、あるいは、基板パッド１１
１ａと金属部１１２との接続部に集中し、これら接続部
で破断しやすいとうい欠点がある。特に剛性の低い基板
パッドと金属部との接続部は破断しやすいという問題点
がある。
は、半導体素子と基板との間の接合部が樽形になってし
まうので、半導体素子１０５と基板１１１との熱膨張係
数の差による応力が、ボンティングバッド１０７と金属
接続端子１０４との接続部、あるいは、基板パッド１１
１ａと金属部１１２との接続部に集中し、これら接続部
で破断しやすいとうい欠点がある。特に剛性の低い基板
パッドと金属部との接続部は破断しやすいという問題点
がある。
【０００４】さらに、溶融した半田が基板パッドの外に
流れることがあるので、狭ピッチで配列される基板パッ
ド同士の間隔が狭くなると、半田ブリッジ、すなわち隣
接して配設された基板パッドの半田による接触が発生し
やすいという欠点がある。
流れることがあるので、狭ピッチで配列される基板パッ
ド同士の間隔が狭くなると、半田ブリッジ、すなわち隣
接して配設された基板パッドの半田による接触が発生し
やすいという欠点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の基板接続構造は、第１の基板と第２の基
板とを接続する接続構造であって、第１の基板に設けら
れた第１の電極の上に第１の金属により形成された第１
のバンプと、前記第１のバンプと接合され、第２の基板
に設けられた第２の電極の上に第２の金属により形成さ
れた第２のバンプとを備え、第１の方向での断面では、
前記第１のバンプの径が前記第２のバンプの径とほぼ同
じかまたは大きく、前記第１の方向と直交する第２の方
向での断面では、前記第１のバンプの径が前記第２のバ
ンプの径よりも小さいものである。
めに、本発明の基板接続構造は、第１の基板と第２の基
板とを接続する接続構造であって、第１の基板に設けら
れた第１の電極の上に第１の金属により形成された第１
のバンプと、前記第１のバンプと接合され、第２の基板
に設けられた第２の電極の上に第２の金属により形成さ
れた第２のバンプとを備え、第１の方向での断面では、
前記第１のバンプの径が前記第２のバンプの径とほぼ同
じかまたは大きく、前記第１の方向と直交する第２の方
向での断面では、前記第１のバンプの径が前記第２のバ
ンプの径よりも小さいものである。
【０００６】また、本発明の基板接続構造は、半導体装
置の第１の電極上に配設された第１のバンプと、基板に
所定の間隔で配列され、長方形をなし、所定の間隔で配
列される方向の第１の辺の長さが他方の第２の辺の長さ
よりも小さい第２の電極と、前記第２の電極上に配設さ
れ、溶融して前記第１のバンプと接合した第２のバンプ
とを備えるものである。
置の第１の電極上に配設された第１のバンプと、基板に
所定の間隔で配列され、長方形をなし、所定の間隔で配
列される方向の第１の辺の長さが他方の第２の辺の長さ
よりも小さい第２の電極と、前記第２の電極上に配設さ
れ、溶融して前記第１のバンプと接合した第２のバンプ
とを備えるものである。
【０００７】また、本発明の基板接続構造は、半導体装
置上に形成された電極と、該電極上に形成された第１の
金属からなる第１のバンプと、基板上に、所定の間隔で
配列され、配列される方向に平行な第１の辺の長さがそ
れと直交する第２の辺の長さよりも短く、該第１の辺の
長さは前記第１のバンプの径よりも小さく前記第２の辺
の長さは前記第１のバンプの径よりも大きい、複数の基
板パッドと、該基板パッド上に形成され、溶融して前記
第１のバンプを覆い、前記第１の辺と平行な方向の幅が
前記第１のバンプの径よりも小さく、前記第２の辺と平
行な方向の幅が前記第１のバンプの径よりも大きい、前
記第１の金属とは異なる第２の金属からなる第２のバン
プとを備えるものである。
置上に形成された電極と、該電極上に形成された第１の
金属からなる第１のバンプと、基板上に、所定の間隔で
配列され、配列される方向に平行な第１の辺の長さがそ
れと直交する第２の辺の長さよりも短く、該第１の辺の
長さは前記第１のバンプの径よりも小さく前記第２の辺
の長さは前記第１のバンプの径よりも大きい、複数の基
板パッドと、該基板パッド上に形成され、溶融して前記
第１のバンプを覆い、前記第１の辺と平行な方向の幅が
前記第１のバンプの径よりも小さく、前記第２の辺と平
行な方向の幅が前記第１のバンプの径よりも大きい、前
記第１の金属とは異なる第２の金属からなる第２のバン
プとを備えるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第１の実施形態の
半導体装置と基板との接続構造が、図面を参照して詳細
に説明される。
半導体装置と基板との接続構造が、図面を参照して詳細
に説明される。
【０００９】本実施形態の半導体装置を基板に接続する
構造は、半導体チップ１上に形成されたＡｌパッド２
と、該パッド２上に形成された第１の金属、例えばＡｕ
からなる第１のバンプ４と、配線基板５上に所定の間隔
で配列され、配列される方向に平行な第１の辺の長さＬ
がそれと直交する第２の辺の長さＭよりも短く、該第１
の辺の長さＬは前記第１のバンプ４の径よりも小さく前
記第２の辺の長さＭは前記第１のバンプ４の径よりも大
きい、それぞれが長方形をなす複数の基板パッド６と、
該基板パッド６上に形成され、溶融して前記第１のバン
プ４を覆い、前記第１の辺と平行な方向の幅が前記第１
のバンプ４の幅よりも小さく、前記第２の辺と平行な方
向の幅が前記第１のバンプ４の幅よりも大きい、前記第
１の金属とは異なる第２の金属、例えば共晶Ｓｎ／Ｐｂ
からなる第２のバンプ７とを備えるものである。
構造は、半導体チップ１上に形成されたＡｌパッド２
と、該パッド２上に形成された第１の金属、例えばＡｕ
からなる第１のバンプ４と、配線基板５上に所定の間隔
で配列され、配列される方向に平行な第１の辺の長さＬ
がそれと直交する第２の辺の長さＭよりも短く、該第１
の辺の長さＬは前記第１のバンプ４の径よりも小さく前
記第２の辺の長さＭは前記第１のバンプ４の径よりも大
きい、それぞれが長方形をなす複数の基板パッド６と、
該基板パッド６上に形成され、溶融して前記第１のバン
プ４を覆い、前記第１の辺と平行な方向の幅が前記第１
のバンプ４の幅よりも小さく、前記第２の辺と平行な方
向の幅が前記第１のバンプ４の幅よりも大きい、前記第
１の金属とは異なる第２の金属、例えば共晶Ｓｎ／Ｐｂ
からなる第２のバンプ７とを備えるものである。
【００１０】図２および図３ＡおよびＢを参照すると、
半導体チップ１上にはＡｌパッド２および保護膜３が形
成されている。そして、Ａｌパッド２上には、Ａｕバン
プ４が形成されている。一方、配線基板５の基板パッド
６上には、半田バンプ７が形成されている。そして、半
導体チップ１および配線基板５をフェイスダウンして接
合すると、半田バンプ４内部にＡｕバンプ４を形成する
Ａｕが拡散し、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金が形成される。
半導体チップ１上にはＡｌパッド２および保護膜３が形
成されている。そして、Ａｌパッド２上には、Ａｕバン
プ４が形成されている。一方、配線基板５の基板パッド
６上には、半田バンプ７が形成されている。そして、半
導体チップ１および配線基板５をフェイスダウンして接
合すると、半田バンプ４内部にＡｕバンプ４を形成する
Ａｕが拡散し、Ａｕ−Ｓｎ共晶合金が形成される。
【００１１】複数の基板パッド６が、配線基板５上に、
所定の間隔を持って配列されている。配線基板５上に形
成される基板パッド６は、その配列（ピッチ）方向の辺
の長さＬについてはＡｕバンプ４の直径よりも小さく、
その配列方向と直角な方向の辺の長さＭについてはＡｕ
バンプ４の直径より大きくなるように形成されている。
すなわち、基板パッド６は、直交する２つの辺の長さが
互いに異なる長方形である。
所定の間隔を持って配列されている。配線基板５上に形
成される基板パッド６は、その配列（ピッチ）方向の辺
の長さＬについてはＡｕバンプ４の直径よりも小さく、
その配列方向と直角な方向の辺の長さＭについてはＡｕ
バンプ４の直径より大きくなるように形成されている。
すなわち、基板パッド６は、直交する２つの辺の長さが
互いに異なる長方形である。
【００１２】半導体チップ１と配線基板５とが接続され
