JP4130508B2 - 半田接合方法及び電子装置の製造方法 - Google Patents

半田接合方法及び電子装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4130508B2
JP4130508B2 JP01455499A JP1455499A JP4130508B2 JP 4130508 B2 JP4130508 B2 JP 4130508B2 JP 01455499 A JP01455499 A JP 01455499A JP 1455499 A JP1455499 A JP 1455499A JP 4130508 B2 JP4130508 B2 JP 4130508B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solder
film
electrode
plating
plating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP01455499A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000216196A (ja
Inventor
浩三 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP01455499A priority Critical patent/JP4130508B2/ja
Priority to US09/453,278 priority patent/US6457233B1/en
Publication of JP2000216196A publication Critical patent/JP2000216196A/ja
Priority to US10/216,834 priority patent/US6740823B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4130508B2 publication Critical patent/JP4130508B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means 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
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/001Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means 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
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24Reinforcing the conductive pattern
    • H05K3/244Finish plating of conductors, especially of copper conductors, e.g. for pads or lands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • B23K35/262Sn as the principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/05001Internal layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/05001Internal layers
    • H01L2224/0502Disposition
    • H01L2224/05023Disposition the whole internal layer protruding from the surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/05001Internal layers
    • H01L2224/05075Plural internal layers
    • H01L2224/0508Plural internal layers being stacked
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0556Disposition
    • H01L2224/05568Disposition the whole external layer protruding from the surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13101Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/13111Tin [Sn] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818Bonding techniques
    • H01L2224/81801Soldering or alloying
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means 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
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/03Manufacturing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means 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
