JPH01243533A - ひょうたん形の突起電極を有するフリップチップ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 不発明はフリップチップに関し、特に、当該チップの突
起電極（バンプ）形状に特長をもたせたプリップチップ
に関する。

〔従来の技術〕

フリップチップのバンプ形状はその上面から見て一般に
真円の場合が多い。

しかるに、このようなバンプを接続端子としてフリップ
チップを基板に接合した場合、基板材料とフリップチッ
プ材料との熱膨張係数差に基づく熱歪により、当該バン
プが熱により亀裂などが生じ、フリップチップと基板と
の間に断線が生じ易いという難点がある。

そこで、当該パンツ形状を真円でなく長円とすることが
提案さｎている。

すなわち、長円とすることにより、真円に比してその長
手方向の剪断力が強くなり、熱歪に対する強度が向上す
る。

しかし、バンブ形状が真円でなく長円の場合、真円に比
較してその長手方向の剪断力に対して強くなるが、その
短手方向の剪断力に対してはいぜんとして弱いという欠
点がある。

なお、フリップチップのバンプについて述べた特許の例
としては特開昭５４−７３５６４号公報があげらする。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、真円や長円のバンプの欠点を改善し、従来に
比して熱歪に対する強度を向上することのできる技術を
提供することを目的とする。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

本発明では、そのバンプ形状をその全体を長円としつつ
さらに、その中央部に溝みをもたせ例えばひょうたん形
とした。

〔作用〕

このように、全体が長円になっているので、長手方向に
対する剪断力が強いという長円の利点を生かすことがで
き、さらに、中央部がくびれひょうたん形になっている
ので短手方向の剪断力も強化され、さらに、その中央部
においてバングと基板とのなす角度が長円の場合に比し
て大となり、当該角度に比例して剪断力に対する強度が
高められるので、長円に比してより一層熱歪に対する強
度が向上し、バンプの信頼性を高めることができる。

〔実施例〕

次に、不発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第８図は本発明のフリップチップの一例を示す平面図（
上面図）で、同図に示すように、ブリップチップ１０表
面には基盤目様に複数のひょうたん形をしたバンプ２が
配設されている。

第５図はその要部斜視図で、第６図に示す従来の長円形
状のバンプ２や第１図に示す従来の半球状の真円バンプ
２と対比される。

第１図は本発明のひょうたん形バンブ２の第５図Ｉ−Ｉ
線に沿う横断面図で、また、第３図は、従来例を示す長
円形状のバンプの第６図■−■線に沿う横断面図である
。

第３図と第１図との対比から明らかなように、本発明の
バンプ２は、長円形状のバンプの中央部において内側に
向けて溝み３を設け、全体をひょうたん形にしている。

従って、その長手方向の長さは第３図と同じょうになっ
ているが、その短手方向は第３図に示すものに比して短
くなっている。

第２図および第４図は、その短手方向においてそれぞれ
Ｉ−１線およびＩＶ−ＩＶ線に沿い切断した断面図で第
２図および第４図にて、４は基板を示す。

第１０図はフリップチップを用いた半導体装置の一例断
面図で、この装置（マルチチップモジュール）は例えば
次のようにして製造することができる。すなわち、まず
、ＳｉＣ基板５にＳｉＣ配線基板接着用パッドのメタラ
イゼーシ嘗ンを施し、封止用ガラス６でリード７とＬラ
イト・フランジ８を接着する。あらかじめ、複数のフリ
ップチップ１をフェイスダウンボンディングしたＳｔ配
線基板４をＳｉＣ基板５上の上記パッドにハンダ付けす
る。Ｓｉ配線基板４上の端子とり−ド７をワイヤボンデ
ィングにより接続後、アルミナ・キャップ９を接着する
。最後にＡ１フィン１０を接着する。

本発明のごとく、バンプ２にその中央部に溝み３を設け
ることにより、第１図に示すように二つの島状部が形成
される。このバンプ形状のために、フリップチップ１を
Ｓｉ配線基板４などの基板にマウントする際の溶融した
ハンダ（バンプは例工ばハンダバンプにより構成される
）の表面張力によってバンプ２の溝み３の断面形状は第
２図に示すようなものになる。

一方、第４図に示すよ５Ｋ、従来の第３図に示すごとき
長円形バンプの断面形状にあっては、円を上下方向から
押しつぶしたような形となる。その為、フリップチップ
１の表面とバンプ２の端面とのなす角度θ′は、本発明
の当該角度θに対し小さいものになる。このように角度
が小さい場合には、横方向の剪断力に対し弱いものにな
る。当該角度はこのように横方向に対する剪断力ひいて
は熱歪に対する強度に比例するので、本発明ではこの長
円バンプの欠点をカバーでき、横方向の剪断力に対し強
度を高めることができた。

第９図は本発明のフリップチップ１の要部断面を示す。

第９図にて、１１はデバイス、１２は例えばＳｉ０ｇ膜
よりなる絶縁膜、１３は例えばＡ１電極配線よりなる内
部配線、１４は例えばＳｉＮ膜よりなるデバイス表面保
護膜、１５は例えばＣｒ　／　Ｃｕ　／　Ａ　ｕよりな
るバリヤ金属である。

このバリヤ金属１５上のバンプ２は、例えばハンダ（Ｓ
ｎ−Ｐｂ）により構成される。

本発明のひょうたん形バンプ２は、バンプを蒸着により
形成する際に、そのマスクにあける穴をひょうたん形に
することにより作ることができる。

フリップチップ１は、例えばシリコン単結晶基板から成
り、周知の技術によってこのチップ内には多数の回路素
子が形成され、１つの回路機能が与えられている。回路
素子の具体例は、例えばＭＯＳ）ランジスタから成り、
これらの回路素子によって、例えば論理回路およびメモ
リの回路機能が形成されている。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとうりであ
る。

本発明によれば、信頼性の高いバンプな提供することが
できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すバンプの上面図、第２図
は第１図厘−■線に沿う断面図、第３図は従来例を示す
バンプの上面図、第４図は第３図ＩＶ−ＩＶ線に沿う断
面図、第５図は本発明の実施例を示す要部斜視図、第６
図および第７図はそれぞれ従来例を示す要部斜視図、 第８図は本発明の実施例を示す平面図、第９図は本発明
の実施例を示す断面図、第１０図は本発明の実施例を示
す半導体装置の断面図である。 １・・・フリップチップ、２・・・バンプ、３・・・溝
み、４・・・基板（ＳｉＣ配線基板）、５・・・ＳｉＣ
基板、６パ・封止用ガラス、７・・・リード、８・・・
フランジ、９・・・キャップ、１０・・・フィン、１１
・・・デバイス、１２・・・絶縁膜、１３・・・内部配
線、１４山デバイス表面保護膜、１５・・・バリヤ金属
。 代理人　弁理士　　小　川　勝　男−＼第　　１　　図
　　　　　　　　第　　２　図／ 第３図　　　第４１ 第　　５　図 第　　６　図　　　　　　　　　第　　７　　図第８図 第　　９　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、その横断面形状が、中央部において内側に向けて溝
   みを設けた形状の突起電極を有して成るフリップチップ
   。 ２、突起電極が、ひょうたん形の形状に構成された特許
   請求の範囲第１項記載のフリップチップ。