た後の接続構造が、図３ＡおよびＢに示されている。Ａ
ｕバンプ４と半田バンプ７との接合部付近の形状は、基
板パッド６の短辺に平行な平面（Ａ−Ａ）による断面で
は、半田バンプ７の中央部で幾分くびれている。すなわ
ち、半田バンプ７の幅が、Ａｕバンプ４の径と等しいか
それよりも小さくなっている。一方、基板パッド６の長
辺に平行な平面（Ｂ−Ｂ）による断面では、半田バンプ
７がなだらかなスロープ（フィレット形状）をなしてい
る。すなわち、半田バンプ７の幅が、基板パッド６に向
けて次第に大きくなっているとともに、全体として、Ａ
ｕバンプ４の径よりも大きくなっている。
た後の接続構造が、図３ＡおよびＢに示されている。Ａ
ｕバンプ４と半田バンプ７との接合部付近の形状は、基
板パッド６の短辺に平行な平面（Ａ−Ａ）による断面で
は、半田バンプ７の中央部で幾分くびれている。すなわ
ち、半田バンプ７の幅が、Ａｕバンプ４の径と等しいか
それよりも小さくなっている。一方、基板パッド６の長
辺に平行な平面（Ｂ−Ｂ）による断面では、半田バンプ
７がなだらかなスロープ（フィレット形状）をなしてい
る。すなわち、半田バンプ７の幅が、基板パッド６に向
けて次第に大きくなっているとともに、全体として、Ａ
ｕバンプ４の径よりも大きくなっている。
【００１３】図３Ａに示されたような接合形状では、狭
ピッチに基板パッドが配列された場合の接続における半
田ブリッジの発生や、未半田による接続不良が防止され
得る。すなわち、供給された半田が多い場合は、基板パ
ッド６上でピッチ方向と直交する方向、すなわち長手方
向に半田を逃すことが可能であり、供給された半田が少
ない場合は、基板パッド６上でピッチ方向と直交する方
向、すなわち長手方向から半田を吸い上げることができ
るので濡れ不足を防ぐことができる。
ピッチに基板パッドが配列された場合の接続における半
田ブリッジの発生や、未半田による接続不良が防止され
得る。すなわち、供給された半田が多い場合は、基板パ
ッド６上でピッチ方向と直交する方向、すなわち長手方
向に半田を逃すことが可能であり、供給された半田が少
ない場合は、基板パッド６上でピッチ方向と直交する方
向、すなわち長手方向から半田を吸い上げることができ
るので濡れ不足を防ぐことができる。
【００１４】図３Ｂに示されたような接合形状であれ
ば、半田と基板パッド６との接合面積が大きいので、熱
応力がこの接合面積全体に分散されて、この部分におけ
る破断を回避することができる。
ば、半田と基板パッド６との接合面積が大きいので、熱
応力がこの接合面積全体に分散されて、この部分におけ
る破断を回避することができる。
【００１５】基板パッド６の縦横比率は、１．５〜７．
０が適当である。例えば、基板パッド６のサイズとして
は、幅６０×長さ２５０μｍや、幅４０×長さ２５０μ
ｍが選択され得る。Ａｕバンプ４は、Ａｕの代りにＡｕ
を主成分とする合金または、ＣｕまたはＣｕを主成分と
する合金を用いてもよい。また、半田バンプ７の半田
は、Ｓｎ／３．５Ａｇ、または共晶Ｓｎ／Ｐｂを用いる
ことも可能である。
０が適当である。例えば、基板パッド６のサイズとして
は、幅６０×長さ２５０μｍや、幅４０×長さ２５０μ
ｍが選択され得る。Ａｕバンプ４は、Ａｕの代りにＡｕ
を主成分とする合金または、ＣｕまたはＣｕを主成分と
する合金を用いてもよい。また、半田バンプ７の半田
は、Ｓｎ／３．５Ａｇ、または共晶Ｓｎ／Ｐｂを用いる
ことも可能である。
【００１６】Ａｕバンプ４は、一般的なネイルヘッドボ
ンディング法にて形成してもよい。
ンディング法にて形成してもよい。
【００１７】図４Ａ〜Ｆに示されるとおり、ボンディン
グワイヤ２１をキャピラリ２２に通し、そのワイヤ２１
の先端に金属ボール２３を形成する（図４Ａ）。つい
で、図示せぬ加熱ステージにより２００〜３００℃に加
熱されている半導体チップ１のＡｌパッド２に、キャピ
ラリ２２の位置を合わせた後、金属ボール２３を押圧し
これを変形させつつ、超音波を印加させてＡｌパッド２
に金属ボール２３を接合し金属突起であるＡｕバンプ４
を形成する（図４Ｂ）。
グワイヤ２１をキャピラリ２２に通し、そのワイヤ２１
の先端に金属ボール２３を形成する（図４Ａ）。つい
で、図示せぬ加熱ステージにより２００〜３００℃に加
熱されている半導体チップ１のＡｌパッド２に、キャピ
ラリ２２の位置を合わせた後、金属ボール２３を押圧し
これを変形させつつ、超音波を印加させてＡｌパッド２
に金属ボール２３を接合し金属突起であるＡｕバンプ４
を形成する（図４Ｂ）。
【００１８】この後、キャピラリ２２を上昇させ（図４
Ｃ）、さらにこれを横方向に移動させる（図４Ｄ）。次
に、キャピラリ２２を下降させ、キャピラリ２２の下面
の平坦部をバンプ４のワイヤ部分に再度押圧し、ワイヤ
部分を変形させ、さらにワイヤを切断する（図４Ｅ）。
最後に、キャピラリ２２を上昇させて、Ａｕバンプ４の
形成が完了する（図４Ｆ）。
Ｃ）、さらにこれを横方向に移動させる（図４Ｄ）。次
に、キャピラリ２２を下降させ、キャピラリ２２の下面
の平坦部をバンプ４のワイヤ部分に再度押圧し、ワイヤ
部分を変形させ、さらにワイヤを切断する（図４Ｅ）。
最後に、キャピラリ２２を上昇させて、Ａｕバンプ４の
形成が完了する（図４Ｆ）。
【００１９】本実施形態において、Ａｕバンプの形成方
法として、ネイルヘッドボンディング法を用いているた
めに、半導体チップ１のＡｌパッド２上にバリアメタル
層を形成することなく直接バンプを形成することができ
る。他のバンプ形成方法であるメッキ法や真空蒸着法と
比べて製造工程が簡易で設備も簡単なため、低コストで
Ａｕバンプを形成することができる。
法として、ネイルヘッドボンディング法を用いているた
めに、半導体チップ１のＡｌパッド２上にバリアメタル
層を形成することなく直接バンプを形成することができ
る。他のバンプ形成方法であるメッキ法や真空蒸着法と
比べて製造工程が簡易で設備も簡単なため、低コストで
Ａｕバンプを形成することができる。
【００２０】このように、本実施形態の接続構造によれ
ば、基板パッドを、それらが狭ピッチで配列される方向
の辺が短く、他方の辺が長くなるような長方形に形成し
ているために、供給される半田の量が不適当であって
も、半田ブリッジの発生や未半田による接続不良を防ぐ
ことができるとともに、熱応力による破断を緩和するこ
とができる。
ば、基板パッドを、それらが狭ピッチで配列される方向
の辺が短く、他方の辺が長くなるような長方形に形成し
ているために、供給される半田の量が不適当であって
も、半田ブリッジの発生や未半田による接続不良を防ぐ
ことができるとともに、熱応力による破断を緩和するこ
とができる。
【００２１】次に、本発明の第２の実施形態の接続構造
が図５ＡおよびＢを参照して説明される。
が図５ＡおよびＢを参照して説明される。
【００２２】図５ＡおよびＢを参照すると、本実施形態
の接続構造では、Ａｕバンプの先端が基板パッド６と直
接接触している。この構造は、半導体チップ１と配線基
板５とを接合する際に、両者を接合させる圧力を大きく
することによって得られる。
の接続構造では、Ａｕバンプの先端が基板パッド６と直
接接触している。この構造は、半導体チップ１と配線基
板５とを接合する際に、両者を接合させる圧力を大きく
することによって得られる。
【００２３】次に、本発明の第３の実施形態の接続構造
が図６ＡおよびＢを参照して説明される。
が図６ＡおよびＢを参照して説明される。
【００２４】本実施形態の接続構造では、半田バンプ７
が、Ａｌパッド２近くまで濡れ上がり、Ａｕバンプ４の
ほぼ全体を薄く覆っている。また、基板パッド６は、図
６Ｂに示されるように、配線の一部を残してソルダレジ
スト８で覆われている。そして、ソルダレジスト８の開
口部が基板パッド６として使用される。
が、Ａｌパッド２近くまで濡れ上がり、Ａｕバンプ４の
ほぼ全体を薄く覆っている。また、基板パッド６は、図
６Ｂに示されるように、配線の一部を残してソルダレジ
スト８で覆われている。そして、ソルダレジスト８の開
口部が基板パッド６として使用される。
【００２５】本実施形態の構造は、半田バンプ７の体積
を大きくしたり、あるいは半導体チップ１と配線基板５
との接合時の温度を高めに設定することにより得ること
ができる。
を大きくしたり、あるいは半導体チップ１と配線基板５
との接合時の温度を高めに設定することにより得ること
ができる。
【００２６】次に、本発明の第４の実施形態の接続構造
が図７Ａ，ＢおよびＣを参照して説明される。
が図７Ａ，ＢおよびＣを参照して説明される。
【００２７】図７Ａを参照すると、半田バンプ７は、基
板パッド６のピッチ配列方向と直交する側面では、Ａｕ
バンプ４の中間あたりまで濡れ上がっている。一方、図
７Ｂを参照すると、半田バンプ７は、基板パッド６のピ
ッチ配列方向の側面では、Ａｌパッド２付近まで濡れ上
がりＡｕバンプ４のほぼ全表面を薄く覆っている。
板パッド６のピッチ配列方向と直交する側面では、Ａｕ
バンプ４の中間あたりまで濡れ上がっている。一方、図
７Ｂを参照すると、半田バンプ７は、基板パッド６のピ
ッチ配列方向の側面では、Ａｌパッド２付近まで濡れ上
がりＡｕバンプ４のほぼ全表面を薄く覆っている。
【００２８】基板パッド６の長手方向、すなわち短辺側
からは半田が集まりやすいために、図７Ｃに示されるよ
うな接合形状が得られる。
からは半田が集まりやすいために、図７Ｃに示されるよ
うな接合形状が得られる。
【００２９】上述の第２〜第４の実施形態による接続構
造であっても、前述の第１の実施形態による接続構造と
同様の効果を得ることができる。すなわち半田ブリッジ
の発生、未半田による接続不良や、熱応力による接合部
の破断を防止することができる。
造であっても、前述の第１の実施形態による接続構造と
同様の効果を得ることができる。すなわち半田ブリッジ
の発生、未半田による接続不良や、熱応力による接合部
の破断を防止することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の基板接続
構造によれば、供給される半田の量が不適当であって
も、半田ブリッジの発生や未半田による接続不良を防ぐ
ことができる。さらに、熱応力による破断を緩和するこ
とができる。
構造によれば、供給される半田の量が不適当であって
も、半田ブリッジの発生や未半田による接続不良を防ぐ
ことができる。さらに、熱応力による破断を緩和するこ
とができる。
【図１】本発明の第１から第４の実施形態の基板接続構
造を説明する図であって、接続前の状態を示した平面図
である。
造を説明する図であって、接続前の状態を示した平面図
である。
【図２】本発明の第１の実施形態の基板接続構造を示す
断面図であって、図２Ａは、特に図１に示されたＡ−Ａ
線による断面の状態を示した断面図であり、図２Ｂは、
図１に示されたＢ−Ｂ線による断面の状態を示した断面
図である。
断面図であって、図２Ａは、特に図１に示されたＡ−Ａ
線による断面の状態を示した断面図であり、図２Ｂは、
図１に示されたＢ−Ｂ線による断面の状態を示した断面
図である。
【図３】本発明の第１の実施形態において、Ａｕバンプ
を形成する方法を示す断面図である。
を形成する方法を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の基板接続構造を示す
断面図であって、図４Ａは、図１に示されたＡ−Ａ線に
よる断面の状態を示した断面図であり、図４Ｂは、図１
に示されたＢ−Ｂ線による断面の状態を示した断面図で
ある。
断面図であって、図４Ａは、図１に示されたＡ−Ａ線に
よる断面の状態を示した断面図であり、図４Ｂは、図１
に示されたＢ−Ｂ線による断面の状態を示した断面図で
ある。
【図５】本発明の第３の実施形態の基板接続構造を示す
断面図であって、図５Ａは、図１に示されたＡ−Ａ線に
よる断面の状態を示した断面図であり、図５Ｂは、図１
に示されたＢ−Ｂ線による断面の状態を示した断面図で
ある。
断面図であって、図５Ａは、図１に示されたＡ−Ａ線に
よる断面の状態を示した断面図であり、図５Ｂは、図１
に示されたＢ−Ｂ線による断面の状態を示した断面図で
ある。
【図６】本発明の第４の実施形態の基板接続構造を示す
断面図であって、図６Ａは、図１に示されたＡ−Ａ線に
よる断面の状態を示した断面図であり、図６Ｂは、図２
に示されたＢ−Ｂ線による断面の状態を示した断面図で
あり、図６Ｂと同方向から基板接続構造を見た場合の外
観図である。
断面図であって、図６Ａは、図１に示されたＡ−Ａ線に
よる断面の状態を示した断面図であり、図６Ｂは、図２
に示されたＢ−Ｂ線による断面の状態を示した断面図で
あり、図６Ｂと同方向から基板接続構造を見た場合の外
観図である。
【図７】図７Ａは、従来の半導体装置を基板に接続する
前の構造を説明する断面図であり、図７Ｂは、従来の半
導体装置を基板に接続した構造を示す断面図である。
前の構造を説明する断面図であり、図７Ｂは、従来の半
導体装置を基板に接続した構造を示す断面図である。
１ 半導体チップ ２ Ａｌパッド ３ 保護膜 ４ Ａｕバンプ ５ 配線基板 ６ 基板パッド ７ 半田バンプ ８ ソルダーレジスト
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/60 311 H01L 21/77
Claims (15)
- 【請求項１】 第１の基板と第２の基板とを接続する接
続構造であって、 第１の基板に設けられた第１の電極の上に第１の金属に
より形成された第１のバンプと、 前記第１のバンプと接合され、第２の基板に設けられた
第２の電極の上に第２の金属により形成された第２のバ
ンプとを備え、 第１の方向での断面では、前記第１のバンプの径が前記
第２のバンプの径とほぼ同じかまたは大きく、 前記第１の方向と直交する第２の方向での断面では、前
記第１のバンプの径が前記第２のバンプの径よりも小さ
いことを特徴とする基板接続構造。 - 【請求項２】 前記第１の金属は、前記第２の金属と異
なることを特徴とする請求項１記載の基板接続構造。 - 【請求項３】 前記第１の金属は、Ａｕ、Ａｕを主成分
とした合金、ＣｕあるいはＣｕを主成分とした合金のい
ずれか一つであることを特徴とする請求項１または２記
載の基板接続構造。 - 【請求項４】 前記第２の金属は、Ｓｎ／３．５Ａｇあ
るいは共晶Ｓｎ／Ｐｂのいずれか一方であることを特徴
とする請求項１または２記載の基板接続構造。 - 【請求項５】 前記第２の方向からの断面では、前記第
２のバンプは、その径が前記第２の電極に近づくにつれ
て大きくなるような、スロープ状をなしていることを特
徴とする請求項１記載の基板接続構造。 - 【請求項６】 前記第１の方向からの断面では、前記第
２のバンプは、その中央の高さ付近でくびれていること
を特徴とする請求項１記載の基板接続構造。 - 【請求項７】 前記第２の電極は、直交する２つの辺の
長さが互いに異なる長方形であることを特徴とする請求
項１記載の基板接続構造。 - 【請求項８】 前記第２の電極の幅は、前記第１の方向
からの断面では、前記第１のバンプの径よりも小さく、
前記第２の方向からの断面では、前記第１のバンプの径
よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の基板接続
構造。 - 【請求項９】 半導体装置を基板に接続した構造であっ
て、 半導体装置の第１の電極上に配設された第１のバンプ
と、 基板に所定の間隔で配列され、長方形をなし、所定の間
隔で配列される方向の第１の辺の長さが他方の第２の辺
の長さよりも小さい第２の電極と、 前記第２の電極上に配設され、溶融して前記第１のバン
プと接合した第２のバンプとを備えることを特徴とする
基板接続構造。 - 【請求項１０】 前記第２の電極の前記第１の辺の長さ
は、前記第１のバンプの径よりも小さく、前記第２の辺
の長さは、該第１のバンプの径よりも大きいことを特徴
とする請求項９記載の基板接続構造。 - 【請求項１１】 前記第２の電極は、直交する２辺の長
さの比が、１：１．５〜７．０である長方形をなしてい
ることを特徴とする請求項９記載の基板接続構造。 - 【請求項１２】 前記第１のバンプの先端は、前記第２
の電極に直接接触していることを特徴とする請求項９記
載の基板接続構造。 - 【請求項１３】 溶融した前記第２のバンプは、前記第
１のバンプの径の付近まで、該第１のバンプを覆ってい
ることを特徴とする請求項９記載の基板接続構造。 - 【請求項１４】 溶融した前記第２のバンプは、前記第
２の電極の第１の辺側の側面では、前記第１のバンプの
ほぼ全体を覆い、前記第２の辺側の側面では、前記第１
のバンプのほぼ中央部付近まで該第１のバンプを覆って
いることを特徴とする請求項９記載の基板接続構造。 - 【請求項１５】 半導体装置を基板に接続する構造であ
って、 半導体装置上に形成された電極と、 該電極上に形成された第１の金属からなる第１のバンプ
と、 基板上に、所定の間隔で配列され、配列される方向に平
行な第１の辺の長さがそれと直交する第２の辺の長さよ
りも短く、該第１の辺の長さは前記第１のバンプの径よ
りも小さく前記第２の辺の長さは前記第１のバンプの径
よりも大きい、複数の基板パッドと、 該基板パッド上に形成され、溶融して前記第１のバンプ
を覆い、前記第１の辺と平行な方向の幅が前記第１のバ
ンプの径よりも小さく、前記第２の辺と平行な方向の幅
が前記第１のバンプの径よりも大きい、前記第１の金属
とは異なる第２の金属からなる第２のバンプとを備える
ことを特徴とする基板接続構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9042396A JP2803664B2 (ja) | 1996-02-27 | 1997-02-26 | 基板接続構造 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-39808 | 1996-02-27 | ||
| JP3980896 | 1996-02-27 | ||
| JP9042396A JP2803664B2 (ja) | 1996-02-27 | 1997-02-26 | 基板接続構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09293752A JPH09293752A (ja) | 1997-11-11 |
| JP2803664B2 true JP2803664B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=26379210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9042396A Expired - Lifetime JP2803664B2 (ja) | 1996-02-27 | 1997-02-26 | 基板接続構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803664B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6184581B1 (en) * | 1997-11-24 | 2001-02-06 | Delco Electronics Corporation | Solder bump input/output pad for a surface mount circuit device |
| JP4566335B2 (ja) * | 2000-05-30 | 2010-10-20 | イビデン株式会社 | 多層プリント配線板 |
| JP3613167B2 (ja) * | 2000-10-12 | 2005-01-26 | 株式会社村田製作所 | パッド電極の接続状態の検査方法 |
| JP4380616B2 (ja) * | 2005-10-17 | 2009-12-09 | オムロン株式会社 | 電子部品実装基板およびその製造方法ならびにセンサ機器およびその製造方法 |
| JP5016975B2 (ja) * | 2007-03-05 | 2012-09-05 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
-
1997
- 1997-02-26 JP JP9042396A patent/JP2803664B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09293752A (ja) | 1997-11-11 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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