JPH0214536A - フリップチップ実装構造 - Google Patents

フリップチップ実装構造

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JPH0214536A
JPH0214536A JP63162636A JP16263688A JPH0214536A JP H0214536 A JPH0214536 A JP H0214536A JP 63162636 A JP63162636 A JP 63162636A JP 16263688 A JP16263688 A JP 16263688A JP H0214536 A JPH0214536 A JP H0214536A
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JP
Japan
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conductor pattern
bonding pad
solder
pad portion
chip
Prior art date
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Pending
Application number
JP63162636A
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English (en)
Inventor
Koichi Murakoshi
村越 孝一
Toshiyasu Takei
武井 利泰
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0214536A publication Critical patent/JPH0214536A/ja
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    • 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
    • H01L24/98Methods for disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • 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
    • H01L2224/8119Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81191Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
    • 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
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/35Mechanical effects
    • H01L2924/351Thermal stress
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0286Programmable, customizable or modifiable circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • 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

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  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
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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〕 本発明は、絶縁性基板上に形成した導体パターンの所定
位置にボンディングパッド部を設け、該ボンディングパ
ッド部にフリップチップの半田バンプを溶着して電気的
接続を得るフリップチップ実装構造に関する。
〔従来の技術〕
IC実装において、ICチップ(集積回路の形成された
小薄片)の端子から外部回路に直接またはパッケージを
介して電気的に接続する方法には、ワイヤを用いるワイ
ヤボンディングとワイヤを用いないでIC端子と同時接
続を行うワイヤレスボンディングの2種がある。
このうちワイヤレスボンディングは、細かいワイヤボン
ディングと比較して、ICチップの実装面積を小さくお
さえることができ、接続の作業性が良く、また接続強度
が大きいなどの特性をもつ。
フリップチップボンディングは、このワイヤレスボンデ
ィングの代表的な方法であり、フリップチップ(電極部
にバンプを有するIC素子)を、フェイスダウンで導体
に接続するものである。
ここで、このような方法におけるフリップチップの具体
的な実装構造としては、特開昭62−160248号公
報に開示された技術、実開昭62−142849号公報
に開示された技術、実開昭62−74333号に開示さ
れる技術が公知である。
第3図はこの種のフリップチップ実装構造の従来例を示
す側断面図である。
図において、1はセラミックまたはガラスから成る絶縁
性基板、2は該絶縁性基板1上に形成した導体パターン
、3は該導体パターン2の所定位置に設けたボンディン
グパッド部である。
導体パターン2は一個もしくは複数の金属層からなり、
ここでは、2a、2bの二つの金属層より構成すること
でボンディングパッド部3に段差を設けて半田の流れ防
止を行っている。また、上記金属層2a、2bは単一ま
たは複数の金属膜から構成されている。
4はフリップチップ、5は該フリップチップの半田バン
プである。
上記フリップチップ4としては、例えばガラス膜や5i
zN、膜で保護され、電極部に50〜100μの高さの
半田バンプ5が形成されたものが使用される。半田バン
プ5はCuボールやCoメツキでちり上げた上に半田コ
ートしたり、直接半田でもり上げるなどして形成したも
のである。
以上の構成により、フリップチップ4の電極面を下にし
て、予備半田されたボンディングパッド部3に半田バン
プ5を位置合わせして直接押しつけ、熱を加えて溶着さ
せる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上述した構成の従来技術によれば、不良
チップを取り除いてチップ交換を行おうとすると、フリ
ップチップに形成した半田バンプがボンディングパッド
部を欠損させたり、あるいは半田バンプがボンディング
パッド部に残存してしまう。
したがって、交換後に充分な電気的接続が得られなくな
り、信顛性の高いチップ交換は出来ないという問題があ
った。
本発明は、以上の問題点に鑑み、−旦溶着したフリップ
チップを取り除いても、再度確実に良好なボンディング
パッド部を得られる構成を得て、最低−回は信鯨性の高
いチップ交換が行えるフリップチップ実装構造を実現す
ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明は、予備のボンディン
グパッド部を設けて、これを第1回目のフリップチップ
実装より保護するようにする。
すなわち、本発明は、絶縁性基板上に形成した導体パタ
ーンの所定位置にボンディングパッド部を設け、該ボン
ディングパッド部にフリップチップの半田バンプを溶着
して電気的接続を得るフリップチップ実装構造において
、前記導体パターンを第1の導体パターンとし、該第1
の導体パターンを、その熱膨張係数に近い絶縁樹脂ある
いは絶縁性フィルム等により構成する絶縁部材で被い、
該絶縁部材上に、前記第1の導体パターンと同一の第2
の導体パターンを形成し、該第2の導体パターンの所定
位置にボンディングパッド部を設け、該第2の導体パタ
ーンのボンディングパッド部と第1の導体パターンのボ
ンディングパッド部の間に、上記絶縁部材に加えて、少
なくとも半田の溶融温度に耐えられる熱応力緩和部材を
介在させたことを特徴とする。
〔作  用〕
以上の構成により、本発明は、第1回目のフリップチッ
プ実装時は、フリップチップの電極面を下にして、第2
の導体パターンのボンディングパッド部に半田バンプを
溶着させる。このとき、熱応力緩和部材により、第1の
導体パターンのボンディングパッド部は半田の溶融温度
により生じる応力を下地の導体パターンに伝達しない。
そして不良チップ交換時は、前記第2の導体パターンよ
りフリップチップを取り外す。ここで、ボンディングパ
ッド部が欠損していたり半田が残存している場合は、絶
縁部材を加熱することによって第2の導体パターンを剥
ぎ取り、第1の導体パターンを露出し、交換したフリッ
プチップの半田バンプを、第1の導体パターンの確実に
良好なボンディングパッド部へ溶着させて電気的接続を
行うことができる。
〔実 施 例〕
以下図面に従って実施例を説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す側断面図である。
図において、6はセラミックまたはガラスから成る絶縁
性基板、7は該絶縁性基板6上に薄膜形成法により形成
した第1の導体パターン、8は該第1の導体パターン7
の所定位置に設けたボンディングパッド部である。
第1の導体パターン7は一個もしくは複数の金属層から
なり、ここでは、従来例と同様に7a。
7bの二つの金属層より構成することでボンディングパ
ッド部8に段差を設けて半田の流れ防止を行う、また、
上記金属層7a、7bは単一または複数の金属膜から構
成されている。
なお、上記ボンディングパッド部8は金属層7bをエツ
チング等により取り除いて形成する。この時、金属層7
aの半田と接触する表面には、例えばCuとかAuある
いは半田メツキ(あるいはSn)等の半田ぬれ性の良い
金属膜を使う。
9は第1の導体パターン7をボンディングパッド部8を
含めて被う絶縁部材であり、該絶縁部材9は接触する金
属と熱膨張係数が近く、さらに、半田の溶融する温度に
耐えるように、再溶融温度が半田の溶融温度より大きい
絶縁樹脂あるいは絶縁性フィルム等により構成する。
10は前記絶縁部材9上に薄膜形成法により形成した第
2の導体パターンであり、該第2の導体パターン10は
前記第1の導体パターンと同一構成、同一パターンとす
る。
11は前記第2の導体パターンの所定位置に設けたボン
ディングパッド部であり、該ボンディングパッド部11
も前記第1の導体パターン7のボンディングパッド部8
と同一構成、同一位置とする。
なお、第1の導体パターン7と第2の導体パターン10
は電気的接続のない独立的な構造とする。
12は前記ボンディングパッド部8とボンディングパッ
ド部11の間に介在した熱応力緩和部材であり、該熱応
力緩和部材12は少なくとも半田の溶融温度に耐えられ
るものとする。
4はフリップチップ、5は該フリップチップ4の半田バ
ンプである。
上記フリップチップ4の構成は従来のものと同様である
以上の構成の本実施例の作用を以下に図面を用いて説明
する。
第2図(a)、 (b)、 (C)は本実施例の作用を
示す側断面図である。
まず、第1回目のフリップチップ実装時は、フリップチ
ップ4の電極面を下にして、予備半田された第2の導体
パターン10のボンディングパッド部に半田バンプ11
を位置合わせして直接押しつけ、熱を加えて溶着させる
。この状態が、第2図(a)である。
このとき、熱応力緩和部材12により、半田の溶融温度
により生じる応力は絶縁部材9及び第1の導体パターン
7のボンディングパッド部8へは伝達しない。
次に、上記フリップチップ4が接続不良やIC内部不良
によって交換を必要とする場合は、前記第2の導体パタ
ーン10よりフリップチップ4を取り外す。
ここで、第3図[有])に示す如く、取り外しの結果ボ
ンディングパッド部11が欠損したり、半田残存が生じ
た場合は、絶縁部材9を加熱して第2の導体パターン1
0を絶縁部材9ごと剥ぎ取る。
こうして、第3図(C)に示す如く、第1の導体パター
ン7を露出し、交換したフリップチップ4の半田バンプ
5を、第1の導体パターン7の確実に良好なボンディン
グパッド部日へ位置合わせして直接押しつけ、熱を加え
て溶着させる。
〔発明の効果] 以上詳細に説明した如(、本発明によれば、絶縁性基板
上に形成した導体パターンの所定位置にボンディングパ
ッド部を設け、該ボンディングパッド部にフリップチッ
プの半田バンプを溶着して電気的接続を得るフリップチ
ップ実装構造において、前記導体パターンを第1の導体
パターンとし、該第1の導体パターンを、その熱膨張係
数に近い絶縁樹脂あるいは絶縁性フィルム等により構成
する絶縁部材で被い、該絶縁部材上に、前記第1の導体
パターンと同一の第2の導体パターンを形成し、該第2
の導体パターンの所定位置にボンディングパッド部を設
け、該第2の導体パターンのボンディングパッド部と第
1の導体パターンのボンディングパッド部の間に、上記
絶縁部材に加えて、少なくとも半田の溶融温度に耐えら
れる熱応力緩和部材を介在させたので、予備のボンディ
ングパッド部を設けることが出来るとともに、これを第
1回目のフリップチップ実装より保護することが出来る
これにより、−旦溶着したフリップチップを取り除いて
も、再度確実に良好なボンディングパッド部を得ること
が可能となり、最低−回は信頼性の高いチップ交換が行
えるフリップチップ実装構造を実現するという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す側断面図、第2図(a
)、 (b)、 (C)は同実施例の作用を示す側断面
図、第3図は従来例を示す側断面図である。 6・・・絶縁性基板 7・・・第1の導体パターン 8・・・ボンディングパッド部 9・・・絶縁部材 10・・・第2の導体パターン 11・・・ボンディングパッド部 12・・・熱応力緩和部材 特 許 出 願 人  沖電気工業株式会社代   理
   人  弁理士 金倉喬二4フリップチップ \ 本実施例の側断面図 翰 国 (a) (b) 本実施例の作用を示す側断面図 紬 国

