JP2885283B2 - Circuit element for flip chip connection - Google Patents

Circuit element for flip chip connection

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JP2885283B2 JP8351165A JP35116596A JP2885283B2 JP 2885283 B2 JP2885283 B2 JP 2885283B2 JP 8351165 A JP8351165 A JP 8351165A JP 35116596 A JP35116596 A JP 35116596A JP 2885283 B2 JP2885283 B2 JP 2885283B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フリップチップ接
続により基板に接続されるフリップチップ接続用回路素
子、及びその製造方法、並びにフリップチップ接続方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit element for flip-chip connection connected to a substrate by flip-chip connection, a method for manufacturing the same, and a method for flip-chip connection.

【0002】[0002]

【従来の技術】フリップチップ接続用回路素子とは、電
子回路及び/又は電気回路を有する回路素子であって、
フリップチップ接続により基板に対して電気的に接続さ
れる回路素子である。また、フリップチップ接続用回路
素子は、特定の一つの平面上に配された複数の外部接続
端子と、該複数の外部接続端子の夫々に設けられた接続
用金属バンプとを備えている。このようなフリップチッ
プ接続用回路素子は、一般には、半導体素子、集積回路
素子を意味するが、本明細書においては、多層セラミッ
ク基板上に多層配線されてなる積層インダクタンスやキ
ャパシタンス及び抵抗等、一面上に設けられた複数の外
部接続端子を有する回路素子であって、フリップチップ
接続の可能な全ての回路素子を含むものとする。
2. Description of the Related Art A flip-chip connecting circuit element is a circuit element having an electronic circuit and / or an electric circuit.
A circuit element that is electrically connected to the substrate by flip-chip connection. In addition, the flip-chip connection circuit element includes a plurality of external connection terminals arranged on a specific one plane, and connection metal bumps provided on each of the plurality of external connection terminals. Such a flip-chip connection circuit element generally means a semiconductor element or an integrated circuit element. In this specification, however, the flip-chip connection circuit element has a single surface such as a multilayer inductance, a capacitance and a resistance formed by multilayer wiring on a multilayer ceramic substrate. A circuit element having a plurality of external connection terminals provided thereon includes all circuit elements that can be flip-chip connected.

【0003】また、フリップチップ接続とは、フリップ
チップ接続用回路素子を基板に対してフェースダウンに
て直接接続する接続方法をいう。
[0003] The flip-chip connection refers to a connection method in which a flip-chip connection circuit element is directly connected face-down to a substrate.

【0004】更に、従来、フリップチップ接続方法とし
ては、大別して、以下に示す3種類の方法が挙げられ
る。
Further, conventionally, flip-chip connection methods are roughly classified into the following three types.

【0005】第1の方法は、外部接続端子に設けられる
接続用金属バンプの材料として、半田等の200℃前後
の比較的低温で溶融する金属を用いる方法である。第1
の方法においては、まず、比較的低温で溶融する金属を
用いて外部接続端子に対して接続用金属バンプを設け、
接続用金属バンプの設けられたフリップチップ接続用回
路素子をフェースダウンにて基板上の所定の位置に配置
し、その後、接続用金属バンプの溶融温度以上の温度に
加熱して接続用金属バンプを溶融させて、回路素子の有
する外部接続端子と基板側に設けられた配線パターンと
を電気的に接続する。
The first method is to use a metal such as solder which melts at a relatively low temperature of about 200 ° C. as a material of a metal bump for connection provided on an external connection terminal. First
In the method, first, a metal bump for connection is provided to an external connection terminal using a metal that melts at a relatively low temperature,
The flip-chip connecting circuit element provided with the connecting metal bump is placed face down at a predetermined position on the substrate, and then heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the connecting metal bump to form the connecting metal bump. By melting, the external connection terminal of the circuit element is electrically connected to the wiring pattern provided on the substrate side.

【0006】第2の方法は、外部接続端子に設けられる
接続用金属バンプの材料として、Au等の加熱荷重によ
り接合しやすい金属を用いる方法である。第2の方法に
おいては、この種の金属を用いて外部接続端子に対して
接続用金属バンプを設けると共に、同種の金属を用いて
基板側に接続パターンを形成し、接続用金属バンプの設
けられたフリップチップ接続用回路素子をフェースダウ
ンにて基板上の所定の位置に配置し、その後、加熱圧着
することで、回路素子の有する外部接続端子と基板側に
設けられた配線パターンとを電気的に接続する。
A second method is a method of using a metal which can be easily bonded by a heating load, such as Au, as a material of a metal bump for connection provided on an external connection terminal. In the second method, a metal bump for connection is provided to an external connection terminal using this kind of metal, and a connection pattern is formed on the substrate side using the same kind of metal, and the metal bump for connection is provided. The flip-chip connecting circuit element is placed face down on a predetermined position on the substrate, and then heat-pressed to electrically connect the external connection terminals of the circuit element and the wiring pattern provided on the substrate side. Connect to

【0007】第3の方法は、フリップチップ接続用回路
素子の有する接続用金属バンプを、基板側の接続用パタ
ーンに対して、導電性の接着剤を介して電気的に接続す
る方法である。
A third method is to electrically connect the connection metal bumps of the flip-chip connection circuit element to the connection pattern on the substrate via a conductive adhesive.

【0008】尚、これら第1乃至第3の方法のいずれの
場合においても、基板とフリップチップ接続用回路素子
との接続を確実なものとするためには、フリップチップ
接続用回路素子を基板に接続する際に、基板側の接続パ
ターンと、フリップチップ接続用回路素子の有する接続
用金属バンプとの接触・接続を確実に行うことが必要と
される。従って、上述した第1乃至第3の方法のいずれ
の場合においても、フリップチップ接続用回路素子を基
板上の所定の位置に配置した後に、一定の荷重を加える
方法が採られている。
In any of the first to third methods, in order to secure the connection between the substrate and the flip-chip connection circuit element, the flip-chip connection circuit element must be mounted on the substrate. At the time of connection, it is necessary to surely make contact and connection between the connection pattern on the substrate side and the connection metal bump of the flip-chip connection circuit element. Therefore, in any of the first to third methods described above, a method is employed in which a predetermined load is applied after the flip-chip connecting circuit element is arranged at a predetermined position on the substrate.

【0009】従来、この種の接続方法が適用されるフリ
ップチップ接続用回路素子として、例えば、図9に示さ
れる構造を備えるもの(従来例1)が挙げられる。
Conventionally, as a flip-chip connecting circuit element to which this kind of connecting method is applied, for example, a circuit element having a structure shown in FIG. 9 (conventional example 1) is given.

【0010】従来例1のフリップチップ接続用回路素子
1は、特定の一平面の外形周囲に対して、ほぼ一定間隔
に形成された複数の外部接続端子2を備えており、更
に、該複数の外部接続端子2の夫々に設けられた接続用
金属バンプ3を備えている。尚、従来例1のフリップチ
ップ接続用回路素子1においては、複数の接続用金属バ
ンプ3が、一定の高さを有する様に形成されることが理
想的である。
The flip-chip connection circuit element 1 of the prior art 1 has a plurality of external connection terminals 2 formed at substantially constant intervals around the outer periphery of a specific plane. Each of the external connection terminals 2 includes a connection metal bump 3 provided on each of the external connection terminals 2. Note that, in the flip-chip connection circuit element 1 of Conventional Example 1, it is ideal that the plurality of connection metal bumps 3 are formed to have a certain height.

【0011】また、従来例1のフリップチップ接続用回
路素子1は、図10に示される様にして、基板9に対し
て接続される。詳しくは、フリップチップ接続用回路素
子1の接続用金属バンプ3が設けられた面を、基板9の
接続パターン10が形成された面に対向させて、所定の
位置に位置決めをし、その後、フリップチップ接続用回
路素子1に対して、接続用金属バンプ3が設けられた面
の反対側の面から荷重治具11を用いて、一定の荷重を
加えるか、又は、加熱しながら荷重を行い、接続用金属
バンプ3を少し変形させることにより、基板9の有する
接続パターン10と、フリップチップ接続用回路素子1
の有する接続用金属バンプ3とが電気的に接続される。
The flip-chip connecting circuit element 1 of the prior art 1 is connected to the substrate 9 as shown in FIG. More specifically, the surface of the flip-chip connection circuit element 1 on which the connection metal bumps 3 are provided faces the surface of the substrate 9 on which the connection pattern 10 is formed, and is positioned at a predetermined position. A constant load is applied to the chip connection circuit element 1 from the surface opposite to the surface on which the connection metal bumps 3 are provided, using the load jig 11, or a load is applied while heating. By slightly deforming the connection metal bump 3, the connection pattern 10 of the substrate 9 and the flip-chip connection circuit element 1
Are electrically connected to the connection metal bumps 3 included in.

【0012】また、フリップチップ接続が適用されるフ
リップチップ接続用回路素子の他の例としては、特開平
2−105420号公報に開示されているもの(従来例
2)が挙げられる。
Another example of a flip-chip connection circuit element to which flip-chip connection is applied is the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-105420 (conventional example 2).

【0013】従来例2のフリップチップ接続用回路素子
1は、図11に示される様に、長方形形状の回路素子で
あり、外部接続端子2が分散配置されている場合におけ
る回路素子の撓みを防止するためのものである。その目
的を達成するために、従来例2のフリップチップ接続用
回路素子1は、外部接続端子2及び接続用金属バンプ3
の他に、接続用金属バンプ3よりも高い高さを有する高
さ補正用金属バンプ13を備えている。
The flip-chip connecting circuit element 1 of the conventional example 2 is a rectangular circuit element as shown in FIG. 11, and prevents the bending of the circuit element when the external connection terminals 2 are distributed. It is for doing. In order to achieve the object, the flip-chip connection circuit element 1 according to the conventional example 2 includes an external connection terminal 2 and a connection metal bump 3.
In addition, a height correction metal bump 13 having a height higher than the connection metal bump 3 is provided.

【0014】このような構成を備えた従来例2のフリッ
プチップ接続用回路素子1は、図12に示される様にし
て、基板9に対して接続される。詳しくは、フリップチ
ップ接続用回路素子1の接続用金属バンプ3及び高さ補
正用金属バンプ13が設けられた面を、基板9の接続パ
ターン10が形成された面に対向させて、所定の位置に
位置決めをし、その後、フリップチップ接続用回路素子
1に対して、接続用金属バンプ3が設けられた面の反対
側の面から荷重治具14(コレット等)を用いて、一定
の荷重を加えるか、又は、加熱しながら荷重を行い、接
続用金属バンプ3を少し変形させることにより、基板9
の有する接続パターン10と、フリップチップ接続用回
路素子1の有する接続用金属バンプ3とが電気的に接続
される。ここで、従来例2のフリップチップ接続用回路
素子1においては、高さ補正用金属バンプ13を備えて
いるため、荷重する際に、フリップチップ接続用回路素
子における外部接続端子2の少ない部位で生じる当該フ
リップチップ接続用回路素子1の変形により、加圧差が
起こり接続用金属バンプ3のつぶれ程度にバラつきが生
じるといった事態を補正することができる。
The flip-chip connecting circuit element 1 of the second prior art having such a configuration is connected to the substrate 9 as shown in FIG. Specifically, the surface of the flip-chip connection circuit element 1 on which the connection metal bumps 3 and the height correction metal bumps 13 are provided faces a surface of the substrate 9 on which the connection patterns 10 are formed, and is positioned at a predetermined position. Then, a certain load is applied to the flip-chip connecting circuit element 1 from the surface opposite to the surface on which the connecting metal bumps 3 are provided by using a load jig 14 (such as a collet). By applying or applying a load while heating to slightly deform the connection metal bumps 3,
Is electrically connected to the connection metal bump 3 of the flip-chip connection circuit element 1. Here, since the flip-chip connecting circuit element 1 of the conventional example 2 is provided with the metal bumps 13 for height correction, when a load is applied, the flip-chip connecting circuit element has a small number of external connection terminals 2 in the flip-chip connecting circuit element. Due to the deformation of the flip-chip connection circuit element 1 that occurs, it is possible to correct a situation in which a pressure difference occurs and the degree of crushing of the connection metal bumps 3 varies.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例1及び従来例2のいずれも、フリップチップ接
続用回路素子に設けられた接続用金属バンプと、基板の
接続パターンとをフリップチップ接続にて接続する際
に、該接続のバラつきが大きいといった問題点を有して
いた。このように接続のバラつきが大きいということ
は、歩留まりの低下を招く原因の一つであり、また、回
路動作上の信頼性の観点からも好ましいものではなかっ
た。
However, in each of the above-described conventional examples 1 and 2, the connection metal bump provided on the flip-chip connection circuit element and the connection pattern of the substrate are used for flip-chip connection. However, there is a problem in that the connection varies greatly when the connection is made. Such a large variation in connection is one of the causes of a decrease in yield, and is not preferable from the viewpoint of reliability in circuit operation.

【0016】従来例1のフリップチップ接続用回路素子
においては、接続用金属バンプが、上述の通り、一定の
高さを有しており、また、該素子の基板への実装時にお
ける該素子に対する荷重として、各接続用金属バンプに
対して一様な圧力が加われば、理論的には、各接続用金
属バンプが一定量変形して、フリップチップ接続用回路
素子と基板との確実な接続を得ることが可能である。し
かしながら、実際の生産工程においては、一定の高さを
目標に設けられる各接続用金属バンプの高さにバラつき
が存在し、また、基板側にも反りやうねりが存在し、更
に該反りやうねりにもバラつきが存在することが一般的
である。更に、フリップチップ接続用回路素子に対して
荷重する際に用いられる加圧治具においても、加圧面に
関して完全な平行度を確保することは困難である。従っ
て、各接続用金属バンプに対して、一様な圧力を加える
ことは、事実上困難であった。その結果として、接続用
金属バンプと基板上に形成された接続パターンとの接続
に関し、均一且つ確実な接続を確保することが困難であ
った。
In the flip-chip connection circuit element of Conventional Example 1, the connection metal bump has a certain height as described above, and the connection metal bump has a certain height when the element is mounted on a substrate. If a uniform pressure is applied to each connection metal bump as a load, each connection metal bump is theoretically deformed by a certain amount, and a reliable connection between the flip-chip connection circuit element and the substrate is achieved. It is possible to get. However, in the actual production process, there is variation in the height of each connection metal bump provided to target a certain height, and there is also a warp or undulation on the substrate side, and the warp or undulation is present. It is common that there is also variation. Further, it is difficult to secure perfect parallelism with respect to the pressing surface even with a pressing jig used when a load is applied to the flip-chip connecting circuit element. Therefore, it is practically difficult to apply a uniform pressure to each connection metal bump. As a result, it has been difficult to secure uniform and reliable connection between the connection metal bump and the connection pattern formed on the substrate.

【0017】尚、このような接続用金属バンプの高さの
バラつきや、実装する基板の反りやうねり等のバラつき
を一定の加圧量で吸収するためといった観点からは、荷
重を大きくすることにより、接続用金属バンプの変形量
を大きくすることが挙げられるが、この方法も次に示す
ような問題点を生じていた。
From the viewpoint of absorbing such a variation in the height of the connection metal bumps and a variation in the mounting board such as warpage and undulation with a constant pressing amount, increasing the load is preferable. In addition, the deformation amount of the connection metal bump may be increased, but this method also has the following problems.

【0018】即ち、機械的なストレスに弱い材料を用い
て構成されたフリップチップ接続用回路素子に対して大
きな荷重を加えると、フリップチップ接続用回路素子に
破損を生じる恐れがある。従って、そのような材料で構
成されたフリップチップ接続用回路素子に対して、荷重
を大きくすることは適用困難である。また、柔軟な素材
で構成される基板を用いた場合、該基板に荷重による変
形が生じ、素子接続後に機械的応力が残留することが起
こり得る。更に、フリップチップ接続用回路素子自体が
機械的に保証されている場合においても、外部接続端子
や基板側の接続パターンにダメージを与えることになる
ことから、信頼性上好ましくない。
That is, if a large load is applied to the flip-chip connecting circuit element made of a material that is vulnerable to mechanical stress, the flip-chip connecting circuit element may be damaged. Therefore, it is difficult to apply a large load to the flip-chip connecting circuit element made of such a material. Further, when a substrate made of a flexible material is used, the substrate may be deformed by a load, and mechanical stress may remain after the element is connected. Further, even when the flip-chip connection circuit element itself is mechanically guaranteed, the flip-chip connection circuit element may damage the external connection terminal and the connection pattern on the substrate side, which is not preferable in terms of reliability.

【0019】従来例2のフリップチップ接続用回路素子
の場合も同様に、接続用金属バンプの高さを、加圧時の
フリップチップ接続用回路素子の変形量に合わせた場合
においても、接続のバラつきを抑えることが出来なかっ
た。
Similarly, in the case of the flip-chip connecting circuit element of the prior art example 2, even when the height of the connecting metal bump is adjusted to the deformation amount of the flip-chip connecting circuit element at the time of pressurization, the connection is not changed. The variation could not be suppressed.

【0020】また、従来例1及び従来例2のいずれのフ
リップチップ接続用回路素子においても、荷重量の設定
が複雑であるといった問題点を有していた。
Further, in each of the flip-chip connecting circuit elements of the first and second conventional examples, there is a problem that the setting of the load amount is complicated.

【0021】即ち、外部接続端子数の異なるフリップチ
ップ接続用回路素子や、形状又はサイズの異なるフリッ
プチップ接続用回路素子に関して、加圧条件を設定する
ためには、いくつかの加圧条件下で、実際に基板に実装
し、その後、接続用金属バンプの変形量や変形状態、及
び基板に対する接続状態を試験的に行って確認する必要
がある。従って、当然のことながら、フリップチップ接
続用回路素子の種類が増える度、加圧条件の設定を行う
ことが必要となる。また、加圧条件の異なるフリップチ
ップ接続用回路素子を複数個基板に実装する様な製品等
もあり、該製品等においては、個々のフリップチップ接
続用回路素子の加圧条件を夫々設定しなければならず、
煩雑であり生産性上問題があった。
That is, in order to set the pressurizing conditions for the flip-chip connecting circuit elements having different numbers of external connection terminals or the flip-chip connecting circuit elements having different shapes or sizes, several pressurizing conditions are required. Then, it is necessary to actually test and confirm the amount of deformation and the deformed state of the metal bump for connection, and the state of connection to the substrate, after actually mounting it on the substrate. Therefore, as a matter of course, it is necessary to set the pressurizing condition every time the type of the flip-chip connecting circuit element increases. There are also products that mount a plurality of flip-chip connection circuit elements with different pressurization conditions on a substrate. In such products, the pressurization conditions for each flip-chip connection circuit element must be set individually. Must
It was complicated and there was a problem in productivity.

【0022】更に、従来例2のフリップチップ接続用回
路素子においては、新たに、高さ補正用金属バンプを形
成するために、回路素子の有する外部接続端子の面積を
変更して対応している。このため、フリップチップ接続
用回路素子の形状や大きさ、及び実装する基板の反りや
うねりに併せて、高さ補正用金属バンプを形成する場
合、当該高さ補正用金属バンプに対応して、外部接続端
子の面積を決定する必要があった。このようなことは、
現実的でなく、また、工法や基板に合わせて素子を設計
する必要があることから、従来例2のフリップチップ接
続用回路素子は、汎用性が無いという問題点を有してい
た。
Further, in the flip-chip connection circuit element of Conventional Example 2, in order to newly form a metal bump for height correction, the area of the external connection terminal of the circuit element is changed. . For this reason, in accordance with the shape and size of the flip-chip connection circuit element, and in accordance with the warpage and undulation of the substrate to be mounted, when forming a height correction metal bump, corresponding to the height correction metal bump, It was necessary to determine the area of the external connection terminal. Such a thing,
The circuit element for flip-chip connection of Conventional Example 2 has a problem that it is not versatile because it is not realistic and it is necessary to design the element in accordance with the method of construction and the substrate.

【0023】そこで、本発明の目的は、上述した課題を
解決すべく、接続に関する信頼性の向上と生産性の向上
とが図られたフリップチップ接続用回路素子を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a flip-chip connection circuit element in which connection reliability and productivity are improved in order to solve the above-mentioned problems.

【0024】また、本発明の他の目的は、上述した課題
を解決するために、前記フリップチップ接続用回路素子
を用いたフリップチップ接続方法を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a flip-chip connection method using the flip-chip connection circuit element in order to solve the above-mentioned problems.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、フリップチップ接続用回路素子に接
続検出用金属バンプを備えることとする。この接続検出
用金属バンプは、接続用金属バンプが実装時において適
正に変形されたかどうかを検知するためのものであり、
予め適正な変形量を有するものである。また、この接続
検出用金属バンプを備えた本発明のフリップチップ接続
用回路素子を基板に実装する場合、通常通りのフリップ
チップ実装工程において、フリップチップ接続用回路素
子に対して荷重をし、接続検出用金属バンプが基板に接
触・接続したことをもって接続用金属バンプが基板に接
続したものとする。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a flip-chip connecting circuit element is provided with a connection detecting metal bump. This connection detection metal bump is for detecting whether the connection metal bump is appropriately deformed during mounting,
It has an appropriate amount of deformation in advance. Further, when mounting the flip-chip connecting circuit element of the present invention having the connection detecting metal bumps on a substrate, a load is applied to the flip-chip connecting circuit element in a normal flip-chip mounting process, and the connection is performed. It is assumed that the connection metal bump is connected to the substrate when the detection metal bump is in contact with and connected to the substrate.

【0026】本発明は、具体的には、以下に示す第1乃
至第4のフリップチップ接続用回路素子を提供する。
The present invention specifically provides the following first to fourth flip-chip connecting circuit elements.

【0027】即ち、本発明によれば、第1のフリップチ
ップ接続用回路素子として、所定の電子回路及び/又は
電気回路を備え、特定の一つの平面に配された複数の外
部接続端子と、該複数の外部接続端子の夫々に設けられ
た接続用金属バンプとを有する回路素子であって、フリ
ップチップ接続により接続される際には、前記特定の平
面を基板に対向させて該基板上の配線と前記複数の外部
接続端子とが電気的に接続されるように構成される回路
素子であるフリップチップ接続用回路素子において、少
なくとも一つ以上の接続検出用金属バンプを備えてお
り、該接続検出用金属バンプは、前記接続用金属バンプ
よりも高さの低いことを特徴とするフリップチップ接続
用回路素子が得られる。
That is, according to the present invention, a plurality of external connection terminals provided with a predetermined electronic circuit and / or an electric circuit as a first flip-chip connection circuit element and arranged on one specific plane, A circuit element having a connection metal bump provided on each of the plurality of external connection terminals, wherein when connected by flip-chip connection, the specific plane faces the substrate and A flip-chip connection circuit element, which is a circuit element configured to electrically connect a wiring and the plurality of external connection terminals, comprising at least one or more connection detection metal bumps, The detection metal bump has a lower height than the connection metal bump, thereby obtaining a flip-chip connection circuit element.

【0028】また、本発明によれば、第2のフリップチ
ップ接続用回路素子として、前記第1のフリップチップ
接続用回路素子において、前記接続検出用金属バンプの
数と同数の接続検出端子を備えており、前記接続検出用
金属バンプは、対応する該接続検出端子に設けられてい
ることを特徴とするフリップチップ接続用回路素子が得
られる。
According to the present invention, as the second flip-chip connecting circuit element, the first flip-chip connecting circuit element has the same number of connection detecting terminals as the number of the connection detecting metal bumps. The flip-chip connection circuit element is obtained, wherein the connection detection metal bump is provided on the corresponding connection detection terminal.

【0029】また、本発明によれば、第3のフリップチ
ップ接続用回路素子として、前記第1又は第2のいずれ
かのフリップチップ接続用回路素子において、前記所定
の電子回路及び/又は電気回路は、半導体基板上に形成
されていることを特徴とするフリップチップ接続用回路
素子が得られる。
Further, according to the present invention, as the third flip-chip connecting circuit element, in the first or second flip-chip connecting circuit element, the predetermined electronic circuit and / or electric circuit may be used. Can obtain a flip-chip connection circuit element formed on a semiconductor substrate.

【0030】更に、本発明によれば、第4のフリップチ
ップ接続用回路素子として、前記第1又は第2のいずれ
かのフリップチップ接続用回路素子において、前記所定
の電子回路及び/又は電気回路は、複数のセラミック基
板上に多層配線されて形成されていることを特徴とする
フリップチップ接続用回路素子が得られる。
Further, according to the present invention, in the first or second flip-chip connecting circuit element, the predetermined electronic circuit and / or electric circuit may be used as a fourth flip-chip connecting circuit element. Is a circuit element for flip-chip connection characterized by being formed by multilayer wiring on a plurality of ceramic substrates.

【0031】また、本発明によれば、これら第1乃至第
4のフリップチップ接続用回路素子の製造方法であっ
て、前記回路素子の前記特定の平面上に、前記接続用金
属バンプと同じ高さを有する第1の金属バンプを所定数
個形成し、該第1の金属バンプの夫々に対して加圧し
て、前記接続用金属バンプよりも低い所定の高さの第2
の金属バンプを形成し、該第2の金属バンプを前記接続
検出用金属バンプとすることを特徴とするフリップチッ
プ接続用回路素子の製造方法が得られる。
Further, according to the present invention, there are provided the first to fourth methods for manufacturing a flip-chip connection circuit element, wherein the flip-chip connection circuit element has the same height as the connection metal bump on the specific plane of the circuit element. A predetermined number of first metal bumps having a predetermined height are formed, and a pressure is applied to each of the first metal bumps to form a second metal bump having a predetermined height lower than the connection metal bump.
And a method of manufacturing a circuit element for flip-chip connection, wherein the second metal bump is used as the connection-detection metal bump.

【0032】更に、本発明によれば、第1乃至第4のフ
リップチップ接続用回路素子のいずれかを基板に対して
実装するフリップチップ接続方法であって、請求項1乃
至請求項4のいずれかに記載のフリップチップ接続用回
路素子と、前記基板とを用意し、前記特定の平面を前記
基板上の配線が施された平面に対向させ、該基板上の配
線に前記接続用金属バンプが接触する様に、前記フリッ
プチップ接続用回路素子を配置し、前記フリップチップ
接続用回路素子の有する面であって、前記特定の平面の
裏側の面に対して加圧し、前記接続検出用金属バンプが
前記基板に接触したことをもって、加圧を終了すること
を特徴とするフリップチップ接続方法が得られる。
Further, according to the present invention, there is provided a flip-chip connection method for mounting any one of the first to fourth flip-chip connection circuit elements on a substrate. The flip-chip connection circuit element according to any one of the above, and the substrate are prepared, the specific plane is opposed to the plane on which the wiring is provided on the substrate, and the connection metal bump is provided on the wiring on the substrate. The flip-chip connecting circuit element is disposed so as to be in contact with the metal bump, and the surface of the flip-chip connecting circuit element, which is a surface on the back side of the specific plane, is pressed. Is terminated when the substrate comes into contact with the substrate, thereby obtaining a flip chip connection method.

【0033】本発明のフリップチップ接続用回路素子
は、上述した様に接続用金属バンプの他に、該接続用金
属バンプよりも高さの低い接続検出用金属バンプを備え
ていることから、上記フリップチップ接続方法を適用す
ることができる。尚、上記フリップチップ接続方法にお
いて、接続検出用金属バンプと基板(若しくは、基板に
形成されたパターン)とが接触したかどうかを確認する
方法としては、基板側の接続パターンの電気的な検査、
又は基板側接続パターン−金属バンプ間の電気的な検査
などを行うことが挙げられる。このような検出方法を採
ることにより、接続用金属バンプも適正な変形量になっ
たことを電気的に容易に確認することができる。また、
外部接続端子の異なる回路素子や、形状及び大きさの異
なるフリップチップ接続用回路素子を基板に実装する際
の荷重条件を個々に設定する必要がなくなる。
Since the flip-chip connecting circuit element of the present invention includes the connection detecting metal bump lower in height than the connection metal bump in addition to the connection metal bump as described above, A flip chip connection method can be applied. In the flip chip connection method, as a method for confirming whether or not the connection detection metal bump has contacted the substrate (or a pattern formed on the substrate), an electrical inspection of the connection pattern on the substrate side,
Alternatively, an electrical inspection between the substrate-side connection pattern and the metal bump may be performed. By employing such a detection method, it is possible to electrically easily confirm that the connection metal bumps have also been appropriately deformed. Also,
It is not necessary to individually set load conditions when mounting circuit elements having different external connection terminals or flip-chip connection circuit elements having different shapes and sizes on the substrate.

【0034】尚、従来、接続用金属バンプの他に、回路
素子の放熱対策として、放熱用のダミーバンプを備える
フリップチップ接続用回路素子があるが、放熱用のダミ
ーダンプは、他の接続用金属バンプと同様の高さを有す
るものであり、本発明の接続検出用金属バンプとは異な
るものである。
Conventionally, there is a flip-chip connecting circuit element provided with a heat-dissipating dummy bump as a heat-dissipating measure for the circuit element, in addition to the connecting metal bump. It has the same height as the bump, and is different from the connection detecting metal bump of the present invention.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態のフ
リップチップ接続用回路素子、該フリップチップ接続用
回路素子の製造方法、及び該フリップチップ接続用回路
素子を基板に実装するフリップチップ接続方法につい
て、図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A flip-chip connecting circuit element according to an embodiment of the present invention, a method of manufacturing the flip-chip connecting circuit element, and a flip chip mounting the flip-chip connecting circuit element on a substrate will be described below. The connection method will be described with reference to the drawings.

【0036】尚、本実施の形態においても、フリップチ
ップ接続用回路素子は、一般的に意味される半導体素
子、集積回路素子だけでなく、多層セラミック基板上に
多層配線されてなる積層インダクタンスやキャパシタン
ス及び抵抗等、一面上に設けられた複数の外部接続端子
を有する回路素子であって、フリップチップ接続の可能
な全ての回路素子を含むものとする。
In this embodiment, the circuit elements for flip-chip connection are not only semiconductor elements and integrated circuit elements that are generally used, but also multilayer inductance and capacitance formed by multilayer wiring on a multilayer ceramic substrate. And a circuit element having a plurality of external connection terminals provided on one surface such as a resistor and the like, and includes all circuit elements that can be flip-chip connected.

【0037】本実施の形態のフリップチップ接続用回路
素子は、図1及び図2に示される様な構成を備えてい
る。
The circuit element for flip-chip connection of the present embodiment has a configuration as shown in FIGS.

【0038】即ち、本実施の形態のフリップチップ接続
用回路素子1は、複数の外部接続端子2、複数の接続用
金属バンプ3、複数の接続検出用金属バンプ4、複数の
接続検出端子5、6、7を備えている。
That is, the flip-chip connection circuit element 1 of the present embodiment includes a plurality of external connection terminals 2, a plurality of connection metal bumps 3, a plurality of connection detection metal bumps 4, a plurality of connection detection terminals 5, 6 and 7 are provided.

【0039】詳しくは、複数の外部接続端子2及び複数
の接続検出端子5、6、7は、フリップチップ接続用回
路素子1の有する特定の一平面の外形周囲に、混在し
て、ほぼ一定間隔に形成されている。ここで、接続検出
端子5、6、7は、外部回路(図示せず)との接続が不
要な端子、又は、フリップチップ接続用回路素子1の内
部回路との接続が無い端子である。いずれにしても、接
続検出端子5、6、7は、当該フリップチップ接続用回
路素子1において、回路動作に関与しない端子である。
More specifically, the plurality of external connection terminals 2 and the plurality of connection detection terminals 5, 6, and 7 are mixed at substantially constant intervals around a specific flat surface of the flip-chip connection circuit element 1. Is formed. Here, the connection detection terminals 5, 6, and 7 are terminals that do not need to be connected to an external circuit (not shown) or terminals that are not connected to the internal circuit of the flip-chip connection circuit element 1. In any case, the connection detection terminals 5, 6, and 7 are terminals that are not involved in the circuit operation of the flip-chip connection circuit element 1.

【0040】複数の接続用金属バンプ3は、対応する外
部接続端子2上に設けられている。また、複数の接続検
出用金属バンプ4は、対応する接続検出端子5、6、7
上に設けられている。尚、接続用金属バンプ3及び接続
検出用金属バンプ4のいずれも金属又は合金で形成され
たものであり、例えば、以下に示す材料で構成すること
ができる。回路素子と基板とを半田付けで接続する場
合、錫鉛や金錫のように比較的低温(200〜300℃
前後)で溶融する金属が挙げられる。また、回路素子と
基板とを加熱圧着で接続する場合、若しくは導電性接着
剤で接続する場合、好ましい材料としては金が挙げられ
る。また、金属バンプは、例えば、材料として半田材を
用いる場合、以下の様にして、形成することができる。
即ち、外部接続端子2、及び接続検出端子5、6、7上
に半田材を所定量供給し、該半田材の溶融温度までフリ
ップチップ接続用回路素子1全体を加熱し、外部接続端
子2及び接続検出端子5、6、7上の半田材を溶融させ
る。この溶融の際、半田材が表面張力によりほぼ球状と
なり、接続用金属バンプ3及び接続検出用金属バンプ4
が形成される。尚、この際形成された接続検出用金属バ
ンプ4は、まだ、接続用金属バンプ3とほぼ同一の高さ
を有しているものであるが、後に説明する様な工程にお
いて、高さが調節される。また、この時点で、従来問題
とされていた金属バンプの高さのバラつきが生じる。詳
しくは、形成された金属バンプの高さ(球形)は、外部
接続端子2(接続検出端子5、6、7)の面積と、供給
した半田材の量とで決定されるが、供給される半田材の
量は微少であるため、一定量供給には精度的に限界があ
る。従って、形成される金属バンプには高さのバラつき
が生じることになる。また、形成された接続用金属バン
プ3の高さの平均値は、一般には50〜80μmの範囲
で、製品により異なるものである。しかしながら、その
バラつきは、製品の構成が決定されれば、大抵の場合約
5μm程度となる。
The plurality of connection metal bumps 3 are provided on the corresponding external connection terminals 2. The plurality of connection detection metal bumps 4 are connected to the corresponding connection detection terminals 5, 6, 7.
It is provided above. Each of the connection metal bump 3 and the connection detection metal bump 4 is formed of a metal or an alloy, and can be formed of, for example, the following materials. When a circuit element and a board are connected by soldering, a relatively low temperature (200 to 300 ° C.) such as tin lead or gold tin is used.
Before and after). In the case where the circuit element and the substrate are connected by heat and pressure or in the case where they are connected with a conductive adhesive, a preferable material is gold. In the case where a solder material is used as the material, for example, the metal bump can be formed as follows.
That is, a predetermined amount of a solder material is supplied onto the external connection terminal 2 and the connection detection terminals 5, 6, and 7, and the entire flip-chip connection circuit element 1 is heated to the melting temperature of the solder material. The solder material on the connection detection terminals 5, 6, 7 is melted. During this melting, the solder material becomes substantially spherical due to surface tension, and the connection metal bump 3 and the connection detection metal bump 4
Is formed. Although the connection detecting metal bumps 4 formed at this time still have substantially the same height as the connection metal bumps 3, the height is adjusted in a process to be described later. Is done. At this point, the height of the metal bumps, which has been considered as a problem, varies. Specifically, the height (spherical shape) of the formed metal bump is determined by the area of the external connection terminal 2 (connection detection terminals 5, 6, and 7) and the amount of the supplied solder material. Since the amount of the solder material is very small, there is a limit in precision in supplying a constant amount. Therefore, the metal bumps to be formed vary in height. The average value of the height of the formed connection metal bumps 3 is generally in the range of 50 to 80 μm, and varies depending on the product. However, the variation is usually about 5 μm if the configuration of the product is determined.

【0041】尚、金属バンプの他の形態としては、マッ
シュルーム型バンプと、ストレート・ウォール型バンプ
とが挙げられる。マッシュルーム型バンプとは、メッキ
によりバンプ材料となる金属が等方的に成長し、キノコ
状になったバンプをいう。また、ストレート・ウォール
型バンプとは、バンプ材料となる金属の成長を厚いレジ
スト内だけに限定することにより、垂直に立った形状を
有するバンプをいう。このストレート・ウォール型バン
プは、等方的に広がらないため、微細化に対応すること
ができる。
Other forms of the metal bump include a mushroom type bump and a straight wall type bump. The mushroom type bump refers to a mushroom-shaped bump in which metal serving as a bump material is isotropically grown by plating. Further, the straight wall type bump refers to a bump having a vertically standing shape by limiting the growth of a metal serving as a bump material only in a thick resist. Since this straight wall type bump does not spread isotropically, it can cope with miniaturization.

【0042】次に、本実施の形態のフリップチップ接続
用回路素子1の製造方法について、図3を用いて説明す
る。
Next, a method of manufacturing the flip-chip connection circuit element 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0043】本実施の形態のフリップチップ接続用回路
素子1は、外部接続端子2上に接続金属バンプ3を形成
すると共に、接続検出端子5、6、7上に接続金属バン
プ3と同様の高さを有する接続検出用金属バンプ4を形
成した後、図3に示される様に、接続検出用金属バンプ
4のみに荷重治具8を用いて荷重し、接続検出用金属バ
ンプ4を所定の高さに変形させることにより、製造され
る。ここで、接続検出用金属バンプ4の変形量t(図2
参照)は、形成した接続用金属バンプ3の高さのバラつ
きと、フリップチップ接続用回路素子1を実装する基板
の反り及びうねりの程度とにより決定される。例えば、
実装する基板の反りやうねりの最大が、フリップチップ
接続用回路素子1の一辺に関して10μmである場合、
接続用金属バンプ3の高さのバラつき5μmと接続に関
する余裕としての3μmとを考慮して、変形量tは約1
8μmと決定される。夫々の具体的数値は、あくまで一
例であり、実際にバラつきが5μmであり、接続に関す
る余裕が3μmであるわけではない。また、変形量t
は、この例のようにして、金属バンプの形成方法及び基
板の状態等から予め評価を行って決定しておく。更に、
図3においては、接続検出端子5上に設けられた接続検
出用金属バンプ4の変形に関して示すものであるが、接
続検出端子6及び7上に設けられた接続検出用金属バン
プ4に対しても同様にして変形させることはいうまでも
ない。
In the flip-chip connection circuit element 1 of the present embodiment, the connection metal bumps 3 are formed on the external connection terminals 2, and the same height as the connection metal bumps 3 is formed on the connection detection terminals 5, 6 and 7. After forming the connection-detecting metal bump 4 having a height, as shown in FIG. 3, only the connection-detecting metal bump 4 is loaded using the load jig 8 to raise the connection-detecting metal bump 4 to a predetermined height. It is manufactured by deforming it. Here, the deformation amount t of the connection detecting metal bump 4 (FIG. 2)
Is determined by the variation in height of the formed connection metal bumps 3 and the degree of warpage and undulation of the substrate on which the flip-chip connection circuit element 1 is mounted. For example,
When the maximum warpage or undulation of the mounting board is 10 μm with respect to one side of the flip-chip connection circuit element 1,
Considering the variation in the height of the connection metal bump 3 of 5 μm and the margin for connection of 3 μm, the deformation amount t is about 1 μm.
It is determined to be 8 μm. The specific numerical values are merely examples, and the actual variation is 5 μm, and the margin for connection is not necessarily 3 μm. Also, the deformation amount t
Is determined by performing an evaluation in advance from the method of forming the metal bumps and the state of the substrate as in this example. Furthermore,
FIG. 3 shows the deformation of the connection detection metal bumps 4 provided on the connection detection terminals 5. However, the connection detection metal bumps 4 provided on the connection detection terminals 6 and 7 are also shown. It goes without saying that it is deformed in the same manner.

【0044】次に、本実施の形態のフリップチップ接続
用回路素子1を基板に実装する溜めのフリップチップ接
続方法について、図4乃至図8を用いて説明する。
Next, a method of connecting a flip chip to a circuit board for mounting the circuit element 1 for flip chip connection of the present embodiment on a substrate will be described with reference to FIGS.

【0045】図4は、基板9に対して本実施の形態のフ
リップチップ接続用回路素子1を所定の一に配置した時
の平面図を示す。尚、図4乃至図8のいずれにおいて
も、基板9は、実際の基板の一部分を示している。ここ
で、基板9としては、有機系の基板であれば、ガラスエ
ポキシ基板、無機系の基板であれば、セラミック基板が
代表的な例として挙げられる。基板9には、フリップチ
ップ接続用回路素子1の外部接続端子2に対応して接続
用パターン10が形成されており、また、接続検出端子
5、6、7に対応して接続用パターン10A、10B、
10Cが設けられている。基板9に設けられた接続用パ
ターン10は、周囲に引き出されて、周辺の回路(図示
せず)との接続される。一方、接続用パターン10A、
10B、10Cは、他の回路と接続しない分離したパタ
ーンとすると共に、夫々、基板周辺方向に引き出されて
いる。
FIG. 4 is a plan view when the flip-chip connecting circuit element 1 of the present embodiment is arranged at a predetermined position on the substrate 9. 4 to 8, the substrate 9 shows a part of an actual substrate. Here, a typical example of the substrate 9 is a glass epoxy substrate if it is an organic substrate, and a ceramic substrate if it is an inorganic substrate. A connection pattern 10 is formed on the substrate 9 corresponding to the external connection terminal 2 of the flip-chip connection circuit element 1, and a connection pattern 10A corresponding to the connection detection terminals 5, 6, 7 is provided. 10B,
10C is provided. The connection pattern 10 provided on the substrate 9 is drawn out to the periphery and connected to a peripheral circuit (not shown). On the other hand, the connection pattern 10A,
Reference numerals 10B and 10C denote separated patterns that are not connected to other circuits, and are respectively drawn in the peripheral direction of the substrate.

【0046】図5から更に明確に理解される様に、接続
の際には、本実施の形態のフリップチップ接続用回路素
子1を、接続用金属バンプ3が基板9に設けられた接続
パターン10に対向させる。更に、接続用金属バンプ3
と接続パターン10とを合わせる様にして、フリップチ
ップ接続用回路素子1を基板9上の所定の位置に搭載す
る。この時点では、接続検出用金属バンプ4は、接続用
金属バンプ3と比較して高さが低いことから、接続パタ
ーン10A(10B、10Cも同様)に接触していな
い。また、図示しなかったが、この時点で、接続用金属
バンプ3に関しても、該金属バンプ3の高さのバラつき
や、基板の反り及びうねり等により、接触していないも
のがある恐れもある。次に、フリップチップ接続用回路
素子1の接続用金属バンプ3が設けられていない面に対
して、フリップチップ接続用回路素子1の形状及びサイ
ズにみあった荷重治具11により、フリップチップ接続
用回路素子1及び基板9に対して荷重を加える。
As can be more clearly understood from FIG. 5, when connecting, the flip-chip connecting circuit element 1 of the present embodiment is connected to the connecting pattern 10 on which the connecting metal bump 3 is provided on the substrate 9. To face. Furthermore, metal bumps 3 for connection
The flip-chip connection circuit element 1 is mounted at a predetermined position on the substrate 9 so that the connection pattern 10 and the connection pattern 10 are matched. At this point, the connection detection metal bumps 4 are not in contact with the connection patterns 10A (similarly, 10B and 10C) because the heights of the connection detection metal bumps 4 are lower than those of the connection metal bumps 3. Although not shown, at this point, there is a possibility that the connection metal bumps 3 may not be in contact due to variations in the height of the metal bumps 3 or warpage and undulation of the substrate. Next, on the surface of the flip-chip connection circuit element 1 on which the connection metal bumps 3 are not provided, the load jig 11 suitable for the shape and size of the flip-chip connection circuit element 1 is used for flip-chip connection. A load is applied to the circuit element 1 for use and the substrate 9.

【0047】荷重を加えていくと、接続用金属バンプ3
は徐々に変形していき、フリップチップ接続用金属バン
プ1と基板9との距離が縮まり、図6に示される様に、
接続検出用金属バンプ4が接続パターン10A(10
B、10Cも同様)に接触することとなる。
When a load is applied, the connection metal bump 3
Gradually deforms, the distance between the metal bump 1 for flip chip connection and the substrate 9 is reduced, and as shown in FIG.
The connection detection metal bump 4 is connected to the connection pattern 10A (10
B, 10C).

【0048】次に、本実施の形態において、接続検出用
金属バンプ4接続パターン10A10B、10Cとの接
触を検出する方法について、図7及び図8を用いて説明
する。図7に示される様に、接触の検出は、荷重をかけ
ている際に、プローブ12A及びプローブ12Bを用い
て行われる。プローブ12A及び12Bは、接続パター
ン10A及び10Bに電気的に接続されている。図示し
ていないが、接続パターン10Cに対してもプローブが
電気的に接続されている。また、荷重時においては、接
続用金属バンプ3の高さ(変形量)が接続検出用金属バ
ンプ4の高さ(変形量)と同じになると、接続パターン
10A、10B、及び10Cと対応する接続検出用金属
バンプ4とは、夫々、電気的に導通状態になる。従っ
て、プローブ12A及び12B(接続パターン10Cに
接続されているプローブも含む)の夫々の電気的状態を
荷重時に常時監視することで、接続検出用金属バンプ4
と、接続パターン10A、10B、及び10Cとの接触
は、確認することができる。尚、電気的状態の変化の確
認方法としては、基板9の有する接続パターン10A
(10B及び10Cも同様)の静電容量の変化を計測す
る方法が挙げあられる。
Next, a method of detecting contact with the connection detecting metal bump 4 connection patterns 10A, 10B and 10C in the present embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, the detection of contact is performed using the probe 12A and the probe 12B when a load is applied. The probes 12A and 12B are electrically connected to the connection patterns 10A and 10B. Although not shown, the probe is also electrically connected to the connection pattern 10C. When the height (deformation) of the connection metal bump 3 is the same as the height (deformation) of the connection detection metal bump 4 under a load, the connection corresponding to the connection patterns 10A, 10B, and 10C is performed. Each of the detection metal bumps 4 becomes electrically conductive. Therefore, the electrical state of each of the probes 12A and 12B (including the probe connected to the connection pattern 10C) is constantly monitored at the time of load, so that the connection detection metal bump 4
And contact with the connection patterns 10A, 10B, and 10C can be confirmed. In addition, as a method for confirming the change in the electrical state, the connection pattern 10A
(The same applies to 10B and 10C).

【0049】また、本実施の形態においては、荷重時
に、接触検出をも並行して行うことができるため、荷重
の具合を調整することができる。例えば、本実施の形態
のフリップチップ接続用回路素子1においては、接続検
出用金属バンプ4が3ヶ所に配置されていることから、
3ヶ所の接続検出用金属バンプ4の変形量を監視しなが
ら、基板側の反りやうねりに対して、接続用金属バンプ
3が適正な変形量に変形する様に、フリップチップ接続
用回路素子1を荷重する荷重治具11の荷重状態を図7
に点線で示される様に調整することができる。結果とし
て、本実施の形態においては、接続に関して高い信頼性
を得ることができる。また、これらの概念は、どのよう
なサイズ及び形状を有するフリップチップ接続用回路素
子1に関しても容易に適用することができることから、
汎用性が高く、また、生産性の高いものである。
In the present embodiment, the contact can be detected in parallel with the load, so that the condition of the load can be adjusted. For example, in the flip-chip connection circuit element 1 of the present embodiment, since the connection detection metal bumps 4 are arranged at three places,
While monitoring the deformation amounts of the three connection detection metal bumps 4, the flip-chip connection circuit element 1 is deformed so that the connection metal bumps 3 are deformed to an appropriate deformation amount with respect to the warpage or undulation on the substrate side. FIG. 7 shows the load state of the load jig 11 for
Can be adjusted as indicated by the dotted line. As a result, in the present embodiment, high reliability regarding the connection can be obtained. In addition, since these concepts can be easily applied to the flip-chip connection circuit element 1 having any size and shape,
It has high versatility and high productivity.

【0050】接続の確認方法としては、図8に示される
様なものも挙げられる。図8は、図4における領域Aを
示すものである。フリップチップ接続用回路素子1は、
外部接続端子2と接続検出端子5とを内部において電気
的に接続する素子内部配線5Aを備えている。このよう
な構成を備えるフリップチップ接続用回路素子1を前述
の通り基板に対して実装すると、適正な接触状態に達し
た場合、接続パターン10Aは、接続検出用金属バンプ
4、接続検出端子5、素子内部配線5A、外部接続端子
2、接続用金属バンプ3を介して、接続パターン10と
電気的経路を形成することになる。従って、図8に示さ
れる様に、テスタ15A及び15Bを夫々接続パターン
10A及び10に接触させておくと共に一方に起電力1
5Cを供給することにより、接触状態になれば電流が流
れることから、電流計15を用いて電気的状態を監視し
ながら荷重を行うことで、容易に接続の検出を行うこと
ができる。
As a method of confirming the connection, there is also a method as shown in FIG. FIG. 8 shows the area A in FIG. The flip-chip connection circuit element 1 is:
An internal wiring 5A for electrically connecting the external connection terminal 2 and the connection detection terminal 5 inside is provided. When the flip-chip connection circuit element 1 having such a configuration is mounted on a substrate as described above, when a proper contact state is reached, the connection pattern 10A includes the connection detection metal bump 4, the connection detection terminal 5, An electrical path is formed with the connection pattern 10 via the element internal wiring 5A, the external connection terminal 2, and the connection metal bump 3. Therefore, as shown in FIG. 8, the testers 15A and 15B are kept in contact with the connection patterns 10A and 10 respectively, and one of the
By supplying 5C, if a contact state is reached, a current flows. Therefore, by performing load while monitoring the electrical state using the ammeter 15, connection can be easily detected.

【0051】尚、本実施の形態においては、外部接続端
子2及び接続検出端子5、6、7が、混在して、ほぼ一
定間隔で設けられている例について、説明してきたが、
各端子が分散して配置されているようなフリップチップ
接続用回路素子であっても同様の概念を適用できること
はいうまでもない。
In this embodiment, an example has been described in which the external connection terminal 2 and the connection detection terminals 5, 6, and 7 are mixed and provided at substantially constant intervals.
It is needless to say that the same concept can be applied to a flip-chip connection circuit element in which terminals are dispersedly arranged.

【0052】また、本実施の形態においては、3つの接
続検出端子5、6、7を有しているフリップチップ接続
用回路素子について説明してきたが、1つ以上であれば
良く、本実施の形態に制限されるものではない。例え
ば、フリップチップ接続用回路素子が比較的小さいスケ
ールのものであり、また、外部接続端子2の数が少ない
様な場合、接続検出端子は1つでも同様の効果を得られ
る。しかしながら、フリップチップ接続用回路素子が比
較的スケールの大きいものであり、外部接続端子数も多
い場合、接続検出端子が複数個、素子の周囲に適宜分散
していることが望ましい。
In this embodiment, the flip-chip connection circuit element having three connection detection terminals 5, 6, and 7 has been described. It is not limited to a form. For example, when the flip-chip connection circuit element is of a relatively small scale and the number of external connection terminals 2 is small, the same effect can be obtained even with one connection detection terminal. However, when the flip-chip connection circuit element has a relatively large scale and the number of external connection terminals is large, it is preferable that a plurality of connection detection terminals are appropriately dispersed around the element.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明してきた様に、本発明のフリッ
プチップ接続用回路素子は、接続用金属バンプの他に、
該接続用金属バンプよりも高さの低い接続検出用金属バ
ンプを備えていることから、接続検出用金属バンプが対
応する接続パターンに接触・接続したことをもって、接
続用金属バンプの接続を容易に検出することができる。
また、接続用金属バンプの高さのバラつきや、基板の反
りやうねりが存在した場合においても、信頼性の高い接
続を得ることができる。結果として、本発明によれば、
歩留まりの向上を図ることができる。また、本発明の示
す概念は、どのような形態のフリップチップ接続用回路
素子に対しても適用できることから、汎用性の高いもの
であり、また、容易に実施し得ることから生産性の向上
を図ることができる。
As described above, the circuit element for flip-chip connection of the present invention can be used in addition to the metal bump for connection.
Since the connection detection metal bump has a height lower than the connection metal bump, the connection of the connection metal bump can be easily performed by contacting and connecting the connection detection metal bump to a corresponding connection pattern. Can be detected.
In addition, even in the case where the height of the connection metal bump varies, or the substrate has warpage or undulation, a highly reliable connection can be obtained. Consequently, according to the present invention,
The yield can be improved. In addition, the concept of the present invention can be applied to any type of flip-chip connection circuit element, and therefore has high versatility, and can be easily implemented to improve productivity. Can be planned.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態のフリップチップ接続用回
路素子の構造を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing a structure of a flip-chip connecting circuit element according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態のフリップチップ接続用回
路素子の構造を示す側面図である。
FIG. 2 is a side view showing the structure of the flip-chip connection circuit element according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態のフリップチップ接続用回
路素子の製造方法の要部を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a main part of a method for manufacturing a flip-chip connection circuit element according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態のフリップチップ接続用回
路素子を基板に対して搭載した状態を示す正面図であ
る。
FIG. 4 is a front view showing a state where the flip-chip connecting circuit element according to the embodiment of the present invention is mounted on a substrate.

【図5】図4に示される状態の側面図であり、フリップ
チップ接続用回路素子に荷重が加えられた状態を示す側
面図である。
5 is a side view of the state shown in FIG. 4, showing a state in which a load is applied to the flip-chip connecting circuit element.

【図6】図5に示される状態から更に荷重を加えた状態
を示す側面図である。
FIG. 6 is a side view showing a state where a load is further applied from the state shown in FIG. 5;

【図7】接続検出用金属バンプと配線パターンとの接触
を確認すると共に、荷重の調整する方法を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a method of confirming contact between a connection detection metal bump and a wiring pattern and adjusting a load.

【図8】接続検出用金属バンプと配線パターンとの接触
を確認する他の方法を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing another method for confirming contact between a connection detection metal bump and a wiring pattern.

【図9】従来例1のフリップチップ接続用回路素子の構
造を示す側面図である。
FIG. 9 is a side view showing the structure of the flip-chip connection circuit element of Conventional Example 1.

【図10】従来例1におけるフリップチップ接続方法を
示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a flip chip connection method in Conventional Example 1.

【図11】従来例2のフリップチップ接続用回路素子の
構造を示す側面図である。
FIG. 11 is a side view showing a structure of a flip-chip connection circuit element of Conventional Example 2.

【図12】従来例2におけるフリップチップ接続方法を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a flip chip connection method in Conventional Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フリップチップ接続用回路素子 2 外部接続端子 3 接続用金属バンプ 4 接続検出用金属バンプ 5 接続検出端子 6 接続検出端子 7 接続検出端子 8 荷重治具 9 基板 10 接続パターン 10A 接続パターン 10B 接続パターン 10C 接続パターン 11 荷重治具 12A プローブ 12B プローブ 13 高さ補正用金属バンプ 14 荷重治具 5A 素子内部配線 15 電流計 15A テスタ 15B テスタ 15C 起電力 A 領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flip chip connection circuit element 2 External connection terminal 3 Connection metal bump 4 Connection detection metal bump 5 Connection detection terminal 6 Connection detection terminal 7 Connection detection terminal 8 Load jig 9 Substrate 10 Connection pattern 10A Connection pattern 10B Connection pattern 10C Connection pattern 11 Load jig 12A probe 12B probe 13 Metal bump for height correction 14 Load jig 5A Element internal wiring 15 Ammeter 15A Tester 15B Tester 15C Electromotive force A area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/92 604T ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/92 604T

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定の電子回路及び/又は電気回路を備
え、特定の一つの平面に配された複数の外部接続端子
と、該複数の外部接続端子の夫々に設けられた接続用金
属バンプとを有する回路素子であって、フリップチップ
接続により接続される際には、前記特定の平面を基板に
対向させて該基板上の配線と前記複数の外部接続端子と
が電気的に接続されるように構成される回路素子である
フリップチップ接続用回路素子において、 少なくとも一つ以上の接続検出用金属バンプを備えてお
り、 該接続検出用金属バンプは、前記接続用金属バンプより
も高さの低いものであり、且つ、前記基板若しくは該基
板に形成された接続パターンのいずれか一方との接触を
前記接続パターンに関する電気的な検査により確認し得
るように設けられており、 当該接続検出用金属バンプが前記基板若しくは前記接続
パターンのいずれか一方と接触したことをもって接続用
金属バンプが基板に接続したものとすることができる
とを特徴とするフリップチップ接続用回路素子。
1. A plurality of external connection terminals provided with a predetermined electronic circuit and / or an electric circuit, arranged on a specific one plane, and connection metal bumps provided on each of the plurality of external connection terminals. When connected by flip-chip connection, the specific plane is opposed to the substrate, and the wiring on the substrate and the plurality of external connection terminals are electrically connected. A flip-chip connection circuit element, which is a circuit element configured to include at least one or more connection detection metal bumps, wherein the connection detection metal bumps are lower in height than the connection metal bumps. And the substrate or the substrate
Contact with one of the connection patterns formed on the board
Can be confirmed by an electrical inspection of the connection pattern.
The connection detecting metal bump is provided on the substrate or the connection.
For connection when it comes into contact with one of the patterns
A circuit element for flip-chip connection, wherein the metal bump can be connected to a substrate .
【請求項2】 請求項1に記載のフリップチップ接続用
回路素子において、 前記接続検出用金属バンプの数と同数の接続検出端子を
備えており、 前記接続検出用金属バンプは、対応する該接続検出端子
に設けられていることを特徴とするフリップチップ接続
用回路素子。
2. The flip-chip connection circuit element according to claim 1, further comprising the same number of connection detection terminals as the number of the connection detection metal bumps, wherein the connection detection metal bumps correspond to the corresponding connection. A flip-chip connection circuit element provided on a detection terminal.
【請求項3】 請求項1又は請求項2のいずれかに記載
のフリップチップ接続用回路素子において、 前記所定の電子回路及び/又は電気回路は、半導体基板
上に形成されていることを特徴とするフリップチップ接
続用回路素子。
3. The flip-chip connection circuit element according to claim 1, wherein said predetermined electronic circuit and / or electric circuit is formed on a semiconductor substrate. Circuit element for flip chip connection.
【請求項4】 請求項1又は請求項2のいずれかに記載
のフリップチップ接続用回路素子において、 前記所定の電子回路及び/又は電気回路は、複数のセラ
ミック基板上に多層配線されて形成されていることを特
徴とするフリップチップ接続用回路素子。
4. The flip-chip connection circuit element according to claim 1, wherein the predetermined electronic circuit and / or the electric circuit is formed by multilayer wiring on a plurality of ceramic substrates. A flip-chip connection circuit element, comprising:
【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
のフリップチップ接続用回路素子の製造方法であって、 前記回路素子の前記特定の平面上に、前記接続用金属バ
ンプと同じ高さを有する第1の金属バンプを所定数個形
成し、 該第1の金属バンプの夫々に対して加圧して、前記接続
用金属バンプよりも低い所定の高さの第2の金属バンプ
を形成し、 該第2の金属バンプを前記接続検出用金属バンプとする
ことを特徴とするフリップチップ接続用回路素子の製造
方法。
5. The method of manufacturing a circuit element for flip-chip connection according to claim 1, wherein the same height as the metal bump for connection is provided on the specific plane of the circuit element. A predetermined number of first metal bumps having a height are formed, and a pressure is applied to each of the first metal bumps to form a second metal bump having a predetermined height lower than the connection metal bump. And a method of manufacturing a flip-chip connection circuit element, wherein the second metal bump is used as the connection detection metal bump.
【請求項6】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
のフリップチップ接続用回路素子を基板に対して実装す
るフリップチップ接続方法であって、 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のフリップチッ
プ接続用回路素子と、前記基板とを用意し、 前記特定の平面を前記基板上の配線が施された平面に対
向させ、該基板上の配線に前記接続用金属バンプが接触
する様に、前記フリップチップ接続用回路素子を配置
し、 前記フリップチップ接続用回路素子の有する面であっ
て、前記特定の平面の裏側の面に対して加圧し、 前記接続検出用金属バンプが前記基板に接触したことを
もって、加圧を終了することを特徴とするフリップチッ
プ接続方法。
6. A flip-chip connection method for mounting the flip-chip connection circuit element according to claim 1 on a substrate, wherein the flip-chip connection circuit element is mounted on a substrate. Preparing the flip-chip connection circuit element described above and the substrate, making the specific plane face a plane on which wiring is provided on the substrate, and contacting the connection metal bump with the wiring on the substrate. In this manner, the flip-chip connection circuit element is arranged, and a pressure is applied to a surface of the flip-chip connection circuit element, which is on a back side of the specific plane, and the connection detection metal bump is formed on the flip-chip connection circuit element. A flip-chip connection method, wherein pressurization is terminated when the flip-chip is brought into contact with a substrate.
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