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01004Beryllium [Be]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01013Aluminum [Al]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01015Phosphorus [P]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01022Titanium [Ti]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01024Chromium [Cr]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01029Copper [Cu]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/0103Zinc [Zn]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01033Arsenic [As]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01047Silver [Ag]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/0105Tin [Sn]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01051Antimony [Sb]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01074Tungsten [W]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01092Uranium [U]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/014Solder alloys
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3431Leadless components
    • H05K3/3436Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.
    • Y10T29/49144Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. by metal fusion
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49147Assembling terminal to base
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49147Assembling terminal to base
    • Y10T29/49149Assembling terminal to base by metal fusion bonding
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49174Assembling terminal to elongated conductor
    • Y10T29/49179Assembling terminal to elongated conductor by metal fusion bonding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半田接合方法並びに電子装置及びその製造方法に係り、特にSnを主成分とする半田材料を用いた半田接合方法並びに電子装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体装置の高速動作の観点から、配線長を短縮する技術が求められている。そこで注目されているのが、フリップチップ接合(Flip Chip Bonding)技術、即ち、半導体チップ上に形成された半田バンプを、電極が形成された回路基板上に載置し、熱を加えることにより半田バンプを溶解して接続する技術である。
【0003】
従来のフリップチップ技術を用いた半田接合方法について、図4を用いて説明する。
【0004】
まず、所定の素子が形成された半導体基板110上に、Al膜111、Ti膜112、Ni膜113、Au膜114より成る電極116を形成し、電極116上に半田バンプ118を形成する。
【0005】
一方、所定の回路が形成されたアルミナ基板120上に、Cr膜122、Cu膜124、Ni膜126、及びAu膜128よりなる電極130を形成する。こうして、上面に電極130が形成された回路基板132が形成される。
【0006】
この後、半導体基板110側の半田バンプ118を回路基板120側の電極130と位置合わせし、加熱することによりフリップチップ接合する。このようなフリップチップ接合技術を用いれば、リード線を用いて接続する必要がないため、配線長を短縮することができる。
【0007】
従来、フリップチップ接合には、Pb−Sn(Pb:鉛、Sn:スズ)系の半田材料が広く用いられてきた。しかし、Pb−Sn系の半田材料に含まれるPbは同位体が存在し、これら同位体はU(ウラン)やTh(トリウム)の崩壊系列中の中間生成物又は最終生成物である。UやThは、He原子を放出するα崩壊を伴うため、半田材料からα線が生じることとなる。そして、このα線が半導体素子の動作に影響を与え、いわゆるソフトエラーが生じてしまうことがあった。また、Pbが土壌に流出した場合、酸性雨によりPbが溶解され、環境に悪影響を及ぼす場合があり、環境問題の面からもPbを主成分としない半田材料を用いることが求められていた。
【0008】
そこで、Pb−Sn系の半田材料に代わる半田材料として、Snを主成分とする半田材料が注目されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Snを主成分とする半田材料を半田バンプに用いた場合には、電極116、130中のNiやCuが半田バンプ118中のSnと反応しやすいため、フリップチップ接合の際に加わる熱によりNi−SnやCu−Sn等の金属化合物等が生成される。NiがSnと反応してNi膜113が消失した場合には、例えばTi膜112等と半田バンプ118とは互いになじみにくい材料より成るため、半田バンプ118と電極116、130との間で良好な接合状態を得ることが困難となる。また、熱サイクル試験等の信頼性試験を行った場合にも、接合不良や導通不良等が生じ、高い信頼性は得られない。
【0010】
本発明の目的は、Snを主成分とした半田材料を用いた場合であっても、良好な接合状態を得ることができる半田接合方法並びに電子装置及びその製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、第1の電極と、Snを主成分とする半田バンプが上面に形成された第2の電極とを半田接合する工程を有する半田接合方法であって、前記第1の電極及び/又は前記第2の電極は、NiとPとを含む合金層、NiとBとを含む合金層、又はNiとWとPとを含む合金層より成る金属層を有し、前記半田接合する工程の前に、前記金属層を熱処理する工程を更に有することを特徴とする半田接合方法により達成される。これにより、P等の不純物が含まれた合金層より成る金属層を用いるので、金属層中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを抑制することができる。従って、良好な接合状態を得ることができる。
【0013】
また、上記目的は、第1の電極と、Snを主成分とする半田バンプが上面に形成された第2の電極とを半田接合する工程を有する半田接合方法であって、前記第1の電極及び/又は前記第2の電極は、Niを主成分とする金属層を有し、前記半田接合する工程の前に、前記金属層を熱処理する工程を更に有することを特徴とする半田接合方法により達成される。これにより、熱処理を行うことにより金属層を結晶化することができるので、金属層中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを抑制することができる。
【0014】
また、上記の半田接合方法において、前記金属層は、無電解めっき法により形成されていることが望ましい。これにより、無電解めっき法により金属膜を形成するので、簡便な工程で電子装置等を製造することができる。
【0016】
また、上記目的は、第1の基板上に形成された第1の電極と、第2の基板上に形成され、Snを主成分とする半田バンプが上面に形成された第2の電極とを半田接合する工程を有する電子装置の製造方法であって、前記第1の電極及び/又は前記第2の電極は、NiとPとを含む合金層、NiとBとを含む合金層、又はNiとWとPとを含む合金層より成る金属層を有し、前記半田接合する工程の前に、前記金属層を熱処理する工程を更に有することを特徴とする電子装置の製造方法により達成される。これにより、P等の不純物が含まれた合金層より成る金属層を用いるので、金属層中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを抑制することができる。従って、良好な接合状態を有する電子装置の製造方法を提供することができる。
【0018】
また、上記目的は、第1の基板上に形成された第1の電極と、第2の基板上に形成され、Snを主成分とする半田バンプが上面に形成された第2の電極とを半田接合する工程を有する電子装置の製造方法であって、前記第1の電極及び/又は前記第2の電極は、Niを主成分とする金属層を有し、前記半田接合する工程の前に、前記金属層を熱処理する工程を更に有することを特徴とする電子装置の製造方法により達成される。これにより、熱処理を行うことにより金属層を結晶化することができるので、金属層中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを抑制することができる。
【0019】
また、上記の電子装置の製造方法において、前記金属層を無電解めっき法により形成することが望ましい。これにより、無電解めっき法により金属膜を形成するので、簡便な工程で電子装置を製造することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態による半田接合方法を図1を用いて説明する。図1は、本実施形態による半田接合方法を示す断面図である。
【0021】
まず、所定の半導体素子が形成されたシリコン基板より成る半導体基板10を用意する。次に、半導体基板10上に、スパッタ法により膜厚100nmのTi膜12を形成する。この後、Ti膜12を電極16の平面形状にパターニングする。電極16の平面形状は例えば直径70乃至100μmとし、隣接する電極(図示せず)との間のピッチは例えば150乃至210μmとする。
【0022】
次に、無電解めっき法により、Ti膜12上に、NiとP(リン)とを含むめっき膜14を形成する。めっき膜14の厚さは例えば6μmとし、めっき膜14中のPの含有率は、例えば5〜20wt%とすることができる。めっき膜14中にPを含ませているのは、めっき膜14中のNiが半田バンプ18中のSnと結合してしまうのを抑制するためである。なお、めっき膜14中のPの含有率は、5〜20wt%に限定されるものではなく、所望の半田接合状態が得られるよう適宜設定することが望ましい。
【0023】
また、めっき膜14の膜厚は、フリップチップ接合の際に加わる熱によりめっき膜14中のNiが半田バンプ18中のSnと結合してめっき膜14の膜厚が薄くなった場合にでも良好な接合状態を維持することができるよう、適宜設定することが望ましい。こうしてTi膜12及びめっき膜14より成る電極16が形成される。
【0024】
次に、400〜600℃、0.5〜2時間程度の熱処理を行うことにより、めっき膜14を結晶化する。ここで熱処理を行うのは、下記の理由によるものである。即ち、単に無電解めっき法により形成したNi膜より成るめっき膜は、アモルファス(非晶質)状態であり、金属結合力が弱く、しかも、ピンホールが多く生じている。従って、単に無電解めっき法により形成しためっき膜の場合には、フリップチップ接合等により熱が加わると、めっき膜中のNiが半田バンプ中のSnと結合しやすい。無電解めっき法により形成されためっき膜中のNiの拡散速度は、Ni金属板や電解めっき膜法により形成されためっき膜に比べて2〜3倍速い。このため、無電解めっき法により形成されためっき膜では、フリップチップ接合を行うと、Ni−Sn系の金属化合物が成長し、ひいてはめっき膜が消失してしまうこととなる。本実施形態では、無電解めっき法により形成しためっき膜14に熱処理を行うことにより、めっき膜14を結晶化するので、めっき膜14中のNiが半田バンプ18中のSnと結合してNi−Sn系の化合物が生成されるのを抑制することができる。しかも、上述したようにめっき膜14にPが含まれているので、めっき膜14中のNiが半田バンプ18中のSnと結合するのを更に抑制することができる。また、本実施形態では、めっき膜を無電解めっき法により形成することができるので、電解めっき法等により形成する場合に比べて簡便な工程で形成することが可能となる。
【0025】
次に、電極16上に、Snを主成分とする半田材料を用いて半田バンプ18を形成する。半田バンプ18の形成方法としては、例えばDP(Dimple Plate)法等を用いることができる。なお、半田バンプ18の半田材料中のPbの濃度は例えば1ppm以下であることが望ましい。また、半田バンプ18の半田材料から放出されるα線量は、ソフトエラーを防止すべく、例えば0.01cph/cm2以下とすることが望ましい。こうして、半導体基板10の電極16上に半田バンプ18が形成された半導体素子19が形成される。
【0026】
一方、アルミナ基板20上に、スパッタ法によりCr膜22、Cu膜24を形成する。この後、Cr膜22、及びCu膜24を電極30の平面形状にパターニングする。電極30の平面形状は例えば直径70乃至100μmとし、隣接する電極(図示せず)との間のピッチは例えば150乃至210μmとする。
【0027】
次に、無電解メッキ法により、Cu膜24上に、膜厚6μmのめっき膜26を形成する。めっき膜26は、上記めっき膜14と同様にして形成することができる。次に、フラッシュめっき法により、膜厚50nmのAu膜28を形成する。Au膜28は、Snとの反応性が高いため、半田付け性(ぬれ性)の向上に寄与することができる。こうしてCr膜22、Cu膜24、めっき膜26、及びAu膜より成る電極30が形成される。こうして、電極30が形成された回路基板32が形成されることとなる。
【0028】
次に、半導体素子19と回路基板32との位置合わせを行い、窒素雰囲気中のリフロー炉内でフリップチップ接合を行う。このようにして回路基板32上に半導体素子19が実装され、電子装置が製造されることとなる。
【0029】
(信頼性評価試験結果)
次に、上記のような半田接合方法を用いて製造された電子装置の信頼性評価試験結果を表1及び表2を用いて説明する。表1及び表2は、本実施形態による半田接合方法を用いて製造された電子装置の信頼性評価試験結果を示す表である。
【0030】
半田バンプ18の直径は70〜100μmとし、隣接する半田バンプ(図示せず)との間のピッチは150〜210μmとした。めっき膜14、26の膜厚は、いずれも6μmとした。
【0031】
信頼性評価試験は、フリップチップ接合を行った直後の抵抗値を測定し、この後、熱サイクル試験(−55℃〜125℃)を繰り返し、50サイクルおきに抵抗値を測定することにより行った。なお、表1及び表2において、残存膜厚とは、回路基板32側のNi系合金のめっき膜の残存膜厚を示している。比較例1乃至4は、いずれもP等の不純物を含まないめっき膜を無電解めっき法により形成し、しかも熱処理を行っていない場合を示している。
【0032】
【表1】
Figure 0004130508
【0033】
【表2】
Figure 0004130508
【0034】
表1の比較例1乃至4に示すように、P等の不純物を含まないめっき膜を無電解めっき法により形成し、めっき膜に熱処理を行っていない場合には、めっき膜の残存膜厚は0〜2μm程度と薄くなっており、必ずしも良好な接合状態を維持することはできなかった。接合状態で「可」とは、一応接合はしているものの、接合状態が良好ではないことを示している。
【0035】
これに対し、表1及び表2の実施例1乃至16に示すように、Pが含まれためっき膜14、26を形成し、しかもめっき膜14、26に熱処理を行った場合には、めっき膜14、26中のPの含有率が5wt%、15wt%のいずれの場合においても、めっき膜26の残存膜厚は3μm以上となり、良好な接合状態が維持された。
【0036】
このように、本実施形態によれば、無電解めっき法により形成したNi膜より成るめっき膜を、熱処理を行うことにより結晶化するので、めっき膜中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを抑制することができ、良好な接合状態を得ることができる。本実施形態では、無電解めっき法によりめっき膜を形成するため、簡便な工程でめっき膜を形成することができる。
【0037】
また、本実施形態ではNiを主成分とするめっき膜にPが含まれているため、めっき膜中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを抑制することができる。従って、良好な接合状態を得ることができる。
【0038】
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態による半田接合方法を図2を用いて説明する。図2は、本実施形態による半田接合方法を示す断面図である。図1に示す第1実施形態による半田接合方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【0039】
本実施形態による半田接合方法は、無電解めっき法により、Ti膜12上に、NiとB(ボロン)とを含むめっき膜14aを形成し、同じく無電解めっき法により、Cu膜24上に、NiとBとを含むめっき膜26aを形成することに主な特徴がある。
【0040】
めっき膜14a、26aについては、第1実施形態と同様に熱処理を行う。めっき膜14a、26a中のBの含有量は、例えば5〜20wt%とすることができる。めっき膜14a、26a中にBが含まれているので、第1実施形態でめっき膜中にPが含まれているのと同様に、めっき膜中のNiが半田バンプ中のSnに結合するのを抑制することができる。従って、本実施形態でも、第1実施形態と同様に良好な接合状態を有する電子装置を提供することができる。
【0041】
(信頼性評価試験結果)
次に、上記のような半田接合方法を用いて製造された電子装置の信頼性評価試験結果を表3及び表4を用いて説明する。表3及び表4は、本実施形態による半田接合方法を用いて製造された電子装置の信頼性評価試験結果を示す表である。
【0042】
第1実施形態と同様に、半田バンプ18の直径は70〜100μmとし、隣接する半田バンプとの間のピッチは150〜210μmとした。また、めっき膜14a、26aの膜厚も第1実施形態と同様に6μmとした。信頼性評価試験の方法も第1実施形態と同様とした。
【0043】
【表3】
Figure 0004130508
【0044】
【表4】
Figure 0004130508
【0045】
表3及び表4の実施例17乃至32に示すように、Bの含有率が1wt%、10wt%のいずれの場合においても、めっき膜26aの残存膜厚は3μm以上となり、良好な接合状態が維持された。
【0046】
このように、本実施形態によれば、無電解めっき法により形成されたNi膜より成るめっき膜に熱処理が行われており、かかるめっき膜にBが含まれているため、めっき膜中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを抑制することができる。従って、良好な接合状態を有する電子装置を提供することができる。
【0047】
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態による半田接合方法を図3を用いて説明する。図3は、本実施形態による半田接合方法を示す断面図である。図1及び図2に示す第1又は第2実施形態による半田接合方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【0048】
本実施形態による半田接合方法は、無電解めっき法により、Ti膜12上に、NiとW(タングステン)とPとを含むめっき膜14bを形成し、同じく無電解めっき法により、Cu膜24上に、NiとBとを含むめっき膜26bを形成することに主な特徴がある。
【0049】
めっき膜14b、26bについては、第1実施形態と同様に熱処理を行う。めっき膜14b、26b中のWの含有量は、例えば5〜15wt%とすることができ、Pの含有量は例えば5〜10wt%とすることができる。めっき膜14b、26bにWやPが含まれているので、めっき膜14b、26b中のNiが半田バンプ中のSnに結合するのを抑制することができる。従って、本実施形態でも、良好な接合状態を有する電子装置を提供することができる。
【0050】
(信頼性評価試験結果)
次に、上記のような半田接合方法を用いて製造された電子装置の信頼性評価試験結果を表5及び表6を用いて説明する。表5及び表6は、本実施形態による半田接合方法を用いて製造された電子装置の信頼性評価試験結果を示す表である。
【0051】
第1実施形態と同様に、半田バンプ18の直径は70〜100μmとし、隣接する半田バンプとの間のピッチは150〜210μmとした。また、めっき膜14b、26bの膜厚も第1実施形態と同様に6μmとした。信頼性評価試験の方法も第1実施形態と同様とした。また、Pの含有率は、5wt%とした。
【0052】
【表5】
Figure 0004130508
【0053】
【表6】
Figure 0004130508
【0054】
表5及び表6の実施例33乃至48に示すように、Wの含有率が5wt%、10wt%のいずれの場合においても、めっき膜の残存膜厚は3μm以上となり、良好な接合状態が維持された。
【0055】
このように、本実施形態によれば、無電解めっき法により形成されたNi膜より成るめっき膜に熱処理が行われており、しかも、かかるめっき膜中にWとPとが含まれているので、めっき膜中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを抑制することができる。従って、良好な接合状態を有する電子装置を提供することができる。
【0056】
[変形実施形態]
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【0057】
例えば、めっき膜の厚さは上記実施形態に限定されるものではなく、所望の接合状態が得られるよう適宜設定すればよい。
【0058】
また、Niを主成分とするめっき膜中に含まれるP、B、W等の不純物の含有率は上記実施形態に限定されるものではなく、めっき膜中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを所望の程度で抑制し得るよう、適宜P、B、W等の含有率を設定すればよい。
【0059】
また、上記実施形態では、P等の不純物を含むめっき膜を形成したが、めっき膜に含ませる不純物はP等に限定されるものではなく、めっき膜中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを抑制しうるならば他の不純物をめっき膜に含ませてもよい。
【0060】
また、上記実施形態では、熱処理温度を400〜600℃、熱処理時間を0.5〜2時間としたが、熱処理温度や熱処理時間はこれに限定されるものではなく、めっき膜が所望の結晶状態を得られるよう適宜設定することができる。
【0061】
また、上記実施形態では、半田バンプをDP法により形成したが、半田バンプの形成方法はDP法に限定されるものではなく、例えば半田ペーストを用いて半田バンプを形成したり、半田合金を蒸着することにより半田バンプを形成したり、転写することにより半田バンプを形成したりしてもよい。
【0062】
また、上記実施形態では、回路基板と半導体素子とを接合する場合を例に説明したが、半導体素子としては、あらゆる半導体素子、例えばLSI等の半導体素子を用いることができる。そして、上記の半田接合方法はあらゆる電子装置を製造する場合に適用することができ、例えばマルチチップモジュール等を製造する場合に適用することができる。
【0063】
また、上記実施形態では、アルミナ基板を用いる場合を例に説明したが、アルミナ基板に限定されるものではなく、例えばガラスエポキシ基板、BTレジン基板等の樹脂基板や、AlN基板等あらゆる基板を用いる場合に適用することができる。
【0064】
また、上記実施形態では、P等の不純物を含むめっき膜を形成したが、めっき膜を熱処理することによりめっき膜中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを所望の程度抑制できるならば、P等の不純物を含まないめっき膜を形成してもよい。
【0065】
また、上記実施形態では、めっき膜に熱処理を行ったが、P等の不純物を含ませることによりめっき膜中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを所望の程度抑制できるならば、めっき膜に熱処理を行わなくてもよい。
【0066】
また、上記実施形態では、P等の不純物を含むめっき膜を形成し、更にめっき膜に熱処理を行ったが、めっき膜を十分に厚くすることにより良好な接合状態を維持できるならば、P等の不純物をめっき膜に含ませなくてもよいし、また熱処理を行わなくてもよい。
【0067】
また、上記実施形態では、無電解めっき法を用いてめっき膜を形成したが、無電解めっき法に限定されるものではなく、例えば電解めっき法等他の成膜方法により形成してもよい。
【0068】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、無電解めっき法により形成したNi膜より成るめっき膜を、熱処理を行うことにより結晶化するので、めっき膜中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを抑制することができ、良好な接合状態を得ることができる。本実施形態では、無電解めっき法によりめっき膜を形成するため、簡便な工程でめっき膜を形成することができる。
【0069】
また、本実施形態ではNiを主成分とするめっき膜にP等の不純物が含まれているため、めっき膜中のNiが半田バンプ中のSnと結合するのを抑制することができる。従って、良好な接合状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による半田接合方法を示す断面図である。
【図2】本発明の第2実施形態による半田接合方法を示す断面図である。
【図3】本発明の第3実施形態による半田接合方法を示す断面図である。
【図4】従来の半田接合方法を示す断面図である。
【符号の説明】
10…半導体基板
12…Ti膜
14…めっき膜
14a…めっき膜
14b…めっき膜
16…電極
18…半田バンプ
19…半導体素子
20…アルミナ基板
22…Cr膜
24…Cu膜
26…めっき膜
26a…めっき膜
26b…めっき膜
28…Au膜
30…電極
32…回路基板
110…半導体基板
111…Al膜
112…Ti膜
113…Ni膜
114…Au膜
116…電極
118…半田バンプ
119…半導体素子
120…アルミナ基板
122…Cr膜
124…Cu膜
126…Ni膜
128…Au膜
130…電極
132…回路基板

Claims (6)

  1. 第1の電極と、Snを主成分とする半田バンプが上面に形成された第2の電極とを半田接合する工程を有する半田接合方法であって、
    前記第1の電極及び/又は前記第2の電極は、NiとPとを含む合金層、NiとBとを含む合金層、又はNiとWとPとを含む合金層より成る金属層を有し、
    前記半田接合する工程の前に、前記金属層を熱処理する工程を更に有する
    ことを特徴とする半田接合方法。
  2. 第1の電極と、Snを主成分とする半田バンプが上面に形成された第2の電極とを半田接合する工程を有する半田接合方法であって、
    前記第1の電極及び/又は前記第2の電極は、Niを主成分とする金属層を有し、
    前記半田接合する工程の前に、前記金属層を熱処理する工程を更に有する
    ことを特徴とする半田接合方法。
  3. 請求項1又は2記載の半田接合方法において、
    前記金属層は、無電解めっき法により形成されている
    ことを特徴とする半田接合方法。
  4. 第1の基板上に形成された第1の電極と、第2の基板上に形成され、Snを主成分とする半田バンプが上面に形成された第2の電極とを半田接合する工程を有する電子装置の製造方法であって、
    前記第1の電極及び/又は前記第2の電極は、NiとPとを含む合金層、NiとBとを含む合金層、又はNiとWとPとを含む合金層より成る金属層を有し、
    前記半田接合する工程の前に、前記金属層を熱処理する工程を更に有する
    ことを特徴とする電子装置の製造方法。
  5. 第1の基板上に形成された第1の電極と、第2の基板上に形成され、Snを主成分とする半田バンプが上面に形成された第2の電極とを半田接合する工程を有する電子装置の製造方法であって、
    前記第1の電極及び/又は前記第2の電極は、Niを主成分とする金属層を有し、
    前記半田接合する工程の前に、前記金属層を熱処理する工程を更に有する
    ことを特徴とする電子装置の製造方法。
  6. 請求項4又は5記載の電子装置の製造方法において、
    前記金属層を無電解めっき法により形成する
    ことを特徴とする電子装置の製造方法。
JP01455499A 1999-01-22 1999-01-22 半田接合方法及び電子装置の製造方法 Expired - Fee Related JP4130508B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01455499A JP4130508B2 (ja) 1999-01-22 1999-01-22 半田接合方法及び電子装置の製造方法
US09/453,278 US6457233B1 (en) 1999-01-22 1999-12-03 Solder bonding method, and process of making electronic device
US10/216,834 US6740823B2 (en) 1999-01-22 2002-08-13 Solder bonding method, and electronic device and process for fabricating the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01455499A JP4130508B2 (ja) 1999-01-22 1999-01-22 半田接合方法及び電子装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000216196A JP2000216196A (ja) 2000-08-04
JP4130508B2 true JP4130508B2 (ja) 2008-08-06

Family

ID=11864379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP01455499A Expired - Fee Related JP4130508B2 (ja) 1999-01-22 1999-01-22 半田接合方法及び電子装置の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (2) US6457233B1 (ja)
JP (1) JP4130508B2 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4152596B2 (ja) * 2001-02-09 2008-09-17 新日鉄マテリアルズ株式会社 ハンダ合金、ハンダボール及びハンダバンプを有する電子部材
JP2002359459A (ja) * 2001-06-01 2002-12-13 Nec Corp 電子部品の実装方法、プリント配線基板および実装構造体
JP2003303842A (ja) * 2002-04-12 2003-10-24 Nec Electronics Corp 半導体装置およびその製造方法
US6943434B2 (en) * 2002-10-03 2005-09-13 Fairchild Semiconductor Corporation Method for maintaining solder thickness in flipchip attach packaging processes
TWI228286B (en) * 2003-11-24 2005-02-21 Ind Tech Res Inst Bonding structure with buffer layer and method of forming the same
US7615255B2 (en) * 2005-09-07 2009-11-10 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Metal duplex method
JP2007141881A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Oizumi Seisakusho:Kk サーミスタの電極構造
KR100718169B1 (ko) 2006-01-12 2007-05-15 한국과학기술원 니켈 표면 처리된 전자부품과 무전해 니켈 표면 처리된전자부품의 접합방법
US7656042B2 (en) * 2006-03-29 2010-02-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Stratified underfill in an IC package
JP5058766B2 (ja) * 2007-12-07 2012-10-24 山陽特殊製鋼株式会社 鉛フリー接合用材料を用いてはんだ付けしてなる電子機器
JP2010219241A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Fujitsu Ltd 電子部品のはんだ付け方法及び電子部品
US20100277880A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Jenq-Gong Duh Electronic package structure
US8701281B2 (en) * 2009-12-17 2014-04-22 Intel Corporation Substrate metallization and ball attach metallurgy with a novel dopant element
US8641845B2 (en) 2011-01-13 2014-02-04 Siemens Energy, Inc. Method of determining bond coverage in a joint
JP6079505B2 (ja) 2013-08-26 2017-02-15 三菱マテリアル株式会社 接合体及びパワーモジュール用基板
KR102131484B1 (ko) * 2013-08-26 2020-07-07 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 접합체 및 파워 모듈용 기판
JP6409568B2 (ja) * 2014-12-26 2018-10-24 ブラザー工業株式会社 液体吐出装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3495133A (en) * 1965-06-18 1970-02-10 Ibm Circuit structure including semiconductive chip devices joined to a substrate by solder contacts
US3373481A (en) * 1965-06-22 1968-03-19 Sperry Rand Corp Method of electrically interconnecting conductors
US3724068A (en) * 1971-02-25 1973-04-03 Du Pont Semiconductor chip packaging apparatus and method
JPS53149763A (en) * 1977-06-01 1978-12-27 Citizen Watch Co Ltd Mounting method of semiconductor integrate circuit
JPS647542A (en) * 1987-06-30 1989-01-11 Toshiba Corp Formation of bump
US4970571A (en) * 1987-09-24 1990-11-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Bump and method of manufacturing the same
JP2796919B2 (ja) * 1992-05-11 1998-09-10 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション メタライゼーション複合体および半導体デバイス
EP0815593B1 (en) * 1995-03-20 2001-12-12 Unitive International Limited Solder bump fabrication methods and structure including a titanium barrier layer
JP3311215B2 (ja) * 1995-09-28 2002-08-05 株式会社東芝 半導体装置
US5889326A (en) * 1996-02-27 1999-03-30 Nec Corporation Structure for bonding semiconductor device to substrate
US6225569B1 (en) * 1996-11-15 2001-05-01 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Wiring substrate and method of manufacturing the same
KR100219806B1 (ko) * 1997-05-27 1999-09-01 윤종용 반도체장치의 플립 칩 실장형 솔더 범프의 제조방법, 이에 따라 제조되는 솔더범프 및 그 분석방법
US6028011A (en) * 1997-10-13 2000-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of forming electric pad of semiconductor device and method of forming solder bump
JPH11307565A (ja) * 1998-04-24 1999-11-05 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の電極およびその製造方法ならびに半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20030042047A1 (en) 2003-03-06
US6457233B1 (en) 2002-10-01
JP2000216196A (ja) 2000-08-04
US6740823B2 (en) 2004-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4130508B2 (ja) 半田接合方法及び電子装置の製造方法
JP5099644B2 (ja) 電子部品、半導体パッケージ及び電子機器
JP4237325B2 (ja) 半導体素子およびその製造方法
JP2758373B2 (ja) 低温三元c4ボンディング法
JP3866503B2 (ja) 半導体装置
US6444562B1 (en) Nickel alloy films for reduced intermetallic formation in solder
JP2003338517A (ja) 基板上に無鉛はんだ合金を形成する方法
TW200849428A (en) Under bump metallurgy structure and die structure using the same and method of manufacturing die structure
JP2009054790A (ja) 半導体装置
JP2002261104A (ja) 半導体装置および電子機器
TWI242866B (en) Process of forming lead-free bumps on electronic component
US20050161829A1 (en) Method and structure to reduce risk of gold embritlement in solder joints
JP3682758B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2003290974A (ja) 電子回路装置の接合構造及びそれに用いる電子部品
JP3672733B2 (ja) 半田接合方法及び電子装置
JP4888096B2 (ja) 半導体装置、回路配線基板及び半導体装置の製造方法
JP2007123577A (ja) 半導体装置
JP2001237259A (ja) ハンダ合金、回路基板、半導体装置及びその製造方法
US11239190B2 (en) Solder-metal-solder stack for electronic interconnect
JP2004514559A (ja) ぬれ性の改善された鉛非含有合金
JP2002076605A (ja) 半導体モジュール及び半導体装置を接続した回路基板
JP3594442B2 (ja) 半導体装置
JPS5846176B2 (ja) 半田合金の組成を変更して半田結合部を形成する方法
JP2813409B2 (ja) 半導体チップの接続方法
JP3557797B2 (ja) 半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060111

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070904

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071101

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080520

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080522

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110530

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120530

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130530

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140530

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees