JP5183028B2 - 固着材およびバンプ形成方法 - Google Patents
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Description
用いたバンプ形成方法に関する。
り設けられたものである。
実施例1−1とその比較例1として、安息香酸の融点(約250℃)以上の温度下で、以下に挙げる有機酸とアミンとを、有機酸のアミンに対する体積比率が1.0となるように混合することにより固着材20を作成した。
固着材としての粘性を測定する実験を行った。具体的には、シリコン基板30上に金属電極11を形成し、作成した固着剤20を用いて、ボール状のはんだ12を付着させた。金属電極11としては、直径240μmの大きさの銅パッドを用い、はんだ12としては、ボールの直径が300μmで、Sn−3.0mass%Ag−0.5mass%Cuの組成を有する金属を用いた。そして、図4(A)に示すように、はんだ12を固着させた基板30を90度傾けた状態で、はんだ12を保持できる時間(分)を測定した。なお、粘性については、3分以上の保持が確認されれば実用上問題はないとする。
次に、リフロー後に生じる残渣について測定する実験を行った。具体的には、上記と同様に作成した固着材20の中にはんだ12を浸すことにより、はんだ12表面全体に固着材20を付着させ、図4(B)に示すように、リフロー後のはんだ12表面に残っている残渣Sの割合を測定した。残渣Sの面積および全体の表面積は、走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影した写真の画像処理によって測定した。この際、以下の式を用いて残渣率(%)を算出した。なお、残渣率が30%以下であれば実用上問題はないとする。
残渣率(%)=(ボール表面に付着した残渣Sの面積/ボール全体の表面積)×100
次に、実施例2−1として、安息香酸のジエタノールアミンに対する体積比率を1.5としたことを除き、実施例1−1と同様にして作成した固着材20に対し、上記測定を行った。また、実施例1−1および実施例2−1に対する比較例2−1〜2−7として、安息香酸のジエタノールアミンに対する体積比を、比較例2−1では0、比較例2−2では0.5、比較例2−3では0.75、比較例2−4では2.0、比較例2−5では2.1、比較例2−6では2.2および比較例2−7では2.3としたことを除き、実施例1−1と同様にして作成した固着材20に対し、上記測定を行った。これらの結果を実施例1−1の結果と共に表1および図5に示す。なお、図中の点はそれぞれの測定結果を示している。
次に、実施例3−1として、安息香酸とジエタノールアミンとを安息香酸のジエタノールアミンに対する体積比率が1.0となるように混合し、さらに、オクタノールを10体積%の混合量で加えて、安息香酸の融点以上の温度(約250℃)下で作成した固着材20について、上記測定を行った。また、実施例3−1に対する比較例3として、オクタノールに換えて、ヘキサノール、ヘプタノール、ノナノール、デカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノールおよびオクタデカノールのうちのいずれか1種を加えたことを除き、実施例3−1と同様にして作成した固着材20について、上記測定を行った。この結果、オクタノールを用いた実施例3−1では、17.5分の粘性を示し、残渣率に関しては2.8%まで低減した。これに対して、オクタノール以外のアルコールを用いた比較例3においては、いずれの場合も残渣率が大幅に低減することはなかった。これにより、安息香酸とジエタノールアミンを混合し、さらにオクタノールを加えることで、より残渣率を低減できることがわかった。
さらに、実施例4−1として、オクタノールを25体積%の混合量で加えたことを除き、実施例3−1と同様にして作成した固着材20について、上記測定を行った。また、実施例3−1および実施例4−1に対する比較例4−1〜4−3として、オクタノールの混合量を、比較例4−1では30体積%、比較例4−2では45体積%、比較例4−3では50体積%としたことを除き、実施例3−1および実施例4−1と同様にして作成した固着材20について、上記測定を行った。これらの結果を実施例1−1および実施例3−1の結果と共に表2および図6に示す。なお、図中の点は、それぞれの測定結果を示している。
はんだ、13…はんだバンプ、14…電極接合部、15…基板、20…固着材。
Claims (8)
- 第1金属からなる下地電極上に、第2金属からなるはんだ材を固着させるための固着材であって、
安息香酸およびジエタノールアミンからなるか、または25体積%以下のオクタノールを更に含み、かつ
前記安息香酸の前記ジエタノールアミンに対する体積比率が0.8以上1.8以下である
ことを特徴とする固着材。 - 前記安息香酸の融点以上の温度下で混合したものである
ことを特徴とする請求項1に記載の固着材。 - 前記第1金属は、スズ(Sn)、銀(Ag)、鉛(Pb)、銅(Cu)、金(Au)、ビスマス(Bi)、インジウム(In)およびパラジウム(Pd)のうち少なくとも1種を含む金属である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の固着材。 - 前記第2金属は、スズ、銀、鉛、銅、ビスマス、インジウム、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)およびリン(P)のうち少なくとも1種を含む金属である
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の固着材。 - 半導体チップ上に第1金属層を形成する工程と、
第2金属層を、安息香酸およびジエタノールアミンからなるか、または25体積%以下のオクタノールを更に含む固着材を用いて前記第1金属層上に固着させる工程と、
前記第1金属層の表面および前記第2金属層の表面の酸化膜を、遊離基ガスを照射することにより除去する工程と、
前記第2金属層を不活性雰囲気あるいは還元性雰囲気中で溶融させることにより、前記第1金属層と前記第2金属層とを接合させる工程とを含み、
前記安息香酸の前記ジエタノールアミンに対する体積比率が0.8以上1.8以下である
ことを特徴とするバンプ形成方法。 - 前記固着材は、安息香酸の融点以上の温度下で混合したものである
ことを特徴とする請求項5に記載のバンプ形成方法。 - 前記第1金属層は、スズ(Sn)、銀(Ag)、鉛(Pb)、銅(Cu)、金(Au)、ビスマス(Bi)、インジウム(In)およびパラジウム(Pd)のうち少なくとも1種を含む金属から構成される
ことを特徴とする請求項5または6に記載のバンプ形成方法。 - 前記第2金属層は、スズ、銀、鉛、銅、ビスマス、インジウム、亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)およびリン(P)のうち少なくとも1種を含む金属から構成される
ことを特徴とする請求項5ないし7のいずれか1項に記載のバンプ形成方法。
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