JPH05144874A - Connection method of chip with solder bump - Google Patents
Connection method of chip with solder bumpInfo
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- JPH05144874A JPH05144874A JP3306061A JP30606191A JPH05144874A JP H05144874 A JPH05144874 A JP H05144874A JP 3306061 A JP3306061 A JP 3306061A JP 30606191 A JP30606191 A JP 30606191A JP H05144874 A JPH05144874 A JP H05144874A
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ハンダバンプを有する
チップを回路基板上に形成された電極に接続する方法の
改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a method for connecting a chip having a solder bump to an electrode formed on a circuit board.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ハンダバンプを有するチップを回路基板
上にフェースダウンでボンディングするフリップチップ
ボンディング法の一手法として、図３に示されるよう
に、ツール３０によりチップ１０を吸着し、この状態で
チップ１０のハンダバンプ１１と回路基板２０の電極２
１とを位置合せした後、ツール３０によりチップ１０を
回路基板２０上の電極２１に強く加圧した状態で、ハン
ダバンプ１１を加熱溶融して電極２１と接続する方法が
用いられている。このハンダバンプ１１には支柱１２が
設けられている。この手法は、チップマウンターとリフ
ローロを用いた通常のフリップチップボンディング法に
比べ、工程が単純で装置コストは安価であるという特徴
を有する。2. Description of the Related Art As one of flip-chip bonding methods for bonding a chip having solder bumps face down on a circuit board, as shown in FIG. Solder bump 11 and electrode 2 of circuit board 20
After aligning 1 and 1, the chip 10 is strongly pressed against the electrode 21 on the circuit board 20 by the tool 30, and the solder bump 11 is heated and melted to be connected to the electrode 21. A pillar 12 is provided on the solder bump 11. This method is characterized in that the process is simple and the device cost is low as compared with the usual flip chip bonding method using a chip mounter and a reflow.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ボンディング手法では、通常のハンダのみで構成される
一般的なハンダバンプを用いることができず、特殊な構
造のハンダバンプのみに限定されるという問題点があ
る。すなわち、上記手法においては、もし、ハンダバン
プ１１に支柱１２が設けられていないと、ハンダバンプ
１１が強く加圧された状態で加熱溶融されると、接続時
にハンダバンプ１１が潰れてしまう。このため、図３に
示されるようにハンダバンプ１１中にＣｕ等よりなる支
柱１２を形成する必要があり、その結果バンプ構造が複
雑になり、バンププロセスのコストが増大するととも
に、バンプ自体が硬質構造となるためチップ１０および
回路基板２０の熱歪みに経由する応力によりバンプ接続
部が破断することがある。However, the above-mentioned bonding method has a problem in that a general solder bump composed of only normal solder cannot be used, and the solder bump is limited to a solder bump having a special structure. is there. That is, in the above method, if the solder bumps 11 are not provided with the columns 12, if the solder bumps 11 are heated and melted while being strongly pressed, the solder bumps 11 will be crushed at the time of connection. Therefore, as shown in FIG. 3, it is necessary to form the pillars 12 made of Cu or the like in the solder bumps 11, and as a result, the bump structure becomes complicated, the cost of the bump process increases, and the bumps themselves have a hard structure. Therefore, the bump connection portion may be broken by the stress caused by the thermal strain of the chip 10 and the circuit board 20.
【０００４】本発明の目的は、支柱を設けていない従来
のハンダのみで構成されるハンダバンプを有するチップ
を、ツールボンディング法により回路基板上にフェース
ダウンで、確実に実装できる接続方法を提供することに
ある。An object of the present invention is to provide a connection method capable of surely mounting a chip having solder bumps composed only of conventional solders without pillars face down on a circuit board by a tool bonding method. It is in.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明においては、チッ
プのハンダバンプを回路基板の相対する電極上に位置合
せする工程と、ツールによりチップを回路基板上に１バ
ンプ当り１０ｇ以下の圧力で加圧する工程と、この位置
でツールを固定することによりチップを固定した状態で
ハンダバンプを加熱溶融することにより回路基板電極に
接続し、その後、ハンダバンプを冷却凝固する工程とを
設けた。According to the present invention, a step of aligning solder bumps of a chip on opposite electrodes of a circuit board and a tool presses the chip on the circuit board with a pressure of 10 g or less per bump. A step and a step of fixing the chip by fixing the tool at this position to heat and melt the solder bump to connect it to the circuit board electrode, and then cool and solidify the solder bump were provided.