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.絶縁性基板上に形成した導体パターンの所定位置に
    ボンディングパッド部を設け、該ボンディングパッド部
    にフリップチップの半田バンプを溶着して電気的接続を
    得るフリップチップ実装構造において、 前記導体パターンを第1の導体パターンとし、該第1の
    導体パターンを、その熱膨張係数に近い絶縁樹脂あるい
    は絶縁性フィルム等により構成する絶縁部材で被い、 該絶縁部材上に、前記第1の導体パターンと同一の第2
    の導体パターンを形成し、 該第2の導体パターンの所定位置にボンディングパッド
    部を設け、 該第2の導体パターンのボンディングパッド部と第1の
    導体パターンのボンディングパッド部の間に、上記絶縁
    部材に加えて、少なくとも半田の溶融温度に耐えられる
    熱応力緩和部材を介在させたことを特徴とするフリップ
    チップ実装構造。
JP63162636A 1988-07-01 1988-07-01 フリップチップ実装構造 Pending JPH0214536A (ja)

Priority Applications (1)

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JP63162636A JPH0214536A (ja) 1988-07-01 1988-07-01 フリップチップ実装構造

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JP63162636A JPH0214536A (ja) 1988-07-01 1988-07-01 フリップチップ実装構造

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JPH0214536A true JPH0214536A (ja) 1990-01-18

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ID=15758382

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JP63162636A Pending JPH0214536A (ja) 1988-07-01 1988-07-01 フリップチップ実装構造

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JP (1) JPH0214536A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5341564A (en) * 1992-03-24 1994-08-30 Unisys Corporation Method of fabricating integrated circuit module
US5367765A (en) * 1990-08-31 1994-11-29 Nec Corporation Method of fabricating integrated circuit chip package
US6197612B1 (en) 1997-10-23 2001-03-06 Nec Corporation Semiconductor chip mounting apparatus capable of preventing connected portion between semiconductor chip and substrate from thermal stress and method thereof
US6396156B1 (en) * 2000-09-07 2002-05-28 Siliconware Precision Industries Co., Ltd. Flip-chip bonding structure with stress-buffering property and method for making the same

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