JPH02231737A - 電極の接続方法 - 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 本発明は、配線基板同士の間や、配線基板と半導体部品
の基板の間での電極の接続方法に１関する．従来の技術 Ｉ　Ｃ　（Ｉｎｔｅ［ｒｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ＞
などの半導体素子が直接形成された半導体回路基板と、
この半導体回路基板が実装される配線基板との間での各
電極の接続には、通常、Ｗ　Ｂ　（　Ｗｉｒｅ　Ｂｏｎ
ｄｉｎｇ）方式、Ｔ　Ａ　Ｂ　（　Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏ
ｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式、ＦＣ（Ｆｌｉｐ　
Ｃｈｉｐ　ｂｏｎｃｌｉｎＢ）方式なとが用いられてい
る．そのうち、ＦＣ方式は実装面積の縮小化、接続時間
の短縮化、接続長の縮小化などの点において有利である
ため、近年注目されている． 上記ＦＣ方式の代表例は、たとえば「新電子材料に関す
る調査研究報告書Ｘ■一実装材料調査報告１−」　（日
本電子工業振興協会Ｊｉｇ＠，１９８７７ページ）に示
されているように、半導体回路基板上に電極として形成
された半田バンプを加熱溶融させて別の配線基板上の電
極に接続するとき、半田のセルフ・アラインメント作用
つまり溶融した半田の表面張力による電極相互の位置き
わせ作用によってその接続を容易に行おうとするもので
ある． このほか、Ｑ　Ｆ　Ｐ　（　Ｑｕａｄ　Ｆｌａｔ　Ｐａ
ｃｋａｇｅ）などのトランスファモールドバッゲージに
封入されたＩＣを印刷配線基板上に実装する方法として
、印刷配線基板の電極上に予め形成した半田層を加熱溶
融させてＩＣ側の電極と接続するとき、半田のセルフ・
アラインメント作用によって電極間の位置きわせを行う
方法が周知である． 允明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した従来の接続方法においては、接
続する電極間の位置合わせを半田のセルフ・アラインメ
ント作用つまり溶融半田の表面張力だけに頼っているた
めに、半田を加熱溶融する前の１！極間の対向配置の精
度が悪いと、ｔ極間を充分に位置整合させることができ
ず、一部の電極が位置ずれした状態のまま接続されてし
まうという問題点があった． したがって、本発明の目的は、位置ずれを起こすことな
く正確かつ容易に電極間を電気的に接続することのでき
る電極の接続方法を提供することである， 課題を解決するための手段 本発明は、第１の基板上に形成され、接続領域が設けら
れる電極と、第２の基板に形成され、前記第１の基板上
の電極の接続領域に対応する位置に接続領域を有する電
掻とを電気的に接続する方法において、 少なくとも一方の基板の電極の接続領域に半田バンプま
たは半田層を形成してから、 第１の基板および第２の基板を各電極の対応する接続領
域同士が対向し接触するように配置した状態のもとで、
前記半田バンプまたは半田層を加熱溶融させるとともに
、 少なくとも一方の基板に超音波振動を加えることによっ
て電極間を接続することを特徴とする電極の接続方法で
ある． 作　　用 本発明に従えば、加熱溶融した半田の表面張力によるセ
ルフ・アラインメント作用と、基板に加えられる超音波
振動との複合作用によって、対向し合う電極間の位置整
合が行われるため、半田が加熱溶融される前の電極間の
対向配置精度が多少悪くても電掻間は精度よく位置かわ
せされて接続される． 実施例 第１図（ａ）．（ｂ）は、本発明の一実施例である電極
の接続方法の各工程を示す断面図である．この実施例の
接続方法は、ＦＣ方式によってＩＣチップ１を印刷配線
基板２上に実装する場合に適用したものであって、ＩＣ
チップ１の回路基板３表面にはＡＺＳｉからなる電極４
と、ＳｉＮからなり電極４上の定められた棲続領域を除
く他の表面を被覆する表面保護膜５と、電極４の接続領
域の上には接続時に回路基板３内に金属が拡散するのを
防止するために設けられ、Ｔ　ｉ　，　Ｔ　ｉ　Ｗ　，
Ｃｒなどからなるバリアメタル層６と、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａ
ｕなど半田に対して親和性を有する金属材料からなる中
間層７とが、これらの順序で真空蒸着、スパッタリング
などの方法によって積層して形成されている．さらに中
間層７上には、電解メッキなど周知の方法によって半田
バンプ８が形成されている． 一方、上記ＩＣチップ１が実装される印刷配線基板２上
にも、半田に対して親和性を有する金属材料からなりＩ
Ｃチップ１の電！４に対応する位置に電極９が形成され
ており、この電極９の定められた接続領域に上記半田バ
ンプ８が第１ＩＮ　（ａ）に示すようにほぼ対向するよ
うに、印刷配線基板２上に｝Ｃチップ１が重ね合わせて
配置される．次に、ＩＣチップ１および印刷配線基板２
は、上記配線状態を保ったまま、たとえば輻射熱を利用
したりフロー炉に入れられて加熱され、これと並行して
Ｂ　ａ　Ｔ　ｉ　Ｏ　ｓなどの図示しない電歪振動子に
よって第１図（ａ）に矢印Ｐで示すように印刷配線基板
２に対し超音波振動が加えられる．この結果、溶融した
半田８ａ（加熱溶融後の半田バンプ８）の表面張力の作
用と、超音波振動との複合作用によって、セルフ・アラ
インメント作用、つまりＩＣチップ１側電極４の接続領
域と印刷配線基板２側電ｓ９の接続領域とが自己整合す
る作用が促進され、第１図（ｂ）に示すように半田８ａ
を介して印刷配線基板２の電極９とＩＣチップ１の電極
４とが精度よく位置合わせされて接続される． 第２図（ａ）．（ｂ）は、本発明の他の実施例である電
極の接続方法の各工程を示す断面図である． この実施例の接続方法は、Ｑ　Ｆ　Ｐ　（　Ｑｕｉｄ　
ＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）　１　０にＩＣ基板を封入し
て形成されたＱＦＰ半導体装置１１を印刷配線基板１２
上に実装する場合に適用したものである，ＱＦＰ半導体
装置１１のＱＦＰＩＯの側部周面には、ＱＦＰＩＯ内部
の図示しないＩＣ基板の各電極にそれぞれ接続された複
数の接続用リード１３が形成される．これら複数のりー
ド１３は、半田に対して親和性を有する金属材料からな
り、その定められた接続領域を水平姿勢に折り曲げて形
成されている．一方、上記ＱＦＰ半導体装置１１が実装
される印刷配線基板１２上にも、半田に対して親和性を
有する金属材料からなり、ＱＦＰ半導体装置１１の接続
用リード１３に対応する複数の電極１４が形成され、さ
らにこれらの電極１４上には印刷、メッキなどの方法に
よって半田層１５がそれぞれ形成されており、これらの
半田層１５に対応する上記接続用リード１３の接続領域
が第２図（ａ）に示すようにほぼ対向するように、印刷
配線基板１２上にＱＦＰ半導体装置１１が重ね合わせて
配置される． 以下は、第１の実施例の場合と同様に、半田の加熱溶融
と並行して超音波振動（第２図（ａ）に矢印Ｐで示す）
が印刷配線基板１２に加えられる．この結果、第２図（
ｂ）に示すように溶融した半田１５ａ（加熱溶融後の半
田層１５）の表面張力と、超音波振動との複き作用によ
って、ＱＦＰ半導体装置１１側の各接続用リード１３と
印刷配線基板１２側の対応する各電極１４との自己整自
作用が促進されて、これらの間が半田１５ａを介して精
度よく位置きわせされて接続される．なお、上記各実施
例では印刷配線基板２とＩＣチップ１の回路基板３との
間、および印刷配線基板１２とＱＦＰ半導体装置１１の
ＩＣ基板との問での電極の接続について説明したが、こ
れらの基板に限定することなく、フレキシブル基板、セ
ラミック基板など種々の基板相互の間での電極の接続に
も同様に適用することができる． 発明の効果 以上のように、本発明の電極の接続方法によれば、加熱
溶融した半田の表面張力と基板に加えられる超音波振動
との複合作用によって、対向し合う電極間の位置１１き
を図るようにしているので、半田が加熱溶融される前の
電極間の対向配置精度が多少悪くても電極間を正確に位
置合わせして接続でき、接続作業が容易になる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である電極の接続方法の工程
を示す断面図、第２図は本発明の他の実施例である電極
の接続方法の工程を示す断面図である． １・・・ＩＣチップ、２．１２・・・印断配線基板、３
・・・回路基板、４，９．１４・・・電極、８・・・半
田バンプ、８ａ，１５ａ・・・半田、 １１・・・ＱＦＰ半導体装 置、１３・・・接続用リード、１５・・・半田層代理人
　　弁理士　西教　圭一郎 ７．Ｐ ７−ｐ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１の基板上に形成され、接続領域が設けられる電極と
   、第２の基板に形成され、前記第１の基板上の電極の接
   続領域に対応する位置に接続領域を有する電極とを電気
   的に接続する方法において、少なくとも一方の基板の電
   極の接続領域に半田バンプまたは半田層を形成してから
   、 第１の基板および第２の基板を各電極の対応する接続領
   域同士が対向し接触するように配置した状態のもとで、
   前記半田バンプまたは半田層を加熱溶融させるとともに
   、 少なくとも一方の基板に超音波振動を加えるととによつ
   て電極間を接続することを特徴とする電極の接続方法。