【０００６】さらに、ハンダバンプ加熱溶融後ハンダバ
ンプが鼓状となるようにツールとチップを所定量上昇さ
せこの状態でハンダバンプを冷却凝固する工程を設け
た。Further, after heating and melting the solder bumps, a step of raising the tool and the chip by a predetermined amount so that the solder bumps have a drum shape and cooling and solidifying the solder bumps in this state is provided.
【０００７】[0007]
【作用】チップのハンダバンプを回路基板の電極に１バ
ンプ当り１０ｇ当りの弱い圧力で固定した状態でハンダ
バンプを加熱溶融するため、接続時にハンダバンプに強
い加圧力が加わらないので、ハンダのみで構成される従
来のハンダバンプを用いることができる。Since the solder bumps of the chip are heated and melted while the solder bumps of the chip are fixed to the electrodes of the circuit board at a weak pressure of 10 g per bump, a strong pressing force is not applied to the solder bumps at the time of connection. Conventional solder bumps can be used.
【０００８】[0008]
【実施例】図１（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、本発明
の第一の実施例の各工程の略断面図であり、図２
（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は、第二の実施例
の各工程の略断面図である。1 (a), 1 (b) and 1 (c) are schematic sectional views of respective steps of the first embodiment of the present invention.
(A), (b), (c) and (d) are schematic sectional views of respective steps of the second embodiment.
【０００９】以下の実施例において、チップ１０はシリ
コン，ガリウム砒素等を機材とし、主表面に集積回路
（図示せず）およびそれを外部電極と接続するための複
数のハンダバンプ１１が形成されている。ハンダバンプ
１１は、Ｓｎ，Ｐｂ，Ｉｎ等を主成分とするほぼ均質な
金属層よりなる。In the following embodiments, the chip 10 is made of silicon, gallium arsenide, or the like, and has an integrated circuit (not shown) and a plurality of solder bumps 11 for connecting it to external electrodes on the main surface. .. The solder bump 11 is made of a substantially homogeneous metal layer containing Sn, Pb, In, etc. as a main component.
【００１０】チップ１０に接続される回路基板２０に
は、ハンダバンプ１１に対応する電極２１が形成されて
いる。この電極２１は、Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｐｉ，Ｗ等
を積層することによって形成されており、その表面には
Ａｕ，Ｓｎハンダ等の親ハンダ金属層が形成されてい
る。An electrode 21 corresponding to the solder bump 11 is formed on the circuit board 20 connected to the chip 10. The electrode 21 is formed by stacking Cu, Ni, Al, Pi, W and the like, and a parent solder metal layer such as Au and Sn solder is formed on the surface thereof.
【００１１】まず第一の実施例について説明する。図１
（ａ）に示されるようにハンダバンプ１１が各電極２１
に相対峙するようにチップ１０を配置する。First, the first embodiment will be described. Figure 1
As shown in (a), the solder bump 11 is connected to each electrode 21.
The chip 10 is arranged so as to face the above.
【００１２】次に、同図（ｂ）に示すように、ツール３
０でチップ１０を回路基板２０の電極２１上に、後述の
ように軽く加圧することにより、ハンダバンプ１１を各
電極２１と接触させ、この位置でツール３０を固定する
ことにより、この位置にチップ２０を固定する。この時
の加圧は、ハンダバンプ１１を各電極２１に確実に接触
させるために行なうものであり、バンプサイズ、バンプ
組成に応じて１バンプ当り１〜１０ｇの加圧力を加え
る。Next, as shown in FIG.
At 0, the chip 10 is lightly pressed onto the electrodes 21 of the circuit board 20 as described later to bring the solder bumps 11 into contact with the respective electrodes 21, and the tool 30 is fixed at this position to fix the chip 20 to this position. To fix. The pressurization at this time is performed in order to surely bring the solder bumps 11 into contact with the respective electrodes 21, and a pressing force of 1 to 10 g per bump is applied depending on the bump size and the bump composition.
【００１３】次に同図（ｃ）に示すように、この状態で
ツール３０を加熱することにより、ハンダバンプ１１を
溶融させ、電極２１に接続したのち、この状態でツール
３０を冷却することにより、ハンダバンプ１１を凝固さ
せて接続が完了する。Next, as shown in FIG. 3C, by heating the tool 30 in this state, the solder bumps 11 are melted and connected to the electrodes 21, and then the tool 30 is cooled in this state. The solder bumps 11 are solidified to complete the connection.
【００１４】なお、この工程では、ハンダ付が行なわれ
る部分、すなわち、ハンダバンプ１１および電極２１に
フラックスを塗布したり、回路基板２０をハンダバンプ
１１の融点以下の温度で加熱することによって、接続性
をより一層向上させることが可能である。フラックスを
塗布した場合には、ハンダバンプ１１を電極２１に接続
した後に、フラックスの残渣を溶剤により洗浄しなけれ
ばならない。In this step, the connectivity is improved by applying flux to the portions to be soldered, that is, the solder bumps 11 and the electrodes 21, or heating the circuit board 20 at a temperature below the melting point of the solder bumps 11. It is possible to further improve. When the flux is applied, after the solder bump 11 is connected to the electrode 21, the flux residue must be washed with a solvent.
【００１５】次に、第二の実施例について説明する。ま
ず、図２（ａ）に示すように、チップ１０の裏面をツー
ル３０で吸着し、ハンダバンプ１１が各電極２１に相対
峙するようにチップ１０を配置する。これは図１（ａ）
と同様である。Next, a second embodiment will be described. First, as shown in FIG. 2A, the back surface of the chip 10 is adsorbed by the tool 30, and the chip 10 is arranged so that the solder bumps 11 face each electrode 21. This is shown in Figure 1 (a).
Is the same as.
【００１６】次に、同図（ｂ）に示すようにツール３０
でチップ１０を回路基板２０の電極２１に軽く加圧する
ことにより、ハンダバンプ１１を各電極２１と接触さ
せ、この位置でツール３０を固定することによりチップ
１０を固定する。これは図１（ｂ）と同様である。この
ときの加圧についても、第一の実施例と同様に１バンプ
当り１〜１０ｇの加圧力を加える。Next, as shown in FIG.
Then, the chip 10 is lightly pressed against the electrodes 21 of the circuit board 20 to bring the solder bumps 11 into contact with the respective electrodes 21, and the tool 30 is fixed at this position to fix the chip 10. This is the same as in FIG. Regarding the pressurization at this time as well, as in the first embodiment, a pressing force of 1 to 10 g per bump is applied.
【００１７】次に、同図（ｃ）に示すように、この状態
でツール３０を加熱することにより、ハンダバンプ１１
を溶融させ電極２１に接続する。Next, as shown in FIG. 3C, the tool 30 is heated in this state, whereby the solder bump 11
Is melted and connected to the electrode 21.
【００１８】次に、同図（ｄ）に示すように、ツール３
０をチップ１０を吸着したまま所定量上昇させると、ハ
ンダバンプ１１の形状は鼓状となる。このときのツール
３０の上昇の移動量は、バンプサイズ，バンプ形状等に
応じて最適値を選定する必要があり、通常、バンプ直径
の１０〜１００％の範囲を用いる。次に、この状態でツ
ール３０を冷却することにより、ハンダバンプ１１を凝
固させて接続が完了する。Next, as shown in FIG.
When 0 is raised by a predetermined amount while the chip 10 is adsorbed, the shape of the solder bump 11 becomes a drum shape. The amount of upward movement of the tool 30 at this time needs to be selected as an optimum value in accordance with the bump size, the bump shape, etc. Normally, the range of 10 to 100% of the bump diameter is used. Next, by cooling the tool 30 in this state, the solder bumps 11 are solidified and the connection is completed.
【００１９】第二の実施例の手法を用いることにより、
接続後のバンプ形状を、接続部に応力が集中しやすい従
来の中央部が膨らんだ太鼓型から、接続部に応力集中が
なく信頼性の高い中央部が凹んだ鼓型にすることが可能
となる。なお、この工程で、第一の実施例と同様にハン
ダ付が行なわれる部分へのフラックスの塗布、その後の
フラックスの残渣の洗浄を行なう。By using the method of the second embodiment,
It is possible to change the bump shape after connection from the conventional drum shape with a bulged central part where stress tends to concentrate to the connection part to a highly reliable concave shape with a concave center part. Become. In this step, as in the first embodiment, the flux is applied to the portion to be soldered, and the flux residue is washed thereafter.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明は以上のような工程を有するの
で、ハンダバンプとして、従来のハンダのみで構成され
る一般的なハンダバンプを用いることができる。このた
め、従来のツールボンディング法のように支柱を有する
複雑なハンダバンプを用いる必要がないので、バンプコ
ストを低減することができ、しかも、接続の信頼性を向
上させることができる。また、チップマウンターとリフ
ローロを用いたフリップチップボンディング法に比べ、
工程が単純で装置コストが安価であるため、組立コスト
を低減することができる。Since the present invention has the steps as described above, it is possible to use, as the solder bumps, general solder bumps composed of only conventional solder. Therefore, unlike the conventional tool bonding method, it is not necessary to use a complicated solder bump having columns, so that the bump cost can be reduced and the connection reliability can be improved. Also, compared to the flip chip bonding method using a chip mounter and reflowro,
Since the process is simple and the device cost is low, the assembly cost can be reduced.
【図１】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は本発明の第一の
実施例の各工程の略断面図である。1A, 1B, and 1C are schematic cross-sectional views of respective steps of a first embodiment of the present invention.
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は本発明
の第二の実施例の各工程の略断面図である。2 (a), (b), (c) and (d) are schematic cross-sectional views of respective steps of the second embodiment of the present invention.
【図３】従来例の工程の略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a process of a conventional example.
１０ チップ １１ ハンダバンプ １２ 支柱 ２０ 回路基板 ２１ 電極 ３０ ツール 10 chip 11 solder bump 12 pillar 20 circuit board 21 electrode 30 tool
Claims (2)
する電極上に位置合せする工程と、ツールによりチップ
を回路基板上に１バンプ当り１０ｇ以下の圧力で加圧す
る工程と、この位置でツールによりチップを固定した状
態でハンダバンプを加熱溶融することにより回路基板電
極に接続しその後ハンダバンプを冷却凝固する工程とを
含むことを特徴とするハンダバンプ付チップの接続方
法。1. A step of aligning solder bumps of a chip on opposite electrodes of a circuit board, a step of pressing the chip on the circuit board with a tool at a pressure of 10 g or less per bump, and a chip at this position with the tool. A step of connecting the circuit board electrodes by heating and melting the solder bumps in a fixed state, and then cooling and solidifying the solder bumps.
鼓状となるようにツールとチップを所定量上昇させ、こ
の状態でハンダバンプを冷却凝固する工程を含むことを
特徴とする請求項１記載のハンダバンプ付チップの接続
方法。2. The chip with solder bumps according to claim 1, further comprising a step of raising a tool and a chip by a predetermined amount so that the solder bumps become drum-shaped after heating and melting the solder bumps, and cooling and solidifying the solder bumps in this state. Connection method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3306061A JPH05144874A (en) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Connection method of chip with solder bump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3306061A JPH05144874A (en) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Connection method of chip with solder bump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05144874A true JPH05144874A (en) | 1993-06-11 |
Family
ID=17952580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3306061A Withdrawn JPH05144874A (en) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Connection method of chip with solder bump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05144874A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996023616A1 (en) * | 1995-02-02 | 1996-08-08 | Jacks' Technologies And Industries, Incorporated | Attaching components and reworking circuit boards |
| US6666368B2 (en) | 2000-11-10 | 2003-12-23 | Unitive Electronics, Inc. | Methods and systems for positioning substrates using spring force of phase-changeable bumps therebetween |
| JP2007109786A (en) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Nec Electronics Corp | Method and apparatus for manufacturing semiconductor device |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP3306061A patent/JPH05144874A/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996023616A1 (en) * | 1995-02-02 | 1996-08-08 | Jacks' Technologies And Industries, Incorporated | Attaching components and reworking circuit boards |
| US5639011A (en) * | 1995-02-02 | 1997-06-17 | Jacks; David C. | Attaching components and reworking circuit boards |
| US5826779A (en) * | 1995-02-02 | 1998-10-27 | Jacks; David C. | Warm air bath for reworking circuit boards |
| US6666368B2 (en) | 2000-11-10 | 2003-12-23 | Unitive Electronics, Inc. | Methods and systems for positioning substrates using spring force of phase-changeable bumps therebetween |
| WO2002039498A3 (en) * | 2000-11-10 | 2004-02-26 | Unitive Electronics Inc | Methods and systems for positioning substrates |
| JP2007109786A (en) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Nec Electronics Corp | Method and apparatus for manufacturing semiconductor device |
| JP4669371B2 (en) * | 2005-10-12 | 2011-04-13 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device manufacturing apparatus |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |