JPH04280633A - ベアチップの電極上へのはんだバンプ形成方法 - Google Patents
ベアチップの電極上へのはんだバンプ形成方法Info
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- JPH04280633A JPH04280633A JP3067596A JP6759691A JPH04280633A JP H04280633 A JPH04280633 A JP H04280633A JP 3067596 A JP3067596 A JP 3067596A JP 6759691 A JP6759691 A JP 6759691A JP H04280633 A JPH04280633 A JP H04280633A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3478—Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ベアチップの電
極上へのはんだバンプ形成方法に関する。半導体ベアチ
ップの個別デバイスの電極と外部端子との接続は、通常
超音波または熱圧着等を利用したワイヤボンディングに
より行われているが、最近ベアチップを電極上に形成し
たはんだバンプを利用してセラミック基板等の基板上へ
直接はんだ付け実装するフリップチップボンディングが
ベアチップの実装技術として注目されている。
極上へのはんだバンプ形成方法に関する。半導体ベアチ
ップの個別デバイスの電極と外部端子との接続は、通常
超音波または熱圧着等を利用したワイヤボンディングに
より行われているが、最近ベアチップを電極上に形成し
たはんだバンプを利用してセラミック基板等の基板上へ
直接はんだ付け実装するフリップチップボンディングが
ベアチップの実装技術として注目されている。
【０００２】このフリップチップボンディングの特徴は
、 （ａ）チップの表面全面に渡ってバンプをつけることが
できるため、チップサイズを大きくすることなくベアチ
ップの端子数を増やすことができる。 （ｂ）基板上にベアチップを付けるとき、リフローによ
って溶けたはんだの表面張力でチップの位置合わせを自
動的にできるため、あまり精密な位置合わせを必要とし
ない。 （ｃ）基板に実装した後のチップの取り替えが究めて容
易である。 等である。
、 （ａ）チップの表面全面に渡ってバンプをつけることが
できるため、チップサイズを大きくすることなくベアチ
ップの端子数を増やすことができる。 （ｂ）基板上にベアチップを付けるとき、リフローによ
って溶けたはんだの表面張力でチップの位置合わせを自
動的にできるため、あまり精密な位置合わせを必要とし
ない。 （ｃ）基板に実装した後のチップの取り替えが究めて容
易である。 等である。
【０００３】しかしこのフリップチップボンディングに
は、精度の良いはんだバンプの形成が必須である。
は、精度の良いはんだバンプの形成が必須である。
【０００４】
【従来の技術】従来、半導体ベアチップの電極上へのは
んだバンプ形成方法は、精度、コスト面等からベアチッ
プ単体でのはんだバンプ形成はあまり行われず、ウエハ
ー段階で一括してはんだバンプを形成する方法が一般的
である。
んだバンプ形成方法は、精度、コスト面等からベアチッ
プ単体でのはんだバンプ形成はあまり行われず、ウエハ
ー段階で一括してはんだバンプを形成する方法が一般的
である。
【０００５】即ち従来は、ウエハー段階でスクリーン印
刷により各電極上にペーストはんだを供給し、これをリ
フローにより溶融して各電極上にはんだバンプを形成し
、しかる後ダイシングにより各チップに分割するように
していた。
刷により各電極上にペーストはんだを供給し、これをリ
フローにより溶融して各電極上にはんだバンプを形成し
、しかる後ダイシングにより各チップに分割するように
していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、カスタムＬＳ
Ｉ等の多品種少量生産の半導体チップでは、ウエハー段
階で一括してはんだバンプを形成する程必要とする半導
体チップの数が多くないため、ＬＳＩ製造側で一括して
対応することができず、カスタムＬＳＩへのはんだバン
プの形成が困難であるという問題があった。
Ｉ等の多品種少量生産の半導体チップでは、ウエハー段
階で一括してはんだバンプを形成する程必要とする半導
体チップの数が多くないため、ＬＳＩ製造側で一括して
対応することができず、カスタムＬＳＩへのはんだバン
プの形成が困難であるという問題があった。
【０００７】ベアチップ単体でのはんだバンプの形成方
法として先ず考えられるのは、アルミニウム用フラック
スをわずかばかり低く形成された各電極上へ供給し、そ
の後はんだボールを各電極上に１個ずつ供給する方法で
あるが、この方法では電極上に供給されたフラックスが
その表面張力により凸状をなすため、各電極上にはんだ
ボールを精度良く載置することが非常に困難であるとい
う問題があった。
法として先ず考えられるのは、アルミニウム用フラック
スをわずかばかり低く形成された各電極上へ供給し、そ
の後はんだボールを各電極上に１個ずつ供給する方法で
あるが、この方法では電極上に供給されたフラックスが
その表面張力により凸状をなすため、各電極上にはんだ
ボールを精度良く載置することが非常に困難であるとい
う問題があった。
【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、ベアチップ単体の
各電極上にはんだバンプを精度良く容易に形成すること
のできる方法を提供することである。
のであり、その目的とするところは、ベアチップ単体の
各電極上にはんだバンプを精度良く容易に形成すること
のできる方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】ベアチップの電極上へア
ルミニウム用フラックスを供給し、微細化はんだを雲状
にして電極上に供給されたフラックスに付着させる。そ
して、加熱により該微細化はんだを溶融して電極上には
んだパッドを形成する。
ルミニウム用フラックスを供給し、微細化はんだを雲状
にして電極上に供給されたフラックスに付着させる。そ
して、加熱により該微細化はんだを溶融して電極上には
んだパッドを形成する。
【００１０】次いで、はんだボールをはんだパッド上に
供給し、加熱により該はんだボールを溶融してはんだバ
ンプを形成する。
供給し、加熱により該はんだボールを溶融してはんだバ
ンプを形成する。
【００１１】
【作用】本発明によると、先ず微細化はんだを使用して
電極上にはんだパッドを形成する。このはんだパッドは
電極上にわずかなへこみを有して形成されるため、この
へこみ中にはんだボールを容易に供給することができ、
このはんだボールを加熱により溶融して、はんだバンプ
を精度良く容易に各電極上に形成することができる。
電極上にはんだパッドを形成する。このはんだパッドは
電極上にわずかなへこみを有して形成されるため、この
へこみ中にはんだボールを容易に供給することができ、
このはんだボールを加熱により溶融して、はんだバンプ
を精度良く容易に各電極上に形成することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は半導体ベアチップの平面図を示して
おり、ベアチップ１０の周辺にはピッチｐ約１００〜１
２０μｍでベアチップ１０の各デバイスに接続された多
数の電極１２が形成されている。図２は図１に示された
ベアチップの拡大斜視図を示している。
に説明する。図１は半導体ベアチップの平面図を示して
おり、ベアチップ１０の周辺にはピッチｐ約１００〜１
２０μｍでベアチップ１０の各デバイスに接続された多
数の電極１２が形成されている。図２は図１に示された
ベアチップの拡大斜視図を示している。
【００１３】図３の断面図に示されるように、Ｓｉ基板
１８上にアルミニウム電極（パッド）１２が形成されて
おり、このアルミニウム電極１２はＳｉ基板１８上に形
成された図示しないアルミニウムのパターンによりトラ
ンジスタ等の複数デバイスのゲートに接続されている。 このパターン上には、パターンを保護するためのＳｉＮ
２ １４が形成されており、さらにポリイミドの保護膜
１６がＳｉＮ２ １４上に形成されている。電極１２は
外部に露出しているため、その表面は酸化されてＡｌ２
Ｏ３ 等の酸化膜１２ａが形成されている。
１８上にアルミニウム電極（パッド）１２が形成されて
おり、このアルミニウム電極１２はＳｉ基板１８上に形
成された図示しないアルミニウムのパターンによりトラ
ンジスタ等の複数デバイスのゲートに接続されている。 このパターン上には、パターンを保護するためのＳｉＮ
２ １４が形成されており、さらにポリイミドの保護膜
１６がＳｉＮ２ １４上に形成されている。電極１２は
外部に露出しているため、その表面は酸化されてＡｌ２
Ｏ３ 等の酸化膜１２ａが形成されている。
【００１４】次に、図４を参照して、本発明実施例のは
んだバンプ形成プロセスを説明する。
んだバンプ形成プロセスを説明する。
【００１５】上述したように、アルミニウム電極（パッ
ド）１２上には酸化膜１２ａが形成されているため、電
極１２上にはんだバンプを形成する場合には、図４（ａ
）に示すように、酸化膜１２ａを除去しアルミニウム電
極１２へのはんだの拡散を向上させる、アルミニウム用
フラックス２０を印刷またはディスペンスにより各電極
１２上に供給する。電極１２上に供給されたアルミニウ
ム用フラックス２０はその表面張力によりわずかばかり
盛り上がって電極１２上に保持される。
ド）１２上には酸化膜１２ａが形成されているため、電
極１２上にはんだバンプを形成する場合には、図４（ａ
）に示すように、酸化膜１２ａを除去しアルミニウム電
極１２へのはんだの拡散を向上させる、アルミニウム用
フラックス２０を印刷またはディスペンスにより各電極
１２上に供給する。電極１２上に供給されたアルミニウ
ム用フラックス２０はその表面張力によりわずかばかり
盛り上がって電極１２上に保持される。
【００１６】その後、チャンバー中に数μｍ程度に微細
化した半田を雲状にして供給し、微細化はんだの流動層
をチャンバー中に形成して、ベアチップをこの流動層中
を通過させる。微細化はんだ粉２２はＡｇを約２％含ん
だＳｎとＰｂの共晶はんだである。すると、図４（ｂ）
に示すように、微細化はんだ粉２２がフラックス２０の
粘性によりその表面上に付着する。フラックス２０以外
に堆積した微細化はんだ粉は、例えば窒素ガス等を緩く
吹きつけることによりポリイミド保護膜１６上から吹き
飛ばす。
化した半田を雲状にして供給し、微細化はんだの流動層
をチャンバー中に形成して、ベアチップをこの流動層中
を通過させる。微細化はんだ粉２２はＡｇを約２％含ん
だＳｎとＰｂの共晶はんだである。すると、図４（ｂ）
に示すように、微細化はんだ粉２２がフラックス２０の
粘性によりその表面上に付着する。フラックス２０以外
に堆積した微細化はんだ粉は、例えば窒素ガス等を緩く
吹きつけることによりポリイミド保護膜１６上から吹き
飛ばす。
【００１７】次いで、ベアチップをリフロー加熱炉に入
れてはんだ粉２２を溶融する。微細化はんだ分２２はＡ
ｇを約２％含んだＳｎとＰｂの共晶はんだである。する
と、はんだ中のＡｇがアルミニウムと反応して拡散し、
図４（ｃ）に示すように中央部分がわずかばかりへこん
だはんだパッド２４が形成される。
れてはんだ粉２２を溶融する。微細化はんだ分２２はＡ
ｇを約２％含んだＳｎとＰｂの共晶はんだである。する
と、はんだ中のＡｇがアルミニウムと反応して拡散し、
図４（ｃ）に示すように中央部分がわずかばかりへこん
だはんだパッド２４が形成される。
【００１８】はんだパッド２４を形成後、必要とするは
んだバンプの高さに応じて適当な大きさのはんだボール
２６を選んで、図４（ｄ）に示すようにこのはんだボー
ル２６を電極１２上に形成されたはんだパッド２４上に
供給する。はんだパッド２４はわずかなへこみを有して
いるため、はんだボール２６を各はんだパッド２４上に
容易に供給することができる。
んだバンプの高さに応じて適当な大きさのはんだボール
２６を選んで、図４（ｄ）に示すようにこのはんだボー
ル２６を電極１２上に形成されたはんだパッド２４上に
供給する。はんだパッド２４はわずかなへこみを有して
いるため、はんだボール２６を各はんだパッド２４上に
容易に供給することができる。
【００１９】はんだボール２６を各はんだパッド２４上
に載置したら、ベアチップをリフロー炉に導入してはん
だボール２６を溶融し、図４（ｅ）に示すようにアルミ
ニウム電極１２上に望ましい高さのはんだバンプ２８を
容易に形成することができる。
に載置したら、ベアチップをリフロー炉に導入してはん
だボール２６を溶融し、図４（ｅ）に示すようにアルミ
ニウム電極１２上に望ましい高さのはんだバンプ２８を
容易に形成することができる。
【００２０】はんだバンプの形成に全て同一直径のはん
だボールを使用するため、はんだバンプの高さを一様に
揃えるのは容易である。また、はんだバンプの高さを変
えたい場合には、はんだボールの直径を変えるだけて良
いので、はんだバンプの高さ制御が容易である。
だボールを使用するため、はんだバンプの高さを一様に
揃えるのは容易である。また、はんだバンプの高さを変
えたい場合には、はんだボールの直径を変えるだけて良
いので、はんだバンプの高さ制御が容易である。
【００２１】
【発明の効果】本発明は以上詳述したように構成したの
で、ベアチップの単体の各電極上にはんだバンプを精度
良く容易に形成できるという効果を奏する。
で、ベアチップの単体の各電極上にはんだバンプを精度
良く容易に形成できるという効果を奏する。
【図１】ベアチップ平面図である。
【図２】ベアチップ拡大斜視図である。
【図３】ベアチップ断面図である。
【図４】実施例のはんだバンプ形成プロセスを示す図で
ある。
ある。
１０ ベアチップ
１２ アルミニウム電極
１２ａ 酸化膜
１４ ＳｉＮ２
１６ ポリイミド保護膜
１８ Ｓｉ基板
２０ アルミニウム用フラックス
２２ 微細化はんだ粉
２４ はんだパッド
２６ はんだボール
２８ はんだバンプ
Claims (2)
- 【請求項１】 ベアチップの電極（１２）上へアルミ
ニウム用フラックス（２０）を供給し、微細化はんだ（
２２）を雲状にして電極（１２）上に供給された前記フ
ラックス（２０）に付着させ、加熱により該微細化はん
だ（２２）を溶融して前記電極（１２）上にはんだパッ
ド（２４）を形成し、次いではんだボール（２６）を該
はんだパッド（２４）上に供給し、加熱により該はんだ
ボール（２６）を溶融してはんだバンプ（２８）を形成
することを特徴とするベアチップの電極上へのはんだバ
ンプ形成方法。 - 【請求項２】 前記電極（１２）上に供給されたはん
だフラックス（２０）への微細化はんだ（２２）の供給
ステップは、雲状はんだ流動層中にベアチップ（１０）
を通過させることから構成される請求項１記載のはんだ
バンプ形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067596A JPH04280633A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | ベアチップの電極上へのはんだバンプ形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067596A JPH04280633A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | ベアチップの電極上へのはんだバンプ形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04280633A true JPH04280633A (ja) | 1992-10-06 |
Family
ID=13349457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3067596A Withdrawn JPH04280633A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | ベアチップの電極上へのはんだバンプ形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04280633A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5977643A (en) * | 1996-06-20 | 1999-11-02 | Lg Semicon Co., Ltd. | Chip-size semiconductor package |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5882138U (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | 松下電工株式会社 | コ−ナ−用家具 |
| JPH0238931U (ja) * | 1988-09-05 | 1990-03-15 |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP3067596A patent/JPH04280633A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5882138U (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | 松下電工株式会社 | コ−ナ−用家具 |
| JPH0238931U (ja) * | 1988-09-05 | 1990-03-15 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5977643A (en) * | 1996-06-20 | 1999-11-02 | Lg Semicon Co., Ltd. | Chip-size semiconductor package |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |