JPH0243748A

JPH0243748A - Ｉｃチップ実装方法

Info

Publication number: JPH0243748A
Application number: JP19503388A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Tamaoki; 俊平玉置
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-08-04
Filing date: 1988-08-04
Publication date: 1990-02-14

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、サーマルヘッドの製造工程において、ドライ
バＩＣを配線基板にフリップチップ方式で実装する場合
等に使用して好適なＩＣチップ実装方法に関する。

「従来の技術］従来、ＩＣチップとして、第６図及び第７図にそれぞれ
その概略的平面図及び概略的断面図を示すようなものが
提案されている。なお、第７図は、その縮尺を第６図よ
りも大きくしている。

このＩＣチップ１は、その表面に同一の大きさを有する
Ａ１からなる多数のポンディングパッド（以下、単に「
パッド」という）２を設け、これらパッド２上に、それ
ぞれＣｒ　、Ｃｕの金属薄膜３を介して、半田バンプ４
を形成して構成されている。なお、５はパッシベイショ
ン膜である。

かかるＩＣチップ１は、第８図Ａ及びＢに示すようにし
て基板６に実装することができる。

即ち、先ず、第８図Ａに示すように、ＩＣチップ１を基
板６上にマウントし、これを半田リフロー炉内に配置し
て、この半田リフロー炉内の温度を上昇させる。このよ
うにすると、第８図Ｂに示すように、半田バンプ４が融
解し、半田バンプ４を構成している半田７が基板６に設
けられたパッド８上に広がり、ＩＣチップ１のパッド２
と基板６のパッド８とがボンディングされる。

ここに、第８図Ａに示すように、ＩＣチップ１を基板６
上にマウントしたときに、ある程度の位置的誤差、即ち
、マウントずれｄがあったとしても、このマウントずれ
ｄは、溶融した半田７の表面張力によって、はぼ矯正さ
れてしまう。これはフリップチップ方式が有する利点の
一つである。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、マウントずれｄがパッド２．８のピッチ
でほぼ決定される成る値以上になると、半田７による矯
正が行われなくなり、ボンディング不良となる。

そこで、かかる従来のＩＣチップ実装方法の下において
、ボンディング不良を回避しようとすると、マウント精
度を考慮した大きさのパッド２．８、即ち、マウント精
度内において最大のマウントずれが生じた場合であって
も、ボンディングを行うことができる大きさのパッド２
．８を設けるようにしなければならず、この限りにおい
て、パッド２．８のピッチが大きくならざるを得なかっ
た。

換言すれば、かかる従来のＩＣチップ実装方法の下にお
いては、ＩＣチップ１の基板６へのマウント精度がパッ
ド２．８のピッチを決定してしまい、このピッチよりも
小さいピッチのパッドを形成すると、ボンディング不良
となる場合があり、このため、ＩＣチップ１に高密度の
パッドを形成することができず、結果として、高密度の
パッドを形成したＩＣチップの実装を不可能としていた
。

そこで、゛本発明は、従来、ボンディング不良を発生さ
せないために、マウント精度によって決定されていたピ
ッチよりも小さいピッチのパッドを有するＩＣチップを
フリップチップ方式によって、ボンディング不良を発生
させることなく、基板に実装できるようにしたＩＣチッ
プ実装方法を提供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第１の発明は、ＩＣチップ９を基板
１７にフリップチップ方式で実装するに際して、あら力
）じめ、ＩＣチップ９に大型パッド１０及び小型パッド
１１を設け、大型パッド１０には低融点半田バンプ１４
を形成し、小型パッド１１には高融点半田バンプ１５を
それぞれ形成しておくとするものである（第１図、第２
図参照〉。

また、第２の発明は、ＩＣチップ９を基板１７にフリッ
プチップ方式で実装するに際して、あらかじめ、ＩＣチ
ップ９に大型パッド１０及び小型バッド１１を設け、こ
れら大型パッド１０及び小型バッド１１にそれぞれ高融
点半田バンプ２２及び１５を形成するとともに、ＩＣチ
ップ９の大型パッド１０が対応する基板１７のパッド１
８には低融点半田パン７２３を形成しておくとするもの
である（第４図参照）。

［作用］第１の発明においては、大型パッド１０に形成した低融
点半田バンプ１４を小型パッド１１に形成した高融点半
田バンプ１５よりも先に融解し、この低融点半田バンプ
１４を構成する低融点半田２０の表面張力によって、Ｉ
Ｃチップ９の基板１７に対するマウントずれＤを矯正す
ることができる（第３図参照）。

また、第２の発明においては、ＩＣチップ９の大型パッ
ド１０が対応する基板１７のパッド１８に形成した低融
点半田バンプ２３を最初に融解し、これとほぼ同時に、
これに溶解する形で、ＩＣチップ９の大型パッド１０に
形成した高融点半田バンプ２２を、ＩＣチップ９の小型
パッド１１に形成した高融点半田バンプ１５よりも先に
融解し、この高融点半田バンプ２２を構成する高融点半
田２４の表面張力によって、ＩＣチップ９の基板１７に
対するマウントずれＤを矯正することができる（第５図
参照）。

［実施例］以下、先ず、第１図ないし第３図を参照して、本発明の
一実施例につき説明する。尚、第２図及び第３図は、そ
の縮尺を第１図よりも大きくしている。

この実施例においては、第１図及び第２図に示すように
、ＩＣチップ９は、その表面にＡ１からなるピッチの大
きい比較的少数の大型パッド１０と、同じ＜ＡＩからな
るピッチの小さい比較的多数の小型パッド１１とを設け
、大型パッド１０にはＣｒ　、Ｃｕの金属薄膜１２を介
して低融点半田バンプ１４を形成し、小型パッド１１上
にはＣｒ、Ｃｕの金属薄膜１３を介して高融点半田バン
プ１５を形成し、これを構成する。なお、１６は、パッ
シベイション膜である。

ここに、この実施例は、大型パッド１０については、こ
れを長手方向に沿う中央部上に一列に配置し、小型パッ
ド１１については、これを長手方向に沿う両端部上にそ
れぞれ一列に配置した例である。

また、基板１７は、第２図に示すように、その表面にＩ
Ｃチップ９の大型パッド１０及び小型パッド１１にそれ
ぞれを対応させた大型パッド１８及び小型パッド１９を
設け、これを構成する。

ここに、ＩＣチップ９に設ける大型パッド１０及び基板
１７に設ける大型パッド１８は、それぞれＩＣチップ９
の基板１７に対するマウントずれを考慮した大きさとす
る。即ち、マウント精度内において最大限のマウントず
れが生じた場合であっても、ＩＣチップ９の大型パッド
１０を基板１７の大型パッド１８にボンディングできる
大きさとする。

この実施例においては、このように構成したＩＣチップ
９及び基板１７を用意した後、第３図Ａに示すように、
ＩＣチップ９を基板１７にマウントし、これを半田リフ
ロー炉内に配置し、この半田リフロー炉内を低融点半田
バンプ１４の融点に加熱する。

このようにすると、第３図Ｂに示すように、低融点半田
バンプ１４が融解し、低融点半田バンプ１４を構成して
いた低融点半田２０が基板１７に設けられた大型パッド
１８上に広がり、ＩＣチップ９の大型パッド１０と基板
１７の大型パッド１８とがボンディングされる。

この場合、第３図Ａに示すように、ＩＣチップ９と、基
板１７との間にマウントずれＤがあったとしても、第３
図Ｂに示すように、このマウントずれＤは、低融点半田
バンプ１４の融解時、この低融点半田バンプ１４を構成
していた低融点半田２０の表面張力によって、はぼ矯正
されてしまう。

そこで、続いて、半田リフロー炉内の温度を高融点半田
バンプ１５の融点に昇温する。このようにすると、第３
図Ｃに示すように、高融点半田バンプ１５が融解し、こ
の高融点半田バンプ１５を構成していた高融点半田２１
が基板１７に設けられた小型パッド１９上に広がり、Ｉ
Ｃチップ９の小型パッド１１と基板１７の小型パッド１
９とがボンディングされる。

以上のように、この実施例においては、ＩＣチップ９の
大型パッド１０及び基板１７の大型パッド１８を、それ
ぞれマウントずれを考慮した大きさ、即ち、マウント精
度内において最大限のマウントずれが生じた場合であっ
ても、ＩＣチップ９の大型パッド１０を基板１７の大型
パッド１８にボンディングできる大きさとし、且つ、Ｉ
Ｃチップ９の大型パッド１０に低融点半田バンプ１４を
形成することによって、ＩＣチップ９の小型パッド１１
の基板１７の小型パッド１９に対するボンディングに先
立って、ＩＣチップ９の大型パッド１０の基板１７の大
型パッド１８に対するボンディングを実行し、この際に
、マウントずれＤについては、これを、はぼ矯正できる
ようにしている。

したがって、この実施例においては、ＩＣチップ９の小
型パッド１１及び基板１７の小型パッド１９が、従来、
ボンディング不良を発生させないために、マウント精度
によって決定されていたピッチよりも小さいピッチに形
成されているとしても、これらＩＣチップ９の小型パッ
ド１１と基板１７の小型パッド１９との間に、ボンディ
ング不良が発生することはない。

即ち、この実施例によれば、ＩＣチップ９に従来例より
も高密度のパッド１１を設けた場合であっても、フリッ
プチップ方式によって、ボンディング不良を発生させる
ことなく、これを基板１７に実装できるという効果が得
られる。

次に、第４図及び第５図を参照して、本発明の他の実施
例につき説明する。

この実施例においては、ＩＣチップ９は、第４図に示す
ように、大型パッド１０に高融点半田バンプ２２を形成
し、その他については、第１図例と同様に構成する。

また、基板１７は、大型パッド１８に低融点半田バンプ
２３を形成し、その他については、第２図例と同様に構
成する。

そして、第５図Ａに示すように、ＩＣチップ９を基板１
７にマウントし、これを半田リフロー炉内に配置し、こ
の半田リフロー炉内の温度を上昇させる。このようにす
ると、最初に、基板１７の大型パッド１８に形成した低
融点半田パン１２３が融解し、これとほぼ同時に、これ
に溶解する形でＩＣチップ９の大型パッド１０に形成し
た高融点半田バンプ２２が融解し、第５図Ｂに示すよう
に、この高融点半田バンプ２２を構成していた高融点半
田２４が基板１７の大型パッド１８上に広がり、ＩＣチ
ップ９の大型パッド１０と基板１７の大型パッド１８と
がボンディングされる。

この場合、第５図Ａに示すように、ＩＣチップ９と、基
板１７との間にマウントずれＤがあったとしても、第５
図Ｂに示すように、このマウントずれＤは、高融点半田
バンプ２２の融解時、この高融点半田バンプ２２を構成
していた高融点半田２４の表面張力によって、はぼ矯正
されてしまう。

続いて、第５図Ｃに示すように、ＩＣチップ９の小型パ
ッド１１に形成した高融点半田バンプ１５が融解し、こ
の高融点半田バンプ１５を構成していた高融点半田２１
が基板１７の小型パッド１つ上に広がり、ＩＣチップ９
の小型パッド１１と基板１７の小型パッド１９とがボン
ディングされる。

以上のように、この実施例においては、大型パッド１０
に高融点半田バンプ２２を形成するとともに、基板１７
の大型パッド１８に低融点半田パン１２３を形成するこ
とによって、第１図〜第３図例と同様に、ＩＣチップ９
の小型パッド１１の基板１７の小型パッド１つに対する
ボンディングに先立って、ＩＣチップ９の大型パッド１
０の基板】７の大型パッド１８に対するボンディングを
実行し、この際に、マウントずれＤについては、これを
、はぼ矯正できるようにしている。

したがって、この実施例においても、第１図〜第３図例
と同様の効果を得ることができる。

また、この実施例においては、ＩＣチップ９に融点の異
なる半田バンプを形成する必要がないので、第１図〜第
３図例に比較して、実装の準備作業を容易化できるとい
う格別の効果を得ることができる。

［発明の効果］請求項１のＩＣチップ実装方法においては、ＩＣチップ
の大型パッドに形成した低融点半田バンプをＩＣチップ
の小型パッドに形成した高融点半田バンプよりも先に融
解し、この低融点半田バンプを構成していた低融点半田
の表面張力によってマウントずれを矯正できるようにし
たことにより、ＩＣチップに形成する大型パッド及び基
板に形成する大型パッドを、それぞれマウントずれを考
慮した大きさ、即ち、マウント精度内において最大限の
マウントずれが生じた場合であっても、ＩＣチップの大
型パッドを基板の大型パッドにボンディングできる大き
さとすることによって、ＩＣチップに形成する小型パッ
ド及び基板に形成する小型パッドを、それぞれ従来例の
パッドの大きさよりも小さくし、そのピッチを高密度に
したとしても、即ち、ＩＣチップに形成する小型パッド
及び基板に形成する小型パッドを、従来、ボンディング
不良を発生させないために、マウント精度によって決定
されていたピッチよりも小さいピッチに形成したとして
も、フリップチップ方式によって、ボンディング不良を
発生させることなく、これを基板に実装できるという効
果が得られる。

また、請求項２のＩＣチップ実装方法においては、ＩＣ
チップの大型パッドに対応する基板のパッドに形成した
低融点半田バンプを最初に融解し、これとほぼ同時に、
これに溶解する形でＩＣチップの大型パッドに形成した
高融点半田バンプを融解し、この高融点半田バンプを構
成していた高融点半田の表面張力によって、マウントず
れを矯正できるようにしたことにより、請求項１の発明
と同様の効果を得ることができるほか、ＩＣチップに融
点の異なる半田バンプを形成する必要がないので、請求
項１の発明に比較して、実装の準備作業を容易化できる
という格別の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例で使用するＩＣチップを示す
概略的平面図、第２図は第１図のｎ−ｎ’線に沿ったＩ
Ｃチップの断面を、対応する基板の断面とともに示す概
略的断面図、第３図は第１図例のＩＣチップを実装する
様子を示す概略的断面図、第４図は本発明の他の実施例
で使用するＩＣチップ及び基板を示す概略的断面図、第
５図は第４図例のＩＣチップを実装する様子を示す概略
的断面図、第６図は従来のＩＣチップを示す概略的平面
図、第７図は第６図の■−■°線に沿った概略的断面図
、第８図は第６図例のＩＣチップを実装する様子を示す
概略的断面図である。９・・・ＩＣチップ１０・・・ＩＣチップの大型パッド１１・・・ＩＣチップの小型パッド１４．２３・・・低融点半田バンプ１５．２２・・・高融点半田バンプ１７・・・基板１８・・・基板の大型パッド１９・・・基板の小型パッド

Claims

【特許請求の範囲】１、ＩＣチップを基板にフリップチップ方式で実装する
に際して、あらかじめ、上記ＩＣチップに大型パッド及
び小型パッドを設け、上記大型パッドには低融点半田バ
ンプを形成し、上記小型パッドには高融点半田バンプを
形成しておくことを特徴とするＩＣチップ実装方法。２、ＩＣチップを基板にフリップチップ方式で実装する
に際して、あらかじめ、上記ＩＣチップに大型パッド及
び小型パッドを設け、これら大型パッド及び小型パッド
にそれぞれ高融点半田バンプを形成するとともに、上記
ＩＣチップの上記大型パッドが対応する上記基板のパッ
ドには低融点半田バンプを形成しておくことを特徴とす
るＩＣチップ実装方法。