JPH01209735A - 混成集積回路 - Google Patents
混成集積回路Info
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- JPH01209735A JPH01209735A JP63035910A JP3591088A JPH01209735A JP H01209735 A JPH01209735 A JP H01209735A JP 63035910 A JP63035910 A JP 63035910A JP 3591088 A JP3591088 A JP 3591088A JP H01209735 A JPH01209735 A JP H01209735A
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Classifications
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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-
- H—ELECTRICITY
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K1/02—Details
- H05K1/0296—Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
- H05K1/0298—Multilayer circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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-
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
-
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
- H05K3/4007—Surface contacts, e.g. bumps
Landscapes
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は混成集積回路に関し、特に多層配線回路基板上
にフリップチップを搭載してなる混成集積回路に関する
。
にフリップチップを搭載してなる混成集積回路に関する
。
従来、この種の混成集積回路としては、第３図に示され
るように、セラミックス基板６上にポリイミド５からな
る絶縁層とＡｕ配線層７とによって多層配線回路基板を
形成し、所定の場所に設けられたコンタクトホール９を
介してハンダバンプ電極２による接続がなされていた。
るように、セラミックス基板６上にポリイミド５からな
る絶縁層とＡｕ配線層７とによって多層配線回路基板を
形成し、所定の場所に設けられたコンタクトホール９を
介してハンダバンプ電極２による接続がなされていた。
この多層配線回路基板の配線層７としてＡｕ、Ｃｕなど
のハンダ濡れ性の良好な金属が使用された場合、絶縁層
となるポリイミド層５にコンタクトホール９を設けるこ
とにより、ハンダバンプ電極２のハンダ濡れ制限エリア
が形成され、容易にハンダバンプ接続がなされる。
のハンダ濡れ性の良好な金属が使用された場合、絶縁層
となるポリイミド層５にコンタクトホール９を設けるこ
とにより、ハンダバンプ電極２のハンダ濡れ制限エリア
が形成され、容易にハンダバンプ接続がなされる。
ハンダバンプを用いた半導体素子の接続方法は、ＩＢＭ
社のミラー（Ｌ、Ｆ、Ｍｉｌｌｅｒ）等により開発され
、ＣＯ３法（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｏ１１ａｐｓｅ
Ｂｏｎｄｉｎｇ）として広く知られている。ハンダ漬
れを防止する方法として、前述のようなハンダ濡れを制
限するため保護層を設ける方法、ハンダ濡れ性のある導
体上にドツト状のハンダ濡れ性金属を設ける方法などが
示されている。しかしながらドツト状のハンダ濡れ性金
属を設ける方法では厚膜技法による形成方法が提示され
ていたが、薄膜技法による具体的な構造と形成方法につ
いては明確にされていなかった。
社のミラー（Ｌ、Ｆ、Ｍｉｌｌｅｒ）等により開発され
、ＣＯ３法（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｏ１１ａｐｓｅ
Ｂｏｎｄｉｎｇ）として広く知られている。ハンダ漬
れを防止する方法として、前述のようなハンダ濡れを制
限するため保護層を設ける方法、ハンダ濡れ性のある導
体上にドツト状のハンダ濡れ性金属を設ける方法などが
示されている。しかしながらドツト状のハンダ濡れ性金
属を設ける方法では厚膜技法による形成方法が提示され
ていたが、薄膜技法による具体的な構造と形成方法につ
いては明確にされていなかった。
上述した従来の混成集積回路は、ハンダの広がりを防止
する機能を配線層（７）を覆うポリイミド等の絶縁層（
５）のみに負わせているために、ハンダの濡れ広がりを
防止する効果が十分ではなく、初期搭載時に良好な接続
が得られたとしても、経時変化により急速に接続部が劣
化し信頼性が低下することになる。実験結果により、絶
縁層としてポリイミドを用い、配線層としてＡｕを用い
た場合、１５０℃１００時間の高温放置により多量のＳ
ｎを主成分とするハンダが配線層とポリイミドの界面に
浸透しハンダ接続部の形状が著しく劣化することが知ら
れた。従って、接続部に高い信頼性を付与するためには
確実にハンダ濡れ広がりを防止する必要が生じる。
する機能を配線層（７）を覆うポリイミド等の絶縁層（
５）のみに負わせているために、ハンダの濡れ広がりを
防止する効果が十分ではなく、初期搭載時に良好な接続
が得られたとしても、経時変化により急速に接続部が劣
化し信頼性が低下することになる。実験結果により、絶
縁層としてポリイミドを用い、配線層としてＡｕを用い
た場合、１５０℃１００時間の高温放置により多量のＳ
ｎを主成分とするハンダが配線層とポリイミドの界面に
浸透しハンダ接続部の形状が著しく劣化することが知ら
れた。従って、接続部に高い信頼性を付与するためには
確実にハンダ濡れ広がりを防止する必要が生じる。
また、厚膜技法によりハンダ濡れ性のない金属上にハン
ダ濡れ性のある金属をドツト状に形成する方法は、パタ
ーン精度による制約から電極ピッチを４００μｍ以下と
することは困難であった。
ダ濡れ性のある金属をドツト状に形成する方法は、パタ
ーン精度による制約から電極ピッチを４００μｍ以下と
することは困難であった。
本発明の目的は、ハンダ接続部の劣化を防ぎ信頼性を向
上させると共に、薄膜技法により、微細な電極パターン
の形成を可能とした混成集積回路を提供することにある
。
上させると共に、薄膜技法により、微細な電極パターン
の形成を可能とした混成集積回路を提供することにある
。
本発明の構成は、多層配線回路基板上にハンダバンプ電
極を有するフリップチップ型半導体素子を搭載してなる
混成集積回路において、前記多層配線回路基板の少なく
とも最上層配線層をＡｌまたはＡｌ金合金らなる層とし
、前記最上層配線層上の前記ハンダバンプ電極との接合
部分にＮｉ層を設けたことを特徴とする。
極を有するフリップチップ型半導体素子を搭載してなる
混成集積回路において、前記多層配線回路基板の少なく
とも最上層配線層をＡｌまたはＡｌ金合金らなる層とし
、前記最上層配線層上の前記ハンダバンプ電極との接合
部分にＮｉ層を設けたことを特徴とする。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の断面図である。セラミック
ス基板６上に、ポリイミド層５とアルミ配線層４とを順
次パターン化し積層してゆくことにより多層配線基板を
形成する。ここで、ポリイミド層５は、スピン塗布とア
ルカリ性液の現像などによりパターン化が可能である。
ス基板６上に、ポリイミド層５とアルミ配線層４とを順
次パターン化し積層してゆくことにより多層配線基板を
形成する。ここで、ポリイミド層５は、スピン塗布とア
ルカリ性液の現像などによりパターン化が可能である。
アルミ配線層４は、スパッタ法により１〜２μｍ厚に成
膜されたアルミ層をエツチングしてパターン化を行なう
。最上層となるアルミ層のハンダバンプ′電極２との接
続箇所にコンタクトホールを形成し、２〜３μｍ厚のニ
ッケル層３を形成する。このニッケルＲ３は、Ｚｎメツ
キを行なった後に硫酸ニッケルと次亜リン酸ナトリウム
を主成分とするニッケルメッキ液を８０℃以上に加熱し
た溶液中に浸漬してＺｎとＮｉとを置換するＺｎ置換法
などによる無電解Ｎｉメツキにより形成される。無電解
Ｎｉメツキには、Ｐｄなとの触媒金属を用いてＮｉ層を
成長させる方法もあるが、これらのことも加味し、最上
層となるアルミ配線層をメツキ触媒を含むアルミ合金層
とすることも可能である。
膜されたアルミ層をエツチングしてパターン化を行なう
。最上層となるアルミ層のハンダバンプ′電極２との接
続箇所にコンタクトホールを形成し、２〜３μｍ厚のニ
ッケル層３を形成する。このニッケルＲ３は、Ｚｎメツ
キを行なった後に硫酸ニッケルと次亜リン酸ナトリウム
を主成分とするニッケルメッキ液を８０℃以上に加熱し
た溶液中に浸漬してＺｎとＮｉとを置換するＺｎ置換法
などによる無電解Ｎｉメツキにより形成される。無電解
Ｎｉメツキには、Ｐｄなとの触媒金属を用いてＮｉ層を
成長させる方法もあるが、これらのことも加味し、最上
層となるアルミ配線層をメツキ触媒を含むアルミ合金層
とすることも可能である。
また、各アルミ配線層との密着性や、接続信頼性を高め
るために、ＴｉやＣｒ等との多層金属層とすることも可
能である。
るために、ＴｉやＣｒ等との多層金属層とすることも可
能である。
第２図は本発明の第２実施例の断面図である。
図に示すように、低温焼成セラミックからなるセラミッ
クス絶縁層８と、Ａｕ配線層７とからなる多層基板上に
、アルミ配線層４を形成しハンダバンプ電極２との接合
部に前述方法によりＮｉ層を形成する。この場合、下部
導体はＡｕ、Ｃｕなとアルミ以外の金属を用いる場外が
多く、Ａ４層の下部にＴｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒなどの密着
層をいれる必要性が高まる。また、ハンダバンプ電極２
との接合部のみにＮｉメツキを行なうために、Ｎｉメツ
キに際してはメツキレジストのパターン化を行なってお
く。
クス絶縁層８と、Ａｕ配線層７とからなる多層基板上に
、アルミ配線層４を形成しハンダバンプ電極２との接合
部に前述方法によりＮｉ層を形成する。この場合、下部
導体はＡｕ、Ｃｕなとアルミ以外の金属を用いる場外が
多く、Ａ４層の下部にＴｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒなどの密着
層をいれる必要性が高まる。また、ハンダバンプ電極２
との接合部のみにＮｉメツキを行なうために、Ｎｉメツ
キに際してはメツキレジストのパターン化を行なってお
く。
以上説明したように本発明は、多層配線基板の少なくと
も最上層をハンダ濡れ性の低いＡｆまたＡｌ！合金から
なる配線層とし、ハンダバンプ電極との接続箇所にハン
ダ濡れ性の良好なニッケル層を設けることにより、ポリ
イミド等の樹脂を用いた多層配線基板では、ハンダ染み
込み等のハンダ接続部の劣化を防ぎ、信頼性の高い接続
が得られる。また、セラミックス多層基板に本発明を適
用することにより、寸法精度の低いセラミックス焼成基
板上に寸法精度の高い配線層を付加し、微細な電極ピッ
チを有するフリップチップのセラミック多層基板上への
搭載が容易に行なえるようになる。
も最上層をハンダ濡れ性の低いＡｆまたＡｌ！合金から
なる配線層とし、ハンダバンプ電極との接続箇所にハン
ダ濡れ性の良好なニッケル層を設けることにより、ポリ
イミド等の樹脂を用いた多層配線基板では、ハンダ染み
込み等のハンダ接続部の劣化を防ぎ、信頼性の高い接続
が得られる。また、セラミックス多層基板に本発明を適
用することにより、寸法精度の低いセラミックス焼成基
板上に寸法精度の高い配線層を付加し、微細な電極ピッ
チを有するフリップチップのセラミック多層基板上への
搭載が容易に行なえるようになる。
第１図、第２図は本発明の第１および第２の実施例を示
す断面図、第３図は従来の混成集積回路の一例を示す断
面図である。 １・・・半導体素子、２・・・ハンダバンプ電極、３・
・・ニッケル層、４・・・アルミ配線層、５・・・ポリ
イミド層、６・・・セラミックス基板、７・・・Ａｕ配
線層、８・・・セラミックス絶縁層、９・・・コンタク
トホール。
す断面図、第３図は従来の混成集積回路の一例を示す断
面図である。 １・・・半導体素子、２・・・ハンダバンプ電極、３・
・・ニッケル層、４・・・アルミ配線層、５・・・ポリ
イミド層、６・・・セラミックス基板、７・・・Ａｕ配
線層、８・・・セラミックス絶縁層、９・・・コンタク
トホール。
Claims (1)
- 多層配線回路基板上にハンダバンプ電極を有するフリ
ップチップ型半導体素子を搭載してなる混成集積回路に
おいて、前記多層配線回路基板の少なくとも最上層配線
層をＡｌまたはＡｌ合金からなる層とし、前記最上層配
線層上の前記ハンダバンプ電極との接合部分にＮｉ層を
設けたことを特徴とする混成集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035910A JPH01209735A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 混成集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035910A JPH01209735A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 混成集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01209735A true JPH01209735A (ja) | 1989-08-23 |
Family
ID=12455185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63035910A Pending JPH01209735A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 混成集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01209735A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2379055A (en) * | 2001-06-05 | 2003-02-26 | Hewlett Packard Co | Configuring Access to Services or a Database Using a Job Ticket |
| JP2004214428A (ja) * | 2003-01-06 | 2004-07-29 | Hitachi Ltd | 厚膜多層配線基板 |
-
1988
- 1988-02-17 JP JP63035910A patent/JPH01209735A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2379055A (en) * | 2001-06-05 | 2003-02-26 | Hewlett Packard Co | Configuring Access to Services or a Database Using a Job Ticket |
| GB2379055B (en) * | 2001-06-05 | 2004-07-07 | Hewlett Packard Co | Use of a job ticket as a generic xml database |
| JP2004214428A (ja) * | 2003-01-06 | 2004-07-29 | Hitachi Ltd | 厚膜多層配線基板 |
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