JPH05326524A - 半田バンプ形成方法 - Google Patents

半田バンプ形成方法

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JPH05326524A
JPH05326524A JP4133901A JP13390192A JPH05326524A JP H05326524 A JPH05326524 A JP H05326524A JP 4133901 A JP4133901 A JP 4133901A JP 13390192 A JP13390192 A JP 13390192A JP H05326524 A JPH05326524 A JP H05326524A
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JP
Japan
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solder
particles
paste
barrier layer
solder particles
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Withdrawn
Application number
JP4133901A
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English (en)
Inventor
Ryoichi Ochiai
良一 落合
Narishige Sugino
成茂 杉野
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3485Applying solder paste, slurry or powder

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は半田バンプ形成方法に関し、半田バ
ンプの形成能率の向上を図ることを目的とする。 【構成】 半田粒38を含有するパラフィン炭化水素3
7を使用する。これをマスク31上から塗布して、各バ
リア層4上に盛り部36を形成する。次いで、加熱し
て、パラフィン炭化水素を気化させて除去すると共に、
半田粒を溶かして半田バンプ39とするよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半田バンプ形成方法に関
する。
【0002】LSIを高密度実装するに適した実装方法
として、フリップチップ実装方法がある。
【0003】フリップチップ実装を行うには、図12に
示すように、LSIチップ1に、予め半田バンプ2を形
成する必要がある。半田バンプ2は、Al電極3上に、
Ni製のNi層(バリア層)4を介して形成してある。
半田バンプ2の厚さt1 は約100μmである。
【0004】半田バンプ2は、生産性良く形成できるこ
とが望ましい。
【0005】
【従来の技術】従来は、図13に示すように、LSIウ
ェハ10を金属マスク11で覆って蒸着槽12内にセッ
トし、最初にNiを蒸着し、次いでPb−Snを蒸着し
て、半田バンプを形成していた。
【0006】蒸着の進行は遅く、半田バンプの形成には
約6時間もの長い時間が必要であり、生産性が良くなか
った。
【0007】そこで、本発明は生産性の向上を可能とし
た半田バンプ形成方法を提供することを目的とする。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、半導
体ウェハの電極上にバリア層を介して半田バンプを形成
する半田バンプ形成方法において、半田粒を加熱によっ
て除去しうるペーストに含有した半田粒含有ペースト
を、開口を上記バリア層に一致させて配設したマスクの
上から印刷して、各バリア層上に半田粒含有ペースト盛
り部を形成する印刷工程と、上記半田粒含有ペースト盛
り部内の半田粒を溶融すると共に上記ペーストを除去す
べく加熱する加熱工程とよりなる構成としたものであ
る。
【0010】請求項2の発明は、半導体ウェハの電極上
にバリア層を介してハンダバンプを形成する半田バンプ
形成方法において、半田粒を感光性樹脂に含有した半田
粒含有感光性樹脂を、上記バリア層が形成してある半導
体ウェハの全面に塗布して半田粒含有感光性樹脂層を形
成する塗布工程と、上記形成された半田粒含有感光性樹
脂層のうち上記バリア層に対向する部分を残すべく、露
光、現像する工程とよりなる構成としたものである。
【0011】
【作用】請求項1の印刷工程及び加熱工程は、半田バン
プを形成する能率を高めるように作用する。
【0012】請求項2の塗布工程及び露光、現像工程
は、半田バンプを形成する能率を高めるように作用す
る。
【0013】
【実施例】次に、本発明の半田バンプ形成方法の第1実
施例について、図1乃至図4を参照して説明する。
【0014】まず、図1中、Ni蒸着工程20を行う。
【0015】この工程は従来と同じであり、Al電極が
形成されているLSIウェハを蒸着槽内にセットし、金
属マスクをセットして、NiをAl電極上に蒸着させ
る。形成すべきNi層の厚さは1,000Å程度と極薄
いため、蒸着は1分間程度の短い時間で完了する。
【0016】次いで、半田印刷工程21を行う。
【0017】この工程21は、図2に示す如くに行う。
【0018】まず、同図(A)に示すように、半田印刷
装置のテーブル30上にLSIウェハ10を載置する。
LSIウェハ10はAl電極3を有し、且つAl電極3
上にNi層4が形成してある。
【0019】また、金属製のマスク31を、その開口3
2を上記Ni層4(Al電極3)に一致させて、LSI
ウェハ10を覆うようにセットする。
【0020】このマスク31上に半田粒含有ペースト3
3を盛り、ステージ34を矢印35方向に動かして、ペ
ースト3を拡げて、同図(B)に示すように、各開口3
2内に埋める。
【0021】この後、マスク31を剥離する。これによ
り、同図(C)に示すように、ペースト盛り部36がN
i層4上に形成される。ペースト盛り部36の厚さt2
は、前記のt1 より若干厚い。
【0022】ここで、ペースト33について説明する。
【0023】ペースト33は、ペースト状であるパラフ
ィン炭化水素37内に粒径が20μm程度の半田粒38
を分散させたものであり、ペースト状をなしている。
【0024】パラフィン炭化水素37は、Cn 2n+2
表わされ、例えばC2348の場合は、234℃で気化す
る。
【0025】半田粒38粒径は、電極幅Wの1/5以下
であり、同図(B)に示すように開口32内に円滑に入
り込む。
【0026】次に、加熱工程22を行ない、LSIウェ
ハ10を180℃より若干高い温度に加熱する。
【0027】これにより、各半田盛り部36において、
パラフィン炭化水素37が気化すると共に半田粒38が
溶融し、半田盛り部36は、図3に示す如くになる。
【0028】同図中、39は塊状半田であり、これが半
田バンプを構成する。40はパラフィン炭化水素の残渣
である。
【0029】最後に、洗浄工程23を行い、LSIウェ
ハ10を有機溶剤で洗浄する。
【0030】これにより、図3中の残渣38が除去さ
れ、図4に示す半田バンプ37が形成される。
【0031】本実施例によれば、各工程20〜23が短
時間で完了し、1時間当り60個ものLSIウェハ10
に半田バンプを形成できる。
【0032】なお、前記のパラフィン炭化水素に代えて
所謂クリーム半田に使用されているロジンを使用した場
合には、ロジンの残渣が除去できず、半田ハンプは不良
となってしまう。従って、ロジンを使用することは出来
ない。
【0033】次に、本発明の半田バンプ形成方法の第2
実施例について、図5乃至図10を参照して説明する。
【0034】まず、前記の実施例の場合と同じく、Ni
蒸着工程20を行う。
【0035】次に、塗布工程50を行う。
【0036】ここでは、半田粒を感光性エポキシ樹脂内
に30体積%分散された、半田粒含有感光性エポキシ樹
脂をLSIウェハ10の全面に、図6に示すように塗布
する。
【0037】図6中、60は半田粒30体積%含有感光
性エポキシ樹脂層であり、厚さt3は前記のt1 より若
干厚い。
【0038】61は半田粒であり、62は感光性エポキ
シ樹脂であり、。半田粒61が30体積%含有してあ
る。
【0039】ここで、半田粒61の含有率を30体積%
とした理由について説明する。
【0040】本発明者は、感光性エポキシ樹脂への半田
粒の含有率を変えて、感光性及び電気抵抗について調べ
たところ、図7に線Iで示す結果を得た。
【0041】線Iで示すように、半田粒の体積%が10
〜50%の間では、半田粒含有感光性エポキシ樹脂の電
気抵抗が略比例的に変化する。
【0042】半田粒の体積%が10%より少なくなる
と、電気抵抗値は急激に増え、導通性が無くなる。
【0043】また半田粒の体積%が50%を越えると、
感光性が低下し、露光、現像が出来なくなる。
【0044】本実施例では、半田粒の体積%が30%で
あるため、導通性を有し、且つ感光性を有している。
【0045】半田粒の体積%を30%としたのは、導通
性を有し且つ感光性を有するようにするためである。
【0046】次に、図5中、露光工程51を行う。
【0047】ここでは、図8に