JP2870506B2 - バンプ付きワークの半田付け方法 - Google Patents
バンプ付きワークの半田付け方法Info
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/113—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
- H01L2224/1133—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form
- H01L2224/1134—Stud bumping, i.e. using a wire-bonding apparatus
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
-
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
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- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金バンプをパッド
上の半田部で半田付けするバンプ付きワークの半田付け
方法に関するものである。
上の半田部で半田付けするバンプ付きワークの半田付け
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、フリップチップなどのバンプ付き
ワークのプリント基板などのワークへの半田付けは、次
のようにして行われていた。まずバンプ付きワークのバ
ンプまたはワークのパッド上に形成された半田部にフラ
ックスを塗布する。次にバンプを半田部に着地させてバ
ンプ付きワークをワーク上に搭載する。次にワークを加
熱炉へ送り、半田部をその融点（一般には２００°Ｃ程
度）以上に加熱して溶融させ、次いで冷却することによ
り固化させる。以上によりバンプ付きワークをワークに
実装する。
ワークのプリント基板などのワークへの半田付けは、次
のようにして行われていた。まずバンプ付きワークのバ
ンプまたはワークのパッド上に形成された半田部にフラ
ックスを塗布する。次にバンプを半田部に着地させてバ
ンプ付きワークをワーク上に搭載する。次にワークを加
熱炉へ送り、半田部をその融点（一般には２００°Ｃ程
度）以上に加熱して溶融させ、次いで冷却することによ
り固化させる。以上によりバンプ付きワークをワークに
実装する。
【０００３】図３は、以上のようにして半田付けされた
従来のバンプ付きワークの実装構造の部分断面図を示し
ている。図中、１はバンプ付きワークであって、その下
面にはバンプ２が突設されている。３はワークであっ
て、その表面の回路パターンのパッド４上にはバリヤと
してのニッケル層５が形成されており、ニッケル層５上
に形成された半田部６にバンプ２が半田付けされてい
る。７はワーク３のパッド４以外の表面を覆うレジスト
膜である。パッド４は、一般に銅で形成される。
従来のバンプ付きワークの実装構造の部分断面図を示し
ている。図中、１はバンプ付きワークであって、その下
面にはバンプ２が突設されている。３はワークであっ
て、その表面の回路パターンのパッド４上にはバリヤと
してのニッケル層５が形成されており、ニッケル層５上
に形成された半田部６にバンプ２が半田付けされてい
る。７はワーク３のパッド４以外の表面を覆うレジスト
膜である。パッド４は、一般に銅で形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】バンプ付きワークのバ
ンプとしては、耐食性や導通性にすぐれていることか
ら、金バンプが多く用いられている。ところが金バンプ
の場合、上述のように加熱炉で加熱して半田部を溶融さ
せると、金バンプ２の表面部分の金は半田部に溶け込
み、その結果、金バンプ２の表面には微細な空隙８が生
じやすいという問題点があった。この空隙８は、金バン
プ２のボンディング強度を低下させ、また金バンプ２と
パッド４の間の導通性を悪化させる。さらには最悪の場
合、金バンプ２の金は大量に半田部６に吸収されて金バ
ンプ２の体積は著しく減少してしまい、金バンプとして
の機能を果せなくなる。
ンプとしては、耐食性や導通性にすぐれていることか
ら、金バンプが多く用いられている。ところが金バンプ
の場合、上述のように加熱炉で加熱して半田部を溶融さ
せると、金バンプ２の表面部分の金は半田部に溶け込
み、その結果、金バンプ２の表面には微細な空隙８が生
じやすいという問題点があった。この空隙８は、金バン
プ２のボンディング強度を低下させ、また金バンプ２と
パッド４の間の導通性を悪化させる。さらには最悪の場
合、金バンプ２の金は大量に半田部６に吸収されて金バ
ンプ２の体積は著しく減少してしまい、金バンプとして
の機能を果せなくなる。
【０００５】したがって本発明は、金バンプの金が半田
部に溶け込むのを防止して、金バンプを導通性よくしっ
かりと半田付けできるバンプ付きワークの半田付け方法
を提供することを目的とする。
部に溶け込むのを防止して、金バンプを導通性よくしっ
かりと半田付けできるバンプ付きワークの半田付け方法
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、パッド上に表
層としての金層を形成してこの金層上に半田部を形成
し、高温の半田部に金層の金を溶かし込んだ後、この半
田部にバンプ付きワークの金バンプを搭載して加熱し、
半田部と前記金バンプを接合させるようにした。
層としての金層を形成してこの金層上に半田部を形成
し、高温の半田部に金層の金を溶かし込んだ後、この半
田部にバンプ付きワークの金バンプを搭載して加熱し、
半田部と前記金バンプを接合させるようにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】上記構成において、金層上に半田
部を形成し、高温の半田部の内部に金層の金を溶け込ま
せる。次いでこの半田部上に金バンプを搭載して加熱す
ることにより、半田部と金バンプを接合するが、この場
合、半田部の内部には金層の金がすでに溶け込んでいる
ので、金バンプの金が半田部の内部に溶け込むのは阻止
される。したがって金バンプの表面に空隙が生じること
はなく、金バンプを導通性よくしっかり半田部にボンデ
ィングすることができる。
部を形成し、高温の半田部の内部に金層の金を溶け込ま
せる。次いでこの半田部上に金バンプを搭載して加熱す
ることにより、半田部と金バンプを接合するが、この場
合、半田部の内部には金層の金がすでに溶け込んでいる
ので、金バンプの金が半田部の内部に溶け込むのは阻止
される。したがって金バンプの表面に空隙が生じること
はなく、金バンプを導通性よくしっかり半田部にボンデ
ィングすることができる。
【０００８】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の一実施の形態のバンプ付
きワークの半田付け工程図、図２は同バンプ付きワーク
の実装構造の部分断面図である。
て説明する。図１は、本発明の一実施の形態のバンプ付
きワークの半田付け工程図、図２は同バンプ付きワーク
の実装構造の部分断面図である。
【０００９】まず、図１の（ａ）〜（ｄ）を参照して実
装工程を順に説明する。図１（ａ）において、ワーク１
１の上面には回路パターンの一部分であるパッド１２が
形成されている。このパッド１２は銅から成る。パッド
１２以外のワーク１１の表面にはレジスト膜１３が形成
されている。
装工程を順に説明する。図１（ａ）において、ワーク１
１の上面には回路パターンの一部分であるパッド１２が
形成されている。このパッド１２は銅から成る。パッド
１２以外のワーク１１の表面にはレジスト膜１３が形成
されている。
【００１０】図１（ｂ）に示すように、、パッド１２上
に中間層としてニッケル層１４を形成し、ニッケル層１
４上に表層としての金層１５を形成する。ニッケル層１
４は、金層１５の金とパッド１２の銅が溶け合うのを防
止するバリヤとなる。このニッケル層１４と金層１５の
２層構造のメッキは、フラッシュメッキ処理により形成
することができる。
に中間層としてニッケル層１４を形成し、ニッケル層１
４上に表層としての金層１５を形成する。ニッケル層１
４は、金層１５の金とパッド１２の銅が溶け合うのを防
止するバリヤとなる。このニッケル層１４と金層１５の
２層構造のメッキは、フラッシュメッキ処理により形成
することができる。
【００１１】次に、図１（ｃ）に示すように金層１５上
に半田部１６を形成する。すると金層１５の金は高温の
半田部１６の内部に速やかに溶け込んで金層１５は消滅
する（図１（ｄ）参照）。この半田部１６は、メッキ手
段や半田レベラ手段やクリーム半田などにより形成され
る。半田と金は互いにぬれ性がきわめて良いという性質
があり、したがって半田部１６はパッド１２上にきわめ
て形状よく形成することができる。
に半田部１６を形成する。すると金層１５の金は高温の
半田部１６の内部に速やかに溶け込んで金層１５は消滅
する（図１（ｄ）参照）。この半田部１６は、メッキ手
段や半田レベラ手段やクリーム半田などにより形成され
る。半田と金は互いにぬれ性がきわめて良いという性質
があり、したがって半田部１６はパッド１２上にきわめ
て形状よく形成することができる。
【００１２】以上のようにしてワーク１１の処理を行っ
たならば、次に図１（ｅ）に示すようにバンプ付きワー
ク１７の金バンプ１８を半田部１６上に着地させてバン
プ付きワーク１７をワーク１１上に搭載する。この場
合、望ましくは金バンプ１８を半田部１６に強く押し付
けて図示するように金バンプ１８を半田部１６の内部に
埋入させる。なおバンプ付きワークのワークへの搭載
は、例えば特開平２−５６９４４号公報などに記載され
た実装装置により行う。
たならば、次に図１（ｅ）に示すようにバンプ付きワー
ク１７の金バンプ１８を半田部１６上に着地させてバン
プ付きワーク１７をワーク１１上に搭載する。この場
合、望ましくは金バンプ１８を半田部１６に強く押し付
けて図示するように金バンプ１８を半田部１６の内部に
埋入させる。なおバンプ付きワークのワークへの搭載
は、例えば特開平２−５６９４４号公報などに記載され
た実装装置により行う。
【００１３】以上のようにしてバンプ付きワーク１７を
ワーク１１に搭載したならば、半田部１６の加熱処理を
行う。この加熱処理は、一般にはワーク１１を加熱炉内
へ送り、ワーク１１やバンプ付きワーク１７を加熱する
ことにより行われる。半田部１６をその融点（一般には
２００°Ｃ程度）以上まで加熱すると、半田部１６は溶
融し、続いて冷却すると半田部１６は固化し、金バンプ
１８は半田部１６に接合してボンディングされる。
ワーク１１に搭載したならば、半田部１６の加熱処理を
行う。この加熱処理は、一般にはワーク１１を加熱炉内
へ送り、ワーク１１やバンプ付きワーク１７を加熱する
ことにより行われる。半田部１６をその融点（一般には
２００°Ｃ程度）以上まで加熱すると、半田部１６は溶
融し、続いて冷却すると半田部１６は固化し、金バンプ
１８は半田部１６に接合してボンディングされる。
【００１４】図２は、以上のようにして金バンプ１８を
半田付けした実装構造を示している。上述したように、
金バンプ１８を半田部１６に搭載して加熱する場合、半
田部１６の内部には金層１５の金がすでに溶け込んでい
るので、金バンプ１８の金が半田部１６内に溶け込むの
は半田部１６に溶け込んだ金により阻止される。したが
って図３に示す従来例のように金バンプ１８の表面に空
隙が生じることはなく、金バンプ１８をしっかり半田部
１６にボンディングできる。
半田付けした実装構造を示している。上述したように、
金バンプ１８を半田部１６に搭載して加熱する場合、半
田部１６の内部には金層１５の金がすでに溶け込んでい
るので、金バンプ１８の金が半田部１６内に溶け込むの
は半田部１６に溶け込んだ金により阻止される。したが
って図３に示す従来例のように金バンプ１８の表面に空
隙が生じることはなく、金バンプ１８をしっかり半田部
１６にボンディングできる。
【００１５】なお本発明者が行った実験結果によれば、
金層１５は０．１μｍ以下のごく薄いものでも十分な上
記効果が得られた。ただし半田部１６の厚さが厚すぎる
と、半田部１６に溶け込む金の濃度が低くなってその効
果は低下するので、半田部１６の厚さは５０μｍ以下に
することが望ましい。また金バンプ１８を半田部１６に
接合する方法としては、金バンプ１８と半田部１６を圧
接した状態で超音波振動を加えて行ってもよく、必ずし
も半田部１６を溶融させて接合しなくてもよい。
金層１５は０．１μｍ以下のごく薄いものでも十分な上
記効果が得られた。ただし半田部１６の厚さが厚すぎる
と、半田部１６に溶け込む金の濃度が低くなってその効
果は低下するので、半田部１６の厚さは５０μｍ以下に
することが望ましい。また金バンプ１８を半田部１６に
接合する方法としては、金バンプ１８と半田部１６を圧
接した状態で超音波振動を加えて行ってもよく、必ずし
も半田部１６を溶融させて接合しなくてもよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、きわめて簡単な方法に
より、金バンプの金が半田部に溶け込んで空隙を生じる
のを解消し、金バンプを導通性よくしっかり半田付けす
ることができる。
より、金バンプの金が半田部に溶け込んで空隙を生じる
のを解消し、金バンプを導通性よくしっかり半田付けす
ることができる。
【図１】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークの半
田付け工程図
田付け工程図
【図２】本発明の一実施の形態のバンプ付きワークの実
装構造の部分断面図
装構造の部分断面図
【図３】従来のバンプ付きワークの実装構造の部分断面
図
図
１１ ワーク １２ パッド １４ ニッケル層 １５ 金層 １６ 半田部 １７ バンプ付きワーク １８ 金バンプ
Claims (1)
- 【請求項１】ワークのパッド上に形成された半田部でバ
ンプ付きワークの金バンプを半田付けするバンプ付きワ
ークの半田付け方法であって、前記パッド上に表層とし
ての金層を形成してこの金層上に半田部を形成し、高温
の半田部に金層の金を溶かし込んだ後、この半田部にバ
ンプ付きワークの金バンプを搭載して加熱し、前記半田
部と前記金バンプを接合させることを特徴とするバンプ
付きワークの半田付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8294730A JP2870506B2 (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | バンプ付きワークの半田付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8294730A JP2870506B2 (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | バンプ付きワークの半田付け方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144721A JPH10144721A (ja) | 1998-05-29 |
| JP2870506B2 true JP2870506B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=17811570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8294730A Expired - Lifetime JP2870506B2 (ja) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | バンプ付きワークの半田付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2870506B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2799337B1 (fr) * | 1999-10-05 | 2002-01-11 | St Microelectronics Sa | Procede de realisation de connexions electriques sur la surface d'un boitier semi-conducteur a gouttes de connexion electrique |
| JP2012204631A (ja) | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 半導体装置、半導体装置の製造方法及び電子装置 |
-
1996
- 1996-11-07 JP JP8294730A patent/JP2870506B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10144721A (ja) | 1998-05-29 |
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