JP3277830B2 - 電子部品の組立て方法 - Google Patents
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Description
方法に関するものである。
面のパッド上に、基板とチップを接続するためのワイヤ
をボンディングするとともに、他のパッド上に突出電極
であるバンプを形成するものが知られている。このよう
な電子部品としては、BGA(Ball Grid A
rray)パッケージがある。ワイヤとしては金ワイヤ
が多用されており、またバンプとしては半田バンプが多
用されている。
中、1はガラエポ基板などの基板であり、その上側と下
側の表面には回路パターンの銅パッド2,3が形成され
ている。また銅パッド2,3上にはニッケル膜4,5が
形成されており、ニッケル膜4,5上には金膜6,7が
形成されている。そして上面側の銅パッド2と下面側の
銅パッド3は内部配線8で接続されている。ニッケル膜
4,5や金膜6,7は、一般に、メッキ法により形成さ
れる。
材である銅が金膜6,7中へ拡散して表面に到達し、空
気に触れて銅の酸化膜を生じるのを防止するためのバリ
ヤとして形成されている。なお金膜6,7の表面に銅の
酸化膜が生じれば、金ワイヤのボンディングが不良にな
る。また金膜6,7は、金ワイヤやハンダバンプのボン
ディング性を向上させるために形成されている。なお、
ニッケル膜4,5は、特にバンプの素材であるハンダの
接着性が悪いものである。
子部品の組立構造図である。一方の銅パッド2の金膜6
上に、基板1に搭載されたチップ(図外)と電気的に接
続するための金ワイヤ9をボンディングし、他方の銅パ
ッド3の金膜7上にハンダバンプ10を形成して電子部
品を組立てる。
方法は、基板1のパッド構造は、銅パッド2,3、ニッ
ケル膜4,5、金膜6,7の三層構造であったため、単
に製造工程が面倒であるだけでなく、次のような重大な
問題点があった。
10を金膜7上に形成すると、ハンダバンプ10の形成
時の高温加熱のために金膜7の素材である金はハンダバ
ンプ10の内部に溶け込んで金膜7は消滅し、その結
果、図6に示すようにハンダバンプ10はニッケル膜5
に直接ボンディングされることとなる。ところが、上述
したようにハンダバンプ10とニッケル膜5の接着性は
銅とハンダの密着性よりも悪いため、ハンダバンプ10
はニッケル膜5から剥げ落ちしやすいという問題点があ
った。またこのような問題点を軽減するために、きわめ
て高価な金膜7をかなり厚く形成する必要があり、この
ため相当のコストアップとなるものであった。なお、従
来の金膜6,7の厚さは、1ミクロン程度である。
ドのみを形成し、金ワイヤをボンディングしないタイプ
の基板には、上述した問題は生じない。何故ならば、ハ
ンダバンプのみを形成する場合は、銅パッド上にニッケ
ル膜を形成しないで金膜を直接形成した二層構造でもよ
いからである。すなわちこの場合、上述したように銅パ
ッドの素材である銅は金膜中に拡散し、外部の空気に触
れることにより、ハンダバンプの接着性を阻害する酸化
膜が生じるが、ハンダバンプを形成する際にはフラック
スが用いられるので、このフラックスにより酸化膜は還
元除去されてしまうからである。このように、上記問題
点は、基板の銅パッド上に金ワイヤをボンディングし、
他の銅パッド上にハンダバンプを形成して電子部品を組
立てる場合に特有の問題である。
に、金ワイヤを良好にボンディングできるとともに、ハ
ンダバンプを良好に形成できる電子部品の組立て方法を
提供することを目的とする。
金ワイヤをボンディングするための銅パッドおよびハン
ダバンプを形成するための銅パッドを形成し、かつこれ
らの銅パッド上に金膜を形成し、銅パッドの素材である
銅が金膜の表面に拡散して空気に触れることにより生じ
た酸化膜をプラズマエッチングにより除去した後、この
銅パッドの金膜上に金ワイヤをボンディングし、ハンダ
バンプが形成される銅パッドにハンダバンプを形成す
る。
酸化膜の除去を金ワイヤがボンディングされる銅パッド
についてのみ行い、ハンダバンプを形成するための銅パ
ッドについては行わない。
ッド上のニッケル膜を不要にし、かつ金膜を従来方法よ
りもきわめて薄くして、金ワイヤをボンディングすると
ともに、他の銅パッドにハンダバンプを形成することが
できる。
して説明する。図1は、本発明の一実施の形態の電子部
品の組立構造図、図2は同基板の断面図、図3は同基板
のプラズマエッチング中の断面図、図4は同電子部品の
組立構造図である。
る。電子部品AはBGAタイプのパッケージである。図
1において、11は基板であり、基板11の上面にはチ
ップ12が搭載されている。チップ12の表面のパッド
13と基板11の上面の第1のパッド14は金ワイヤ1
5で接続されている。15’は、パッド13にボンディ
ングされる金ワイヤ15の先端の金ボールである。
成されている。第2のパッド16上にハンダバンプ17
が形成されている。第1のパッド14と第2のパッド1
6は内部配線18で接続されている。基板11の上面に
はチップ12やワイヤ15を封止するための樹脂モール
ド19が形成されている。31はチップ12をボンディ
ングするためのボンドである。
示す電子部品の組立て方法を説明する。図2は、基板1
1の断面を示している。第1のパッド14は、銅パッド
21上に金膜22を薄くコーティングして形成されてい
る。また第2のパッド16も、銅パッド23に金膜24
を薄くコーティングして形成されている。金膜22,2
4は、同一工程メッキ法により同時に形成されている。
第1のパッド14の銅パッド21上の金膜22は、金ワ
イヤ15のボンディング力を確保するために形成されて
いる。次に基板11の上面にボンド31を介してチップ
12を搭載し、基板11を加熱してボンド31を硬化さ
せてチップ12を基板11上にボンディングする。
る銅は、ボンド31を硬化させるときなどの加熱によっ
て徐々に金膜22,24中に拡散し、金膜22,24の
表面にあらわれて、図3に示すように酸化膜25,26
が生じる。上述したように、第1のパッド14側の酸化
膜25は金ワイヤ15のボンディング性を阻害する。一
方、第2のパッド16側の酸化膜26は、後工程で塗布
されるフラックスで還元されて除去されるので、ハンダ
バンプ17の接着性に実質的に悪影響を与えない。
14側の酸化膜25は、プラズマエッチングを行って除
去する。破線矢印は、酸化膜25に衝突せられるプラズ
マ分子やプラズマイオンを示している。プラズマエッチ
ングは、例えば特開平4−311044号公報に示され
るようなプラズマクリーニング装置を用いて行われる。
なお第2のパッド16側の酸化膜26は、上述した理由
により除去する必要はないが、この酸化膜26も酸化膜
25と同様にプラズマエッチングによって除去してもよ
い。
膜25を除去したならば、図4に示すようにワイヤボン
ディングにより金ワイヤ15を金膜22上にボンディン
グする。その後、チップ12、ワイヤ15、第1のパッ
ド14を覆う樹脂モールド19を形成する。次にパッド
16側の金膜26上にフラックスを介してハンダボール
を搭載し、このハンダボールをリフローして溶融・固化
させてハンダバンプ17を形成する。なおこの金膜24
は、図4に示すようにハンダバンプ17の形成時にハン
ダバンプ17中に拡散して消滅する。またハンダバンプ
17の形成時には、フラックスが用いられるので、酸化
膜26はフラックスに還元除去されて消滅する。
を0.03〜0.05ミクロン程度に薄くしても、金ワ
イヤ15やハンダバンプ17の十分なボンディング力を
得ることができた。因みに、図5および図6に示す従来
例では、上述したように金膜6,7の厚さは1ミクロン
程度であり、本方法によれば、高価の金の使用量を大巾
に削減できる。なお上記実施の形態では、金ワイヤ15
をボンディングする第1のパッド14とハンダバンプ1
7を形成する第2のパッド16は、基板11の上面と下
面に形成されているが、第1のパッド14と第2のパッ
ド16は基板11の同じ上面または下面に形成してもよ
いものである。
膜を不要にし、かつ金膜を従来方法よりもきわめて薄く
して、金ワイヤの先端部の金ボールをボンディングする
とともに、ハンダバンプを形成することができる。
ング中の断面図
Claims (2)
- 【請求項1】基板の表面に金ワイヤをボンディングする
ための銅パッドおよびハンダバンプを形成するための銅
パッドを形成し、かつこれらの銅パッド上に金膜を形成
し、銅パッドの素材である銅が金膜の表面に拡散して空
気に触れることにより生じた酸化膜をプラズマエッチン
グにより除去した後、この銅パッドの金膜上に金ワイヤ
をボンディングし、ハンダバンプが形成される銅パッド
にハンダバンプを形成することを特徴とする電子部品の
組立て方法。 - 【請求項2】前記プラズマエッチングによる前記酸化膜
の除去を金ワイヤがボンディングされる銅パッドについ
てのみ行い、ハンダバンプを形成するための銅パッドに
ついては行わないことを特徴とする請求項1記載の電子
部品の組立て方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP31735596A JP3277830B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 電子部品の組立て方法 |
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JP31735596A JP3277830B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 電子部品の組立て方法 |
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JPH10163357A JPH10163357A (ja) | 1998-06-19 |
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Family Applications (1)
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JP31735596A Expired - Fee Related JP3277830B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 電子部品の組立て方法 |
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
EP1915040A3 (en) | 2001-09-28 | 2008-04-30 | Ibiden Co., Ltd. | Printed wiring board and printed wiring board manufacturing method |
-
1996
- 1996-11-28 JP JP31735596A patent/JP3277830B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10163357A (ja) | 1998-06-19 |
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