JP3446798B2 - 接合バンプ付き配線基板 - Google Patents

接合バンプ付き配線基板

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JP3446798B2
JP3446798B2 JP33514896A JP33514896A JP3446798B2 JP 3446798 B2 JP3446798 B2 JP 3446798B2 JP 33514896 A JP33514896 A JP 33514896A JP 33514896 A JP33514896 A JP 33514896A JP 3446798 B2 JP3446798 B2 JP 3446798B2
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  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フリップチップ接
合用基板やボールグリッドアレイ基板等、接合バンプを
有する配線基板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば集積回路チップを集積
回路基板に実装する場合には、集積回路チップ及び集積
回路基板の接合面に、複数の半田バンプを格子状又は千
鳥状に形成し、これに集積回路チップを重ね合わせて所
定の接合温度に加熱することにより半田バンプを介して
両者を接合する、いわゆるフリップチップと呼ばれる方
式が知られている。また、集積回路チップを搭載した集
積回路基板とプリント基板(マザーボード等)との接合
においては、集積回路基板の他方の接合面(集積回路チ
ップを搭載した接合面とは反対側の接合面)に接合用の
高融点半田やCu等のボールを用いて格子状に複数の半
田バンプを形成し、これにプリント基板を重ね合わせて
同様に加熱することにより接合する方式も知られてお
り、このような基板はボールグリッドアレイ(BGA)
基板と呼ばれる。ここで、これらの基板における半田バ
ンプの材質として、いずれも共晶組成(Sn−38.1
重量%Pb)又はそれに近い組成の半田が使用されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のような基板同士
の接合は、通常、共晶半田の融点(約183℃)から2
0〜40℃程度高い温度で行われる。この場合、共晶半
田で構成されたバンプが処理中に完全に融解し、基板と
被接合体との間で潰れてしまう問題が生ずることがあ
る。そこで、接合される基板と被接合体との間にスペー
サを配置したり、CuやAgなど高融点のボールを中心
核としてバンプに内蔵することにより、上述のようなバ
ンプの潰れを防止することも行われている。しかしなが
ら、前者の方法では、スペーサの作製費用とスペーサ配
置のための手間がかかる問題がある。また、後者の方法
においては、ボール内蔵型のバンプは、まず共晶半田ペ
ーストを基板上に盛り、これにさらにボールを搭載した
後加熱してペーストを溶融させることによりボールと一
体化させる方法で製造されているため、ボール搭載のた
めの工数及び設備が余分に必要となるほか、ボールの搭
載が困難になるため一定寸法以下の小さなバンプの製造
ができない欠点がある。
【0004】本発明の課題は、接合時にバンプの潰れが
生じにくく、また、サイズの小さいバンプも問題なく製
造できる接合バンプ付き配線基板を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】上述の課
題を解決するために本発明接合バンプ付き配線基板
は、基板と、その接合面に配置された複数個の接合バン
プとを有し、また、基板は、接合面に別の基板ないし集
積回路チップ等の被接合体を、接合バンプ上に重ね合わ
せて予め定められた接合温度に加熱することにより、接
合バンプを介して該被接合体が接合されることが予定さ
れ、接合バンプは、三次元網目状の骨格構造をなす固相
形成金属部と、該骨格の隙間を少なくとも部分的に充填
するとともに、溶融開始温度が固相形成金属部よりも低
い液相形成金属部とからなり、接合温度において液相形
成金属部の少なくとも一部が溶融して液相を生ずるとと
もに、該液相がその骨格構造の空隙に保持された状態と
なるものとして構成されたことを特徴とする。
【0006】なお、ここでいう配線基板とは、集積回路
チップが実装される基板だけでなく、プリント基板と接
合される基板、及び集積回路チップ自身(即ちフリップ
チップ)をも意味する。具体的には、集積回路チップと
の接合(フリップチップ接合)のために一方の面に複数
の半田バンプが設けられた基板、一方の面にプリント基
板との接合用の複数の半田バンプ(この場合は通常BG
A)を備えた基板、あるいは複数の半田バンプを有する
集積回路チップを意味する。それら複数のバンプは、線
状又は面状に配列することができる。線状の配列パター
ンとしては、例えば四角形の枠状に配列する態様が挙げ
られる。また、面状の配列パターンとしては、例えば格
子状又は千鳥状に配列する態様が挙げられる。
【0007】上記構成の配線基板においては、接合温度
において接合バンプが部分的に溶融して液相を生じ、そ
の液相が被接合体と接合バンプとの接触部に供給され、
その後、該液相が冷却に伴い凝固することにより基板と
被接合体とが接合バンプを介して接合されることとな
る。ここで、接合バンプは、接合温度において液相部分
と固相部分とが互いに混合した状態を形成することか
ら、共晶半田を用いたバンプのように完全溶融により潰
れたりするトラブルが生ずる心配がない。
【0008】そのような接合バンプは、接合温度におい
て固相と液相とが共存した状態(以下、固液共存状態と
もいう)を形成し、かつ接合温度における固相の存在比
率が20〜95重量%となる合金により構成することが
できるすなわち、該構成によれば、接合温度において
液相部分と固相部分とが互いに混合した状態を形成する
接合バンプを合金により簡単に製造でき、例えば従来の
ボール内蔵型バンプのようにボール搭載のための工程及
び設備が不用となるので、製造コストを削減できるほ
か、サイズの小さいバンプも容易に製造できる。
【0009】上述のようなバンプが、接合時において潰
れにくくなる要因として下記のようなことが考えられ
る。例えば接合時においてバンプ全体が液相になってい
る場合は、バンプ形状を維持するための力はほとんど表
面張力のみとなるため、わずかな外力が作用しただけで
潰れてしまうことになる。しかしながら、上記構成のバ
ンプのように固液共存状態(すなわち半溶融状態)にな
っている場合は、バンプが流動して変形しようとすると
固相部分と液相部分との界面に摩擦力が生じて見かけの
粘性が大きくなり、接合中のバンプの形状維持力が高め
られる。また、固相部分が互いに連結して、例えば三次
元網目状の骨格構造を形成することもあり、その場合は
バンプを変形させるためには骨格の変形が必要となるこ
とから形状維持力はさらに向上する。
【0010】なお、接合バンプを構成する合金は、接合
温度における固相の存在比率が20重量%未満になるも
のを使用すると、バンプの流動性が大きくなって潰れ防
止効果が十分に達成されなくなる場合がある。一方、固
相の存在比率が95重量%を越えるものを使用すると液
相の生成量が不足して、被接合体とバンプとの間に十分
な接合状態が形成できなくなる場合がある。それ故、合
金は、固相の存在比率が20〜95重量%となるものを
使用するのがよく、より望ましくは固相の存在比率が4
0〜70重量%となるものを使用するのがよい。
【0011】上述のような合金を用いたバンプは、例え
ば合金粉末のペーストを用いて所定のバンプパターンを
基板上に形成し、これを合金の溶融開始温度以上に加熱
することにより、ペーストに含まれる合金粉末粒子を少
なくとも部分的に溶融させて一体化させる、いわゆるソ
ルダーペースト法により形成することができる。一方、
所定の組成に原料を配合・溶解することにより合金を製
造し、さらにその合金を鋳造ないし機械加工により所定
の形状に成型してプレフォームを作り、そのプレフォー
ムを基板上に載置して合金の融点以上に加熱することに
より、これを基板と一体化させてバンプとするプレフォ
ーム法を採用することもできる。なお、本明細書におい
て「溶融開始温度」とは、融点、固相線温度、共晶温度
及び包晶温度等、昇温時において金属ないし合金の融解
が開始される温度を総称するものとする。
【0012】次に、本発明の接合バンプ付き配線基板
は、基板と、その接合面に配置された複数個の接合バン
プとを有し、その接合バンプが、少なくとも200〜2
20℃の温度域において固相と液相とが共存した状態を
形成し、かつ該温度域における固相の存在比率が20〜
95重量%となる合金により構成されることを特徴とす
る。すなわち、該配線基板の接合バンプは、共晶半田系
のバンプを有する従来の基板の接合処理に広く採用され
てきた200〜220℃の温度域において少なくとも、
固相の存在比率が20〜95重量%となる固液共存状態
を形成する合金により形成されていることから、当該温
度域において接合処理が行われた場合に、前述の請求項
2の配線基板と同様に、バンプが潰れたりするトラブル
を生ずることなく、被接合体との間に良好な接合状態を
形成することができる。換言すれば、共晶半田系のバン
プを有する基板の接合温度条件をそのまま流用して接合
処理を行うことができる。
【0013】以上の構成において接合バンプは、具体的
にはPb、Sn及びAuから選ばれる1種又は2種以上
を主成分とする合金により構成することができる例え
ばそのような合金として、PbとSnとの少なくとも一
方を合計で80重量%以上含有する合金(例えば、Pb
−Sn半田合金あるいはSn−Pb半田合金)は、安価
でしかもろう接性に優れた汎用的な材料であり、本発明
の配線基板の接合バンプに好適に使用することができ
なお、200〜220℃の温度域において少なくと
も、固相の存在比率が20〜95重量%、望ましくは4
0〜70重量%となる固液共存状態を形成する合金であ
れば、Pb及び/又はSnの合計含有量が80重量%未
満の合金であっても、本発明の接合バンプの材質として
好適に使用することができる。また、Pb−Sn系合金
以外では、Au−Tl系合金等も使用できる。
【0014】接合バンプを、例えばPbとSnとの双方
を合計で80重量%以上含有する合金で構成する場合、
PbとSnとの合計量に対するSnの含有比率が20〜
40重量%とすることで、200〜220℃の温度域に
おける固相の存在比率を、20〜95重量%の範囲内に
調整することが可能となり、ひいては前述の通り、バン
プの潰れを防止しつつ良好な接合状態を形成することが
できるSnの含有比率が20重量%未満になると、上
記温度域における固相の存在比率が95重量%を超え、
逆に40重量%を超えると固相の存在比率が20重量%
未満となることにつながる。なお、固相の存在比率を、
より望ましい範囲である40〜70重量%に調整するた
めには、Snの含有比率を28〜33重量%の範囲で調
整するのがよい。なお、より具体的な合金組成として
は、Snの含有比率が20〜40重量%であるPb−S
n二元合金を使用することができる。
【0015】次に、接合バンプは、固相形成金属部と、
該固相形成金属部よりも溶融開始温度の低い液相形成金
属部とが互いに混合した構造を有し、接合温度におい
て、液相形成金属部の少なくとも一部が溶融して液相を
形成するものとして構成することができる
【0016】すなわち、上記構成の配線基板において
は、その接合バンプが、溶融開始温度の互いに異なる2
部分、すなわち溶融開始温度の高い固相形成金属部と、
溶融開始温度の低い液相形成金属部とによって構成され
ており、接合温度において液相形成金属部が少なくとも
部分的に溶融して液相を生じる一方、固相形成金属部は
少なくともその一部が固相状態を維持することで、接合
温度において液相部分と固相部分とが互いに混合した状
態を形成することから、接合中にバンプが潰れたりする
トラブルが生じにくくなり、ひいては被接合体との間に
良好な接合状態を形成することができる。接合温度は、
例えば固相形成金属部の溶融開始温度と液相形成金属部
の溶融開始温度との間に設定することができる。
【0017】具体的には、接合バンプは、固相形成金属
部としての多数の金属粒子と、それら金属粒子同士の隙
間を少なくとも部分的に充填する液相形成金属部として
の結合金属部とを有する複合材料により構成することが
できる。また、本発明の接合バンプ付き配線基板は、
板と、その接合面に配置された複数個の接合バンプとを
有し、接合バンプが、多数の金属粒子と、それら金属粒
子同士の隙間を充填するとともに該金属粒子の構成金属
よりも溶融開始温度の低い金属からなる結合金属部とを
有する複合材料によって構成することができる。
【0018】例えば接合バンプが、接合温度において固
相と液相とが共存した状態を形成し、かつ接合温度にお
ける固相の存在比率が20〜95重量%となる合金によ
り構成されている場合、バンプを構成する合金の材質と
して、接合温度での固相存在比率が前述の所定の範囲と
なる特定の成分系を選定する必要があったが、上記構成
によれば、結合金属部中に多数の金属粒子が分散した複
合材料によりバンプが構成されるので、結合金属部及び
金属粒子の材質の組合せを比較的自由に選定できる利点
がある。また、金属粒子と結合金属部とが予め混合・分
散しあった複合材料を調製し、それを用いて接合バンプ
を形成すればよいから、例えば従来のボール内蔵型バン
プのようなボール搭載のための工程及び設備が不用とな
り、製造コストを削減できるほか、サイズの小さいバン
プも容易に製造できる。
【0019】なお、上記構成においては、金属粒子の含
有量は、少なくとも接合温度、例えば200〜220℃
の温度域において、固相の存在比率が20〜95重量
%、望ましくは40〜70重量%となるように調整され
る。その臨界的意義については、請求項2の配線基板の
場合と同様である。この場合、結合金属部の大半が接合
温度において液相となる場合には、複合材料中の金属粒
子の含有量を20〜95重量%、望ましくは40〜70
重量%の範囲で調整すればよい。
【0020】上述のような複合材料を用いたバンプは、
例えば結合金属部となる金属粉末と、金属粒子とを予め
混合したペーストを用いて所定のバンプパターンを基板
上に形成し、これを例えば結合金属部を構成する材料の
溶融開始温度以上に加熱することにより、結合金属部を
なす金属粉末を少なくとも部分的に溶融させて一体化さ
せるソルダーペースト法により形成することができる。
一方、結合金属部中に金属粒子を分散させた複合材料
を、例えば結合金属部となる金属粉末と金属粒子とを混
合した後、焼成あるいは押出成型する等、適宜の方法を
用いて作製し、その複合材料を所定の形状に成型してプ
レフォームを作り、さらにそのプレフォームを基板上に
載置して加熱することにより、これを基板と一体化させ
てバンプとするプレフォーム法を採用することもでき
る。
【0021】上述のような複合材料を用いてバンプを形
成する場合、接合処理中におけるその形状維持力を高め
るためには、結合金属部の融解によって生じた液相と金
属粒子との間に適度な摩擦力が作用し、また金属粒子が
結合金属部中に均一に分散するように、該結合金属部に
対してぬれ性の良好な材質を金属粒子として選定するこ
とが望ましいといえる。
【0022】また、接合バンプは、結合金属部の成分の
一部と金属粒子の成分の一部とを含有する合金層が金属
粒子の表面に沿って形成され、その合金層を介して前記
金属粒子同士が互いに結合された構造を有するものとし
て構成することができるこれにより、金属粒子(すな
わち固相部分)が合金層を介して互いに連結して、例え
ば三次元網目状の骨格構造を形成し、接合処理中のバン
プの形状維持力がさらに高められる。このような合金層
は、例えば結合金属部が融解して生ずる液相のうち、金
属粒子との界面近傍に位置する部分に該金属粒子の成分
が溶出してその溶融開始温度(固相線温度)が上昇し、
当該部分の液相が凝固することに基づいて形成されたも
のとすることができる(請求項11)。
【0023】結合金属部は、接合温度において速やかに
溶融して十分な量の液相を発生できる材質で構成するこ
とが望ましく、具体的にはSnを50〜80重量%含有
する合金により構成することができるこの場合、結合
金属部は、Sn成分を除いた残部をPbを主体に構成す
ることができより具体的には、共晶組成を有するSn
−Pb二元合金(Sn−38.1重量%Pb:いわゆる
共晶半田)あるいは、それに近い組成のSn−Pb二元
合金(例えばPb含有量が20〜50重量%)を使用す
ることができる。そして、金属粒子としては、そのよう
な結合金属部に基づく液相とのぬれ性のよい材質で構成
されたもの、例えばPb、Cu及びAgの少なくとも1
つを主体に構成された1種又は2種以上の金属粒子を使
用することができる例えば、Pbを主体とする金属の
粒子の場合、Pb金属粒子やPbの含有比率が90重量
%以上であるPb−Sn二元合金(いわゆる高融点半
田)の粒子を使用することができ、Cuを主体とする金
属の粒子としてはCu又はCu合金粒子を使用すること
ができる。また、Pb、Cu及びAgのうちの2種以上
を含有する合金の粒子を使用することができ、例えばA
g−Cu合金の粒子を使用することができる。なお、金
属粒子は、すべてを同一の材質で構成しても、あるいは
材質の異なるものを2種以上混合して使用してもいずれ
でもよい。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に示す実施例を参照して説明する。 (実施例1)本実施例では、集積回路チップをフリップ
チップ法によって接合するための接合バンプ付き配線基
板を例にとって説明する。図1(a)に示すように、接
合バンプ付き配線基板(以下、単に配線基板ともいう)
3は、例えば約25mm角、板厚約1mmのプラスチッ
ク製の基板103上に接合バンプ1が多数、例えば格子
状に固着された構造を有するものであり、図1(b)に
示すように、BTコア基板5上にエポキシ樹脂による絶
縁層7を形成するとともに、絶縁層7の表面及びBTコ
ア基板5と絶縁層7との間には、Cu内部配線9が形成
されている。なお、Cu内部配線9の形成法としては、
無電解Cuメッキ及び電解Cuメッキを用いたセミアデ
ィティブ法の他、サブトラクティブ法やフルアディティ
ブ法を使用できる。
【0025】また、配線基板の最表面には、Cu配線1
1の防食及び接合バンプ1との密着性向上のために、約
3μmの無電解Ni一Pメッキ層13と約0.1μmの
無電解Auメッキ層15とがこの順序で形成された下地
導電性パッド(以下、単にパッドと称する)17が形成
されており、このパッド17上に接合バンプ1が固着さ
れている。また、その他の部位には、アクリル樹脂やエ
ポキシ樹脂等によりソルダーレジスト層19が形成され
ている。
【0026】接合バンプ1は、200〜220℃の温度
域において少なくとも、固相の存在比率が20〜95重
量%、望ましくは40〜70重量%となる固液共存状態
を形成する合金、例えばPbとSnとの双方を合計で8
0重量%以上含有し、PbとSnとの合計量に対するS
nの含有比率が20〜40重量%、望ましくは28〜3
3重量%である合金で構成されている。以下、Pb−S
n二元系半田合金を使用した場合を例にとる。
【0027】Pb−Sn二元合金の加熱あるいは冷却に
伴う相変化ひいては組織変化の挙動は、図2に示すPb
−Sn系平衡状態図に基づいて推測することができる。
Pb−Sn系は、Pb及びSnの双方の側に固溶限が形
成される典型的な共晶型状態図を示し、共晶温度(約1
83℃)での、Pb側のα−固溶体(以下、α相ともい
う)に対するSnの固溶限は19.5重量%、同じくS
n側のβ−固溶体(以下、β相ともいう)に対するPb
の固溶限は2.5重量%、共晶組成は38.1重量%P
bである。一例を挙げれば、該合金としてPb−40重
量%Snの二元合金を用いた場合、PbとSnとを該組
成となるように配合してこれを加熱・溶解させれば、両
成分は完全に溶け合って単一の液相Lを構成する。次い
でこれを冷却すると、図3(a)に示すように、Pb側
の液相線L1と交わる温度A2において液相L中にα相の
初晶を晶出しはじめる。状態図においては、該液相線L
1とPb側の固相線Q1と共晶線Eとに囲まれた部分はα
相と液相Lとの固液共存領域となる。
【0028】以下冷却の進行に伴い図3(b)に示すよ
うに、新たなα相の晶出あるいはすでに晶出しているα
相の成長により、α相の比率が増大する。ここで、各温
度におけるα相とこれと平衡する液相(残液)との存在
比率は、状態図上において、いわゆる天秤の法則(leve
r rule)により幾何学的に算出することができる。例え
ば、組成がPb−40重量%Snであり温度が210℃
である場合は、状態図中に温度軸上の210℃の点を通
って組成軸に平行な直線Hを引き、固相線Q1との交点
をA3、液相線L1との交点をA4とする。また、組成軸
上のPb−40重量%Snの組成を表す点を通って温度
軸に平行な直線Vを引き、直線Hとの交点をA5とす
る。この場合、線分A3A5の長さをl1、線分A5A4の
長さをl2とすれば、液相Lの存在比率は{l1÷(l1
+l2)}×100(重量%)、固相(α相)の存在比
率は{l2÷(l1+l2)}×100(重量%)とな
る。なお、液相Lの組成及びα相の組成は、温度が低下
するに伴いそれぞれ液相線L1と固相線Q1に沿って変化
する。
【0029】そして、図3(c)に示すように、さらに
温度が下がってα相が成長すると、最初はそれぞれ独立
して液相L中に浮遊していたα相の粒子が互いに融着し
て、三次元網目状に連なった骨格構造を形成し、液相L
はその骨格Sの空隙に保持された状態となる。そして、
温度が共晶温度に到達すると、残っていた液相Lから共
晶反応によりα相とβ相とが同時に晶出して凝固が完了
する。なお、図2の状態図に示すように、共晶温度にお
けるα相中のSnの固溶限は19.5重量%と大きい
が、室温近傍での固溶限は非常に小さい。そのため、凝
固後の合金を共晶温度以下、例えば室温で放置すると固
溶しきれなくなったSn成分がβ相の形でα相中に析出
する。ここで、図2には、共晶温度までに晶出する初晶
のα相の量、共晶凝固するα相とβ相との合計量、及び
共晶中のα相とβ相の各量を、天秤の法則により計算し
た結果を合わせて示している(いずれも共晶温度での
値)。一方、Snの含有量が、下限値に近い20重量%
とされた場合には、図2の状態図からも明らかなよう
に、共晶温度までに大半の液相Lがα相として凝固す
る。この場合は、β相は、共晶温度以下でα相中に析出
したものが主体となる。
【0030】さて、上述のような材質の合金で構成され
た接合バンプ1は、例えば次のようにしてパッド17
(図1)上に形成することができる。まず、原料を配合
・溶解して合金を作り、これを圧延あるいは線引きによ
り、例えば直径1mm程度の合金線材に加工する。次
に、合金線材を所定長に切断することにより合金プレフ
ォームを作製し、これをパッド17上に載置する。この
プレフォームの作製及びパッド17上への載置は、例え
ば図4に示す装置49を用いれば効率的に行うことがで
きる。
【0031】この装置49は、下記の要件を備えて構成
されている。 下型51:板状に形成されるとともに、合金線材50
の外径に対応する内径を有してこれを板厚方向に貫通す
る複数の線材挿通孔52が、基板103の各パッド17
の位置に対応して孔設される。 上型53:下型51に積層される板状に形成されて該
下型51に対し板面方向に相対移動可能に配置され、下
型51の各線材挿通孔52に対応する複数の線材挿通孔
54が形成される。 型スライド手段:下型51と上型53とを板面方向に
相対的にスライドさせる。本実施例では、下型51がフ
レーム55に固定される一方、上型53は上記型スライ
ド手段としてのシリンダ56及びピストンロッド57を
介してフレーム55に結合されており、ピストンロッド
57がシリンダ56により伸縮することで、上型53が
下型51に対してスライドする。
【0032】基板搬送手段:例えば間欠的に駆動・停
止可能なコンベア58により構成され、基板103を搬
送する。 基板位置決め手段:コンベア58の駆動を制御して、
該コンベア58上の基板103を下型51に対し、各パ
ッド17が、対応する線材挿通孔52に位置合わせされ
るように位置決めする。 型接近・離間手段:コンベア58上の基板3に対し、
上型53と下型51とを相対的にかつ一体的に接近・離
間させる。本実施例では、フレーム55を昇降させるシ
リンダ59により構成されている。 線材送り手段:下型51の線材挿通孔52と上型53
の線材挿通孔54とを互いに一致させた状態で、それら
線材挿通孔52,54に合金線材50を所定長(本実施
例では1mm)ずつ間欠的に送り込む。本実施例では、合
金線材50を挟み付けて回転する送りロール60と、そ
の送りロール60を駆動するモータ61により構成され
ている。
【0033】以下、装置50の作動について図5を用い
て説明する。すなわち、図5(a)に示すフラックス6
5を塗布後の基板103を、同図(b)に示すように下
型51に対して位置決めするとともに、下型51の線材
挿通孔52と上型53の線材挿通孔54とを互いに一致
させ、これに合金線材50を挿通・供給する。そして、
その状態で上型53を下型51に対してスライドさせる
と、同図(c)に示すように合金線材50は、両型5
1,53の間で軸断面方向に剪断されることにより切断
されて円柱状のプレフォーム66となり、同図(d)に
示すように、それぞれ対応するパッド17上に載置され
る。次いで、上型53と下型51とを基板103から退
避させ、さらにコンベア58(図4)を作動させて、プ
レフォーム66が載置された基板103を排出するとと
もに、次の基板103を下型51に対して位置決めし、
上型53を同図(b)に示す状態に復帰させる。そし
て、合金線材51を、再び所定の切断長分だけ送り、以
下同様の工程が繰り返される。
【0034】このようにしてプレフォーム66を載置し
た基板103を、例えば遠赤外線リフロー炉中で、温度
200〜220℃の温度範囲で加熱してリフロー処理す
る。これにより、プレフォーム66が基板103のパッ
ド17に接合されて接合バンプ1となるのであるが、そ
の様子を図6に模式的に示している。該接合のメカニズ
ムは次のようなものであると推察される。まず、加熱前
のプレフォーム66は、線引き加工により結晶粒の形状
は変化しているものの、おおむね図3(d)に示すよう
な組織状態になっていると考えられる。そして、温度が
共晶温度よりも高くなると、合金中のβ相とα相とが反
応して融解が開始する。この融解反応は、主に最後に凝
固した共晶のβ相とα相との間で進むものと見られる
が、初晶のα相とこれに近接して位置するβ相との間、
あるいは共晶温度以下でα相中に析出したβ相と周囲の
α相との間でも反応は進行しうる。なお、β相が完全に
融解・消失するまでは合金の温度はほぼ一定となる。
【0035】そして、β相が完全に融解し終わると温度
は再び上昇を開始し、図2に示す固液共存領域(α+
L)に入る。その後は、温度の上昇とともに残っている
α相の融解が進行して液相Lの比率が増大してゆく。こ
こで、図3(c)に示すように、凝固時に一旦形成され
たα相の骨格構造は、温度上昇に伴い、図中破線で示し
たように、その表層部から太さを徐々に減少させつつ融
解すると思われることから、α相が液相L中に分散・浮
遊した同図(b)に示すような状態に戻るのではなく、
骨格の太さは減少してもその分断は容易には生じずに、
比較的高温まで三次元網目構造を維持するものと考えら
れる。
【0036】そして、生じた液相Lはその骨格の隙間に
保持されつつ、一部がプレフォーム66からしみ出し
て、図6(b)に示すように、パッド17とプレフォー
ム66との接触部に供給される。このとき、プレフォー
ム66における固相(α相)の存在比率は、上記温度範
囲の中心温度である210℃においては、図2に示す状
態図から、合金組成が20重量%Snで86重量%程
度、30重量%Snで57重量%、40重量%Snで2
6重量%程度となる。そして、この状態で所定時間保持
した後冷却して液相Lを凝固させれば、同図(c)に示
すようにプレフォーム66が基板103に接合される。
なお、上記リフロー処理は、非酸化性雰囲気(例えば、
窒素あるいは水素)で行うようにすれば、合金あるいは
パッド17の酸化が防止ないし抑制されるので接合性を
高めることができる。こうして接合が終了すれば、基板
103に塗布したフラックスを、例えばアルコール等の
有機溶剤で洗浄して除去することにより、直径約lm
m、高さ約1mmの円柱状の接合バンプ1が形成された
配線基板3が完成する。なお、水溶性のフラックスを用
いた場合には、水洗での除去も可能である。
【0037】上記配線基板3は、例えば図7(a)に示
すように、接合バンプ1が形成された側に集積回路チッ
プCを重ね合わせてこれを200〜220℃の接合温度
に加熱することにより、接合バンプ1が再び固液共存状
態となり、その生じた液相LによってチップCとの接合
が行われることとなる(図7(b)、(c))。ここ
で、該接合バンプ1は、共晶半田を用いた従来の接合バ
ンプとは異なり、共晶温度よりも20〜40℃高い接合
温度においてもそのすべてが液相Lとならず固相Sを残
存させており、しかも図3(c)に示すように、その固
相(α相)は骨格構造を維持していることから、バンプ
1の形状維持力が高められており、接合中に集積回路チ
ップ(被接合体)Cと基板103との間で押し潰された
りするトラブルが生じにくい。
【0038】また、図5に示すように、合金線材50か
ら定尺切断されたプレフォーム66を用いて接合バンプ
1が形成されていることから、各接合バンプ1は高さが
均一でしかも頂面が平坦となり、下記のような利点も生
ずる。すなわち、配線基板上に設けられた個々の接合バ
ンプは、集積回路チップやプリント基板との接合性等を
高めるために、その高さが揃っていることが好ましいと
されている。より具体的には、個々の接合バンプのコー
ポラナリティ(Coplanarity)が小さい方が好ましいと
されている。ここで、コーポラナリティとは、すべての
半田バンプの軸線と交差し、かつ、それらバンプの頂点
をその間に含むように設定された互いに平行な2つの仮
想的な平面の、その最小間隔で定義され、半田バンプの
高さの不均一性を示す指標である。従って、上記配線基
板3のように接合バンプ1の高さが揃っていて、その頂
面が平坦に形成されていれば、そのコーポラナリティー
を小さくすることができ、ひいては集積回路チップやプ
リント基板との接合性を高めることができるほか、導通
検査や絶縁検査等も確実に行なうことができるという利
点がある。また、接合バンプ1の頂部が平坦であると、
画像認識による頂部の位置検出や高さ測定が容易である
ので、コーポラナリティの測定が簡易化されるという効
果もある。
【0039】(実施例2)実施例1の配線基板3におい
て、接合バンプ1は、プレフォームを用いる代わりに合
金ペーストを用いるソルダーペースト法によっても形成
できる。すなわち、図8(a)に模式的に示すように、
パッド17と同じ配列に凹部21を形成した凹版23に
対し、前述の半田合金のペースト(以下、合金ペースト
という)25を、スキージ印刷(スキージ24を用いて
充填)する。凹版23の材質は、半田に濡れないステン
レスやTi等の金属又は窒化珪索等のセラミックであ
る。また、凹部21は、エッチングやNC加工機によっ
て形成され、その底面(平面)21cの平坦度は例えば
0.1μm/mmである。この凹部21の深さは、後述
するように、リフロー処理によって半田バンプ1を形成
する際に、溶融して球状となろうとする半田の頂部がそ
の底面21cに接することで、接合バンプ1の頂部の高
さを所定値に規制し平坦化するような値に設定されてい
る。なお、合金ぺ一スト25は、体積の50%が半田合
金粒であり、残り50%がフラックスである。また、ペ
ーストに使用される半田合金粒の大きさは、例えば直径
30μm前後の一般に用いられているものを使用できる
が、その他の大きさの半田合金粒を用いてもよい。ただ
し、粒径が大きくなるほど、バンプはごつごつした形状
になるので、粒径は例えばバンプ径の1/3以下とする
のが好ましい。
【0040】そして、図8(b)に示すように、基板1
03の上面に、凹部21を下に向けて凹版23を載置す
る。このとき、凹版23は、各パッド17と各凹部21
が一致するように配置され、ずれないように図示しない
治具により固定される。そして、図8(c)に示すよう
に、この基板103に凹版23を載置した状態で、図示
しないリフロー炉内に配置して、前述と同様の温度範囲
(200〜220℃)にてリフロー処理を行う。
【0041】この場合、図9(a)に示す半田合金粒2
5aは、同図(b)に示すように、リフロー処理により
中心部は固相Sのままで一部が融解して液相Lを生ずる
とともに、同図(c)に示すようにその固相Sの粒同士
は溶着して骨格構造が形成され、さらに、しみ出した液
相Lによってパッド17と結合する。また、半田合金粒
は、液相Lの表面張力よって球状にまとまろうとする
が、凹版23により高さが規制されているため、バンプ
1は頂部が平らな樽型となる。
【0042】リフロー処理が終了すれば凹版23を取り
除き、前述と同様にフラックスを洗浄により除去すれ
ば、図8(d)に示すように、基板103のパッド17
上に、高さが揃うと共にその頂部が平坦な接合バンプ1
が複数形成される。例えば図1(b)に示す2つの接合
バンプ1は、パッド17の下にビア17aがある場合と
ない場合とを示しているが、いずれの場合もバンプ1の
高さは同じにできる。これは、接合バンプ1の頂部を平
坦化することにより、必要な合金ぺースト量のバラツキ
を吸収できるからである。
【0043】なお、凹版23を用いて半田合金ぺ一スト
25を塗布する代わりに、図10(a)に示すように、
合金ペースト25を充填するための貫通孔70aが形成
された板状のメタルマスク70を用いてスキージ印刷に
より塗布してもよい。この場合は、メタルマスク70を
除去後そのままリフローすれば、同図(b)及び(c)
に示すような略球状の接合バンプ1が形成される。
【0044】一方、以下に説明するようなバンプ高さ規
制治具を用いてリフローすれば、前述の凹版23を用い
た場合と同様の樽型のバンプ1が得られる。すなわち、
図11に示すように、基板103上に上記メタルマスク
を用いてペースト層121を形成し、次に平坦化治具2
3を、複数のぺ一スト層121を一括して覆うように、
基板103上にセットする。この平坦化治具23は、例
えば窒化珪素からなるセラミックス製の冶具であり、複
数のペースト層121にわたる長さを有する平板状の規
制部材23aと、規制部材23aの両側に配置された同
じ高さを有する脚部23bとを備え、略コの字状の断面
形態を有している。なお、平坦化冶具23の凹部底面
(平面)23cは精密に研磨され、その単位長さ当りの
平面度は例えば0.1μm/mmである。
【0045】一方、脚部23bの長さ(高さ)は、平面
23cがぺ一スト層21の上面に接するか、あるいは僅
かの間隔を有する長さ(h=例えば50μm)に設定さ
れている。つまり、ペーストの溶融によって接合バンプ
1を形成する際に、球状になろうとする合金の頂部が平
面23cに接することで、接合バンプ1の頂部の高さを
所定値に規制するような値に設定されている。そして、
基板103に平坦化治具23を載置した状態で、前述の
リフロー処理を施すことにより、頂部が平坦な接合バン
プ1が得られる。
【0046】なお、上記平坦化治具23に代えて、図1
2に示す平坦化治具161を使用することもできる。該
治具161は、平板状の規制部材163とその下面側に
配置された左右一対の脚部165とから構成されてい
る。規制部材163は、例えばアルミナセラミック板で
あり、片面(半田バンプの頂部を平坦にする面;図12
(a)における下方面)が平面研磨されている。この平
面研暦された面163aには、左右の端から所定距離だ
け離れた位置に溝163bがそれぞれ設けられている。
また、脚部165は、溝163bに沿って半埋設状に嵌
められた細線であり、例えば丸棒状のステンレス線によ
り構成されている。なお、ステンレス線の両端は、図1
2(c)に示すように、規制部材163から外れないよ
うに上方内側に向けてコの字状に曲げておくとよい。こ
うして、溝163bに脚部165を嵌め込んだ構成とす
ることにより、脚部165を平面163aからわずかに
突出させることができ、これによって規制部材163と
配線基板との間隔、すなわち接合パンプ1の高さをその
突出高さに設定することができる。
【0047】上記平坦化冶具161は、規制部材163
と脚部165とが別体であるので、難加工材料のアルミ
ナセラミックからなる平板を脚部165が突出する形状
に加工する必要がなく、ひいては単に溝163bを形成
するだけでよいので、その加工が容易である。特に、上
記実施例の場合は、接合バンプの頂部を押圧する面16
3aが板材の平面であるので、その面163aを平面に
する加工が容易であり、しかもその平面度が高い。その
ため、接合バンプ1のコーポラナリティを小さくするこ
とができる。
【0048】(実施例3)接合バンプ1は、固相形成金
属部と、該固相形成金属部よりも溶融開始温度の低い液
相形成金属部とが互いに混合した構造を有し、接合温度
において、液相形成金属部の少なくとも一部が溶融して
液相を形成するものとして構成することができる。具体
的には、図13に示すように、固相形成金属部としての
多数の金属粒子201と、それら金属粒子同士の隙間を
充填する液相形成金属部としての結合金属部203とを
有する複合材料204により構成することができる。
【0049】結合金属部203は、接合温度、すなわち
200〜220℃において速やかに溶融して十分な量の
液相を発生できる材質で構成され、例えばSnを50〜
80重量%含有する合金、より具体的には、共晶組成を
有するSn−Pb二元合金(Sn−38.1重量%P
b:以下、共晶半田という)が使用されている。一方、
金属粒子としては、結合金属部203を構成する共晶半
田とぬれ性のよい材質で構成されたもの、例えばPb、
Cu及びAgの少なくとも一つを主体に構成された1種
又は2種以上の金属粒子が使用されている。なお、本実
施例では金属粒子201として、Pb金属、あるいはS
nの含有比率が10重量%以下であるPb−Sn二元合
金(以下、両者を総称して高融点半田という)の粒子、
あるいはCu粒子が使用されるものとするが、Ag−C
u合金(例えばAg−Cu共晶合金)の粒子等も使用可
能である。
【0050】次に、金属粒子201の表面には、これに
沿うように、結合金属部203の成分の一部と金属粒子
201の成分の一部とを含有する合金層202が形成さ
れ、その合金層202を介して金属粒子同士201が互
いに結合されて、例えば三次元網目状の骨格構造を形成
している。例えば、結合金属部203が共晶半田で構成
され、金属粒子201が高融点半田で形成される場合
は、この合金層202は共晶半田と高融点半田との中間
のSn組成を有するPb−Sn合金となる。一方、金属
粒子201がCuで構成される場合は、PbとCuとが
ほとんど固溶しあわないことから、Cu及びSnを主体
とする合金となる。
【0051】また、金属粒子201の含有量は、200
〜220℃の温度域において、固相の存在比率が20〜
95重量%、望ましくは40〜70重量%となるように
調整される。この場合、結合金属部203は、共晶半田
で構成されていることから、200〜220℃の温度域
ではほぼ全体が液相となるので、合金層202の合計体
積がそれほど大きくないと推定される場合には、金属粒
子201の含有量自体を20〜95重量%、望ましくは
40〜70重量%の範囲で調整するのがよい。
【0052】さて、上述のような接合バンプ1はソルダ
ーペースト法により形成することができるが、その工程
は実施例2の配線基板の接合バンプとほぼ同様であるの
で説明は省略する。この場合、使用するペーストは、前
述の金属粒子となるべき高融点半田粒(例えば、Pb−
5重量%Sn;液相線温度約314℃、直径約30μ
m)、あるいはCu粒(例えば、直径約30μm)と共
晶半田粒(例えば、直径約30μm)とを前述の比率と
なるように混合したもの50体積%に対し、フラックス
を50体積%混合したものが使用される。
【0053】図14はリフロー処理の進行過程を模式的
に示したものである。すなわち、処理温度に加熱する
と、ぺ一スト中の金属粒子201は固体のままである
が、共晶半田粒250はそのほとんどが融解して液相L
となり、この液相Lによって金属粒子201とパッド1
7とが結合される。ここで、金属粒子201が高融点半
田で構成されている場合、図15(a)に示すように、
共晶半田が溶融してできた液相Lと、Pbを主体とする
高融点半田で構成された金属粒子201との間では、S
n濃度が前者において高く、Pb濃度が後者において高
くなることから、金属粒子201側から液相L側へPb
が拡散し、液相L側から金属粒子201側へSnが拡散
して、同図(b)に示すように金属粒子201の周囲に
は、Snの含有量が共晶組成よりもPb側へずれた、換
言すればPb濃度の高くなった液相部分L’が生じる。
そして、Pb濃度が高くなれば、図2の状態図からも明
らかな通り液相線温度が上昇することから、同図(c)
に示すように、該Pb濃度が一定以上になるとこれが凝
固して合金層202となり、これを介して金属粒子20
1同士が互いに接合されることとなる。なお、金属粒子
201がCuで構成されている場合には、金属粒子20
1から液相L側へCu成分が溶出し、そのCu成分と液
相中のSn成分とが反応してCu−Sn系の合金層20
2が形成される。
【0054】上記配線基板3は、例えば図16(a)に
示すように、その接合バンプ1の形成された側に集積回
路チップCを重ね合わせてこれを200〜220℃の接
合温度に加熱することにより、同図(b)に示すように
接合バンプ1はその結合金属部203が再び溶融して液
相Lを生じ、さらに同図(c)に示すように、その生じ
た液相LによってチップCとの接合が行われることとな
る。ここで、該接合バンプ1は200〜220℃におい
てもそのすべてが液相Lとならず、金属粒子201の部
分が固相として残存し、しかもそれが合金層202を介
して結合して骨格構造を維持していることから、バンプ
1の形状維持力が高められており、接合中に集積回路チ
ップ(被接合体)Cと基板103との間でこれが押し潰
されたりするトラブルが生じにくい。
【0055】なお、上記接合バンプ1は、実施例1と同
様にプレフォーム法によっても作製できる。この場合、
例えば金属粒子と、結合金属部を形成するための金属粉
末とを所定の比率で混合し、これを成型後焼結するか、
あるいは温間押出成型することにより複合材料のブルー
ムあるいはビレットを作り、これを圧延ないし伸線加工
して線材化後、前述の装置49(図4)により切断すれ
ば、該複合材料のプレフォームを作製することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の接合バンプ付き配線基板の一例を模式
的に示す斜視図及び断面図。
【図2】Pb−Sn二元系平衡状態図。
【図3】実施例1の配線基板のバンプに使用される合金
の凝固過程を示す説明図。
【図4】プレフォームを作製してこれを基板上に載置す
るための装置の要部を概念的に示す図。
【図5】その作用説明図。
【図6】プレフォームを基板に接合する工程を示す説明
図。
【図7】実施例1の配線基板に集積回路チップを接合す
る工程を示す説明図。
【図8】凹版を用いてソルダーペースト法により接合バ
ンプを形成する工程の説明図。
【図9】リフロー処理中のペーストの状態変化を示す説
明図。
【図10】メタルマスクを用いてソルダーペースト法に
より接合バンプを形成する工程の説明図。
【図11】その平坦化治具を併用した例を示す工程説明
図。
【図12】平坦化治具の変形例を示す図。
【図13】実施例3の配線基板の接合バンプに使用され
る複合材料の組織を示す模式図。
【図14】実施例3の配線基板の接合バンプの製造工程
を示す説明図。
【図15】合金層の形成過程を示す説明図。
【図16】実施例3の配線基板に集積回路チップを接合
する工程を示す説明図。
【符号の説明】 1 接合バンプ 3 配線基板 103 基板 L 液相 S 固相 201 金属粒子 202 合金層 203 結合金属部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−12992(JP,A) 特開 平8−31835(JP,A) 特開 平6−252148(JP,A) 特開 平7−226416(JP,A) 特開 平9−108884(JP,A) 特開 平1−271094(JP,A) 特開 平3−71992(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60 B23K 35/26 H05K 3/32

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、その接合面に配置された複数個
    の接合バンプとを有し、 また、前記基板は、前記接合面に別の基板ないし集積回
    路チップ等の被接合体を、前記接合バンプ上に重ね合わ
    せて予め定められた接合温度に加熱することにより、前
    記接合バンプを介して該被接合体が接合されることが予
    定され、 前記接合バンプは、三次元網目状の骨格構造をなす固相
    形成金属部と、該骨格の隙間を少なくとも部分的に充填
    するとともに、溶融開始温度が前記固相形成金属部より
    も低い液相形成金属部とからなり、接合温度において前
    記液相形成金属部の少なくとも一部が溶融して液相を生
    ずるとともに、該液相がその前記骨格構造の空隙に保持
    された状態となるものとして構成されたことを特徴とす
    る接合バンプ付き配線基板。
  2. 【請求項2】 前記接合バンプは、前記接合温度におい
    て固相と液相とが共存した状態を形成し、かつ前記接合
    温度における固相の存在比率が20〜95重量%となる
    合金により構成されている請求項1記載の接合バンプ付
    き配線基板。
  3. 【請求項3】 前記接合バンプは、少なくとも200〜
    220℃の温度域において固相と液相とが共存した状態
    を形成し、かつ該温度域における固相の存在比率が20
    〜95重量%となる合金により構成されてなる請求項1
    又は2に記載の接合バンプ付き配線基板。
  4. 【請求項4】 前記接合バンプは、Pb、Sn及びAu
    から選ばれる1種又は2種以上を主成分とする合金によ
    り構成されている請求項1ないし3のいずれかに記載の
    接合バンプ付き配線基板。
  5. 【請求項5】 前記合金は、PbとSnとの少なくとも
    一方を合計で80重量%以上含有するものである請求項
    4記載の接合バンプ付き配線基板。
  6. 【請求項6】 前記合金は、PbとSnとの双方を合計
    で80重量%以上含有し、かつPbとSnとの合計量に
    対するSnの含有比率が20〜40重量%とされたもの
    である請求項5記載の接合バンプ付き配線基板。
  7. 【請求項7】 前記接合バンプは、多数の金属粒子と、
    それら金属粒子同士の隙間を充填するとともに該金属粒
    子の構成金属よりも溶融開始温度の低い金属 からなる結
    合金属部とを有する複合材料によって構成され、前記結
    合金属部の成分の一部と前記金属粒子の成分の一部とを
    含有する合金層が前記金属粒子の表面に沿って形成さ
    れ、その合金層を介して前記金属粒子同士が互いに結合
    された構造を有する請求項1ないし6のいずれか1項に
    記載の接合バンプ付き配線基板。
  8. 【請求項8】 前記合金層は、前記結合金属部が融解し
    て生ずる液相のうち、前記金属粒子との界面近傍に位置
    する部分に該金属粒子の成分が溶出してその溶融開始温
    度が上昇し、当該部分の液相が凝固することに基づいて
    形成されたものである請求項7記載の接合バンプ付き配
    線基板。
  9. 【請求項9】 前記結合金属部はSnを50〜80重量
    %含有する合金により構成されている請求項7又は8に
    記載の接合バンプ付き配線基板。
  10. 【請求項10】 前記結合金属部は、Sn成分を除いた
    残部がPbを主体に構成されている請求項9記載の接合
    バンプ付き配線基板。
  11. 【請求項11】 前記金属粒子は、Pb、Cu及びAg
    の少なくとも一つを主体に構成された1種又は2種以上
    の金属粒子である請求項7ないし10のいずれかに記載
    の接合バンプ付き配線基板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1847850B1 (en) * 1999-03-17 2013-04-24 ION Geophysical Corporation Hydrophone assembly
TWI230104B (en) 2000-06-12 2005-04-01 Hitachi Ltd Electronic device
AU2002216373A1 (en) * 2000-12-21 2002-07-01 Hitachi Ltd. Solder foil and semiconductor device and electronic device
JP2003234433A (ja) 2001-10-01 2003-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置、半導体装置の実装方法、ならびに実装体およびその製造方法
JP3757881B2 (ja) 2002-03-08 2006-03-22 株式会社日立製作所 はんだ
JP2005118984A (ja) * 2003-09-25 2005-05-12 Kagawa Industry Support Foundation 微粒子の配列制御方法およびその装置
JP4945974B2 (ja) * 2005-09-09 2012-06-06 大日本印刷株式会社 部品内蔵配線板
JP4826735B2 (ja) 2005-11-21 2011-11-30 三菱マテリアル株式会社 大きなボイドを内蔵することのないAu−Sn合金バンプの製造方法
JP2010179336A (ja) 2009-02-05 2010-08-19 Toyota Central R&D Labs Inc 接合体、半導体モジュール、及び接合体の製造方法
JP2011216682A (ja) 2010-03-31 2011-10-27 Fujitsu Ltd 底面電極部品の取り外し方法
JP2013004929A (ja) * 2011-06-21 2013-01-07 Mitsubishi Materials Corp はんだバンプ製造方法および下地形成用ペースト
JP6350967B2 (ja) * 2014-07-09 2018-07-04 三菱マテリアル株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP6187536B2 (ja) * 2015-05-14 2017-08-30 三菱マテリアル株式会社 はんだバンプ製造方法および下地形成用ペースト

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01271094A (ja) * 1988-04-20 1989-10-30 Aiwa Co Ltd ペースト状ハンダ
JPH07120848B2 (ja) * 1989-06-12 1995-12-20 旭化成工業株式会社 電気的接合部
CA2018930C (en) * 1989-08-03 1999-11-09 Richard B. Booth Liquid metal matrix thermal paste
JP3283947B2 (ja) * 1993-02-24 2002-05-20 株式会社東芝 半導体装置およびその製造方法
JP2664878B2 (ja) * 1994-01-31 1997-10-22 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 半導体チップパッケージおよびその製造方法
JP3348528B2 (ja) * 1994-07-20 2002-11-20 富士通株式会社 半導体装置の製造方法と半導体装置及び電子回路装置の製造方法と電子回路装置
US5803340A (en) * 1995-09-29 1998-09-08 Delco Electronics Corporation Composite solder paste for flip chip bumping

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