JPH03190239A - はんだバンプの製造方法 - Google Patents
はんだバンプの製造方法Info
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- JPH03190239A JPH03190239A JP33040889A JP33040889A JPH03190239A JP H03190239 A JPH03190239 A JP H03190239A JP 33040889 A JP33040889 A JP 33040889A JP 33040889 A JP33040889 A JP 33040889A JP H03190239 A JPH03190239 A JP H03190239A
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要]
はんだバンプの製造方法に関し、
真空蒸着法によりはんだバンプを形成することを目的と
し、 半導体基板上に形成してある半導体素子のパッド形成位
置を除き、該基板上にはんだと反応しない保護膜を形成
した後、前記パッドよりも大きな多数個のマスク穴を備
えたマスクを位置合わせしてはんだ蒸着を行い、前記基
板上にパッドを中心としてはんだ蒸着膜を形成した後、
基板加熱を行い、該はんだ蒸着膜を溶融させて半球状と
することを特徴としてはんだバンプの形成方法を構成す
る。
し、 半導体基板上に形成してある半導体素子のパッド形成位
置を除き、該基板上にはんだと反応しない保護膜を形成
した後、前記パッドよりも大きな多数個のマスク穴を備
えたマスクを位置合わせしてはんだ蒸着を行い、前記基
板上にパッドを中心としてはんだ蒸着膜を形成した後、
基板加熱を行い、該はんだ蒸着膜を溶融させて半球状と
することを特徴としてはんだバンプの形成方法を構成す
る。
本発明ははんだバンプの製造方法に関する。
大量の情報を高速に処理する必要から、情報処理装置は
大容量化が進められており、この装置の主体を占める半
導体装置は小型大容量化が行われてLSIやVLSIな
どの集積回路が実用化されている。
大容量化が進められており、この装置の主体を占める半
導体装置は小型大容量化が行われてLSIやVLSIな
どの集積回路が実用化されている。
こ\で、従来の集積回路は数閣角からなる半導体チップ
(以下略してチップ)の上にトランジスタを主体とする
単位素子がマトリックス状に形成れているもので、チッ
プの周辺に設けであるパッドに回路接続されており、チ
ップをセラミック多層回路基板などに装着した後、回路
基板上にパターン形成してあるパッドとワイヤボンディ
ングするなどの方法で回路接続が行われていた。
(以下略してチップ)の上にトランジスタを主体とする
単位素子がマトリックス状に形成れているもので、チッ
プの周辺に設けであるパッドに回路接続されており、チ
ップをセラミック多層回路基板などに装着した後、回路
基板上にパターン形成してあるパッドとワイヤボンディ
ングするなどの方法で回路接続が行われていた。
然し、LSIのような大容量素子については、か\る方
法は困難であり、これに代わってチップ面上にはんだバ
ンプをマトリックス状に配列したフリップチップ構造を
とり、これを多層セラミック回路基板の最上層に設けで
ある導体線路の多数のパッドに位置合わせして直接に溶
着するフリップチップ方法が採られるに到っている。
法は困難であり、これに代わってチップ面上にはんだバ
ンプをマトリックス状に配列したフリップチップ構造を
とり、これを多層セラミック回路基板の最上層に設けで
ある導体線路の多数のパッドに位置合わせして直接に溶
着するフリップチップ方法が採られるに到っている。
LSIやVLSIが形成されているチップの大きさは殆
どのものが10mm角以下であり、この上に多数のはん
だバンプがマトリックス状に形成されているが、この大
きさは直径200 μm、高さ100μm程度と極めて
小さい。
どのものが10mm角以下であり、この上に多数のはん
だバンプがマトリックス状に形成されているが、この大
きさは直径200 μm、高さ100μm程度と極めて
小さい。
か−るはんだバンプの形成法としては、真空蒸着法、は
んだボール法、メツキ法などがあるが、何れも実際的で
はない。
んだボール法、メツキ法などがあるが、何れも実際的で
はない。
すなわち、真空蒸着法については、数μmの位置精度で
100μm程度の厚さまでマスク蒸着を行うことは多大
の時間を要し、実用的ではない。
100μm程度の厚さまでマスク蒸着を行うことは多大
の時間を要し、実用的ではない。
また、はんだボール法については、多数のはんだボール
をパッド位置に精度よく位置合わせし、溶着することは
多大の工数を要し、経済的ではない。
をパッド位置に精度よく位置合わせし、溶着することは
多大の工数を要し、経済的ではない。
また、メツキ法については、半導体素子が化学的影響を
受けることから、信頼性保持の見地から好ましくない。
受けることから、信頼性保持の見地から好ましくない。
然し、真空蒸着法は半導体チップに物理的あるいは化学
的に悪影響を与えることが少なく、また操作が簡単なこ
とから最も望ましい方法である。
的に悪影響を与えることが少なく、また操作が簡単なこ
とから最も望ましい方法である。
そこで、真空蒸着法を用い、実用的なはんだバンプ製造
方法の実現が望まれていた。
方法の実現が望まれていた。
以上記したように、真空蒸着法によるはんだバンプの形
成は望ましい方法ではあるが、100μm程度の厚さま
で真空蒸着を行うことは、作業に時間を要し過ぎるため
に実用的ではない。
成は望ましい方法ではあるが、100μm程度の厚さま
で真空蒸着を行うことは、作業に時間を要し過ぎるため
に実用的ではない。
そこで、蒸着工数を短縮することが実用化の課題である
。
。
上記の課題は半導体基板上に形成してある半導体素子の
パッド形成位置を除き、この基板上にはんだと反応しな
い保護膜を形成した後、バ・ンドよりも大きな多数個の
マスク穴を備えたマスクを位置合わせしてはんだ蒸着を
行い、基板上に電極パッド位置を中心としてはんだ蒸着
膜を形成した後、基板加熱を行い、このはんだ蒸着膜を
溶融させて半球状とすることを特徴としてはんだバンプ
の形成方法を構成することにより解決することができる
。
パッド形成位置を除き、この基板上にはんだと反応しな
い保護膜を形成した後、バ・ンドよりも大きな多数個の
マスク穴を備えたマスクを位置合わせしてはんだ蒸着を
行い、基板上に電極パッド位置を中心としてはんだ蒸着
膜を形成した後、基板加熱を行い、このはんだ蒸着膜を
溶融させて半球状とすることを特徴としてはんだバンプ
の形成方法を構成することにより解決することができる
。
(作用〕
本発明は、はんだバンプが半球状であり、はんだを加熱
すると表面張力により半球状になることから、パッドを
中心とし、このパ・ンドの面積よりも数倍多くの面積に
同心円状のはんだ蒸着膜を形成した後、基板加熱を行っ
てはんだを溶融させることにより、パッド上に半球状の
はんだバンプを形成するものである。
すると表面張力により半球状になることから、パッドを
中心とし、このパ・ンドの面積よりも数倍多くの面積に
同心円状のはんだ蒸着膜を形成した後、基板加熱を行っ
てはんだを溶融させることにより、パッド上に半球状の
はんだバンプを形成するものである。
そのためには、パッド位置を除き、この周囲をはんだと
馴染みが悪い状態にしておくことが必要であり、この材
料として、はんだと反応しない二酸化硅素(SiOz)
や窒化硅素(SiJ4)などを用いるものである。
馴染みが悪い状態にしておくことが必要であり、この材
料として、はんだと反応しない二酸化硅素(SiOz)
や窒化硅素(SiJ4)などを用いるものである。
このように従来から使用されている基板の保護膜をその
ま\用いれば、なんら新しい工程を加えることなく本発
明を実施することができる。
ま\用いれば、なんら新しい工程を加えることなく本発
明を実施することができる。
なお、円の面積は直径と二乗の関係があることから、メ
タルマスクの穴径をパッドの例えば3倍にとれば、蒸着
はんだの量はパッド位置のはんだ蒸着量の約9倍になっ
ており、そのため、加熱により凝縮して半球状にする場
合、従来のマスク蒸着に較べて1/9の蒸着時間で足り
ることになる。
タルマスクの穴径をパッドの例えば3倍にとれば、蒸着
はんだの量はパッド位置のはんだ蒸着量の約9倍になっ
ており、そのため、加熱により凝縮して半球状にする場
合、従来のマスク蒸着に較べて1/9の蒸着時間で足り
ることになる。
〔実施例〕
第1図(A)〜(C)は本発明の詳細な説明する断面図
である。
である。
先ず、同図(A)はパット1の形成位置を除いてSiO
□よりなる保護膜2を被覆したSi基板3にメタルマス
ク4を当接して真空蒸着装置にセットし、下側からはん
だとしてインジウム(In) 5を蒸着している状態
を示している。
□よりなる保護膜2を被覆したSi基板3にメタルマス
ク4を当接して真空蒸着装置にセットし、下側からはん
だとしてインジウム(In) 5を蒸着している状態
を示している。
こ\で、バッド1はSi基板3に対して密着性が良く、
且つ、はんだとの濡れ性の優れていることが必要で、S
i基板3の上に真空蒸着法により厚さ1000人づつの
チタン(Ti)/二yケル(Ni)/金(Au)の三層
膜で直径100 μmの大きさに形成されている。
且つ、はんだとの濡れ性の優れていることが必要で、S
i基板3の上に真空蒸着法により厚さ1000人づつの
チタン(Ti)/二yケル(Ni)/金(Au)の三層
膜で直径100 μmの大きさに形成されている。
また、メタルマスク4はコバールよりなり、直径300
μmの穴が開けられている。
μmの穴が開けられている。
そして、この状態でInはんだ6を10μmの厚さまで
蒸着した。(以上同図A) 次に、Si基板3をメタルマスク4から取り出した。(
以上同図B) 次に、Inはんだの酸化を防ぐためにSi基板3の表面
にロジン系フラックスを塗布した後、ホットプレート上
に置き、230°Cに加熱することでInはんだを溶融
させた結果、当初Inはんだの膜厚が10μ鋼であった
のに拘らず、約90 u va厚のはんだバンブ7を作
ることができた。(工大hq回c)〔発明の効果〕 本発明の実施により、従来のマスク蒸着法に較べ、遥か
に少ない蒸着量ではんだバンブを形成することができ、
これにより蒸着工数を短縮することができ、またはんだ
の使用量を大幅に減少させることができる。
蒸着した。(以上同図A) 次に、Si基板3をメタルマスク4から取り出した。(
以上同図B) 次に、Inはんだの酸化を防ぐためにSi基板3の表面
にロジン系フラックスを塗布した後、ホットプレート上
に置き、230°Cに加熱することでInはんだを溶融
させた結果、当初Inはんだの膜厚が10μ鋼であった
のに拘らず、約90 u va厚のはんだバンブ7を作
ることができた。(工大hq回c)〔発明の効果〕 本発明の実施により、従来のマスク蒸着法に較べ、遥か
に少ない蒸着量ではんだバンブを形成することができ、
これにより蒸着工数を短縮することができ、またはんだ
の使用量を大幅に減少させることができる。
第1図は本発明の詳細な説明する断面図である。
図において、
■はパッド、 2は保護膜、3はSi基板
、 4はメタルマスク、6はInはんだ、 である。 7ははんだバンブ、 イ (B) (C) Si明の実#!三ft説明す8鰺片面図第1図
、 4はメタルマスク、6はInはんだ、 である。 7ははんだバンブ、 イ (B) (C) Si明の実#!三ft説明す8鰺片面図第1図
Claims (1)
- 半導体基板上に形成してある半導体素子のパッド形成位
置を除き、該基板上にはんだと反応しない保護膜を形成
した後、前記パッドよりも大きな多数個のマスク穴を備
えたマスクを位置合わせしてはんだ蒸着を行い、前記基
板上にパッドを中心としてはんだ蒸着膜を形成した後、
基板加熱を行い、該はんだ蒸着膜を溶融させて半球状と
することを特徴とするはんだバンプの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33040889A JPH03190239A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | はんだバンプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33040889A JPH03190239A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | はんだバンプの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03190239A true JPH03190239A (ja) | 1991-08-20 |
Family
ID=18232267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33040889A Pending JPH03190239A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | はんだバンプの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03190239A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19741436A1 (de) * | 1997-09-19 | 1998-12-17 | Siemens Ag | Halbleiterbauelement |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP33040889A patent/JPH03190239A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19741436A1 (de) * | 1997-09-19 | 1998-12-17 | Siemens Ag | Halbleiterbauelement |
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