JPH0373549A - 金属突起形成基板の製造方法 - 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、半導体の実装方式である転写バンプ方式に用
いるバンプを形成する金属突起形成基板の製造方法に関
するものである。

（従来の技術） 従来の金属突起形成基板の製造方法および転写バンプに
よる実装方法について、第４図および第５図により説明
する。

第４図は、金属突起形成基板の要部拡大断面図で、まず
、セラミック、ガラス等の絶縁基板１の上に、Ｐｔ、　
Ｉ　Ｔｏ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）等から
成る導電膜２を全面に形成する１次に、スパッタ法、化
学的気相成長（以下ＣＶＤと称す）法等により、上記の
導電膜２の全面にＳ　ｉｏｚ　ｔ　Ｓ　ｌａ　Ｎ４等の
絶縁膜を形成した後、ホトリソグラフィ法により、後述
の半導体素子の電極に対応する位置に開口部を形成した
ホトレジスト（図示せず）をマスクとしてエツチングを
施し、開口部３ａを設けためっき用マスク３を形成する
０次に、上記の導電膜２をめっき電極とした電解めっき
法により金（Ａｕ）めっきを施し開口部３ａの導電膜２
上に金属突起（以下バンプと称す）４を形成する。

次に、上記の金属突起形成基板に形成されたバンプ４を
利用し、インナリードに半導体素子を実装する方法につ
いて、第５図（ａ）ないしくｆ）により説明する。

まず、上記の金属突起形成基板の上に形成されたバンブ
４と、フィルムキャリア５に保持されたインナリード６
とを位置合せ（第５図（ａ））　した後、加熱した加圧
工具７でインナリード６の上からプレスしバンブ４とイ
ンナリード６とを熱圧着する（第５図（ｂ））、その後
、加圧工具７を引き上げると、バンプ４はインナリード
６に転写される（第５図（Ｃ））、次に、フィルムキャ
リア５ごと移動して、加熱！ｌＩ８を内蔵する定盤９上
に載せられて予熱された半導体素子１０のＡＩ電極１１
と、インナリード６のバンプ４とを位置合せ（第５図（
ｄ））した後、加圧工具１２でプレスすると、バンプ４
が上記のＡＩ電極１１に熱圧着される（第５図（θ））
、この後加圧工具１２を引き上げると、第５図（ｆ）に
示すように半導体素子１０のインナリード６への実装が
完了する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の転写方法では、インナリード６に
バンブ４を熱圧着する際に、バンプ４の熱膨脹により、
バンプ４底面の突出部４ａが、開口部３ａの側壁に押ル
付けられ、その摩擦抵抗によって転写が妨げられ、転写
不良（離脱）を発生するという問題があった。また、そ
の対策として、開口部３ａの側壁を粗くしたり、傾斜角
を小さくすることも考えられるが、実施が難しいという
問題もあった。

本発明は上記の問題を解決するもので、転写不良の発生
しない金属突起形成基板の製造方法を提供するものであ
る。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するため、本発明は、電解めっき法に
より上記の開口部３ａに導電体を埋設した後、導電体の
上にバンプ４を形成するものである。なお、埋設する導
電体にはＰｔを用いる。

（作　用） 上記の構成により、ＰｔとＡｕの線膨張率の差により、
バンブ４が開口部３ａに形成された導電体をくわえるこ
とがないので１円滑に転写が行われる。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図ないし第３図により説明する
。まず、第１図は、本発明による金属突起形成基板の要
部拡大断面図で、まず、電子ビーム蒸着法、スパッタ法
等により、セラミック、ガラス等の絶縁基板１の全面に
、Ｐｔからなる導電膜２を形成する０次に、上記の導電
膜２の表面に、液状のシラノール化合物から形成したｓ
ｉｏ、膜と。

スパッタＳｉｎ、膜の２層からなる絶縁膜か、あるいは
、プラズマ化学的気相成長（Ｐ−ＣＶＤ）法等で形成し
たＳＬ、Ｎ、膜を、全膜厚が３００ｎｍないし１１００
０ｎになるように形成した後、ホトリソグラフィ法によ
り、半導体素子のＡＩ電極１１に対応する位置に開口部
を形成したホトレジスト（図示せず）をマスクとして、
フッ化水素（ＨＦ）系の溶液を用いたウェットエツチン
グか、ガス圧が１０Ｐａないし２０Ｐａの四フッ化炭素
（ＣＦ、）又は四フッ化炭素と酸素（０２）の混合ガス
によるドライエツチングにより、開口部３ａを設けため
っき用マスク３を形成する。

次に、このようにして形成しためっき用マスク３の開口
部３ａに、電解めっき液として、日本エレクトロプレイ
ティングエンジニアース社製プラタネクスＬＳＩＩ［を
用い、めっき条件は、液温８０℃。

電流密度３Ａ／ｄボで２０秒、さらに、　１．５Ａ／ｄ
ポで所定の高さになるまでＰｔをめっきし、導電体１３
を埋設した。なお、導電体１３は、上記の絶縁膜２の膜
厚に対し一５０ｎｍから、＋１０Ｏｎ鳳の間で堆積させ
た。最後に、電解めっき法により厚さ２０〜３０μのＡ
ｕからなるバンブ４を形成する。第３図は、バンプ４を
転写したときの転写率を示し、転写率は、導電体１３の
厚さが絶縁膜２の厚さに対して、−５０ｔＢ１１．　＋
１１００ｎを超えると、転写率が１００％を切り。

また、±１０ｎｉｉ以内でも１００％を切った。

次に、転写バンプによる実装方法について、第２図によ
り説明する。まず、金属突起形成基板上に形成したバン
プ４と、フィルム・キャリア５に保持されたインナリー
ド６とを位置合せ（第２図（ａ））し、約２８０℃ない
し３００℃の温度に加熱した加圧工具７でインナリード
６の上からプレスし、バンプ４にインナリード６を熱圧
着する（第２図（ｂ））。

この熱圧着は、通常インナリード６の表面にめっきされ
た厚さが約０．４４のＳｎＡ＞Ａｕとバンプ４のＡｕと
の共晶接合によって行われる。その後、加圧工具７を引
き上げると、バンプ４は、金属突起形成基板から離れ、
インナリード６へ転写される（第２図（Ｃ））。

次に、フィルムキャリア５ごと移動し、加熱器８を内蔵
する定盤９上に載せられ、温度１８０℃ないし２００℃
位に予熱された半導体素子１０のＡａ電極１１と、イン
ナリード６のバンプ４とを位置合せ（第２図（ｄ））し
た後、設定温度４７０℃に加熱した加圧工具１２を用い
、インナリード６の上からプレスし、バンプ４のＡｕと
ＡＩ２電極１１のＡＪを共晶接合させて熱圧着しく第２
図（ｅ））た後、加圧工具１２を引き上げると、半導体
素子ｌＯがインナリード６に実装される（第２図（ｆ）
）。

開口部３ａが２０−角の場合について、従来例と実施例
とを比較した結果、下の表に示すように、開口部３ａと
バンプ４の間の剪断力を小さくすることができた。

表、開口部寸法が２０戸角の時の剪断力このように、剪
断力が小さ（なったため、転写不良が皆無となった。

なお、導電体１３にＰｔを用いたのは、Ｐｔは空気中で
安定で１表面に酸化膜を形成せず、また、バンプ４との
合金も作らないので、安定した剥離条件が得られるため
である。

（発明の効果） 以上説明したように１本発明によれば、電解めっき法に
よりめっき用マスクの開口部に埋設した導電体により、
金属突起形成基板のバンプを確実に転写することが可能
となり、インナリードに半導体素子を実装する信頼性の
高い製造方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による金属突起形成基板の要部拡大断面
図、第２図（８）ないしくｆ）は本発明によるバンプを
用いたインナリードに、半導体素子を実装する工程を示
す要部拡大断面図、第３図は本発明によるバンプの転写
率の分布図、第４図は従来の金属突起形成基板の要部拡
大断面図、第５図（ａ）ないしくｆ）は従来の実装方法
を工程順に示す要部拡大断面図である。 １　・・・絶縁基板、　２・・・導電膜、　３・・・め
っき用マスク、　３ａ・・・開口部、４　・・・金属突
起（バンプ〉、　５・・・フィルムキャリア、　６　・
・・インナリード。 ７．１２・・・加圧工具、　８　・・・加熱器、９　・
・・定盤、１０・・・半導体素子、１１・・・Ａｌ電極
、１３・・・導電体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板上に導電膜を形成し、次に、前記導電膜
   上に開口部を設けた、絶縁膜のマスクを形成し、上記の
   マスクの前記開口部に導電体を埋設し、さらに、電解め
   っき法により上記の埋設部導電体上に金属突起を形成す
   ることを特徴とする金属突起形成基板の製造方法。
2. （２）上記の導電体の埋設方法が、電解めっき法である
   ことを特徴とする請求項（１）記載の金属突起形成基板
   の製造方法。
3. （３）上記の絶縁基板上の導電膜として、電子ビーム蒸
   着法、スパッタ法等により形成されるＰｔ膜を、電解め
   っき法により上記の開口部に埋設される導電体としてＰ
   ｔをそれぞれ用いたことを特徴とする請求項（１）記載
   の金属突起形成基板の製造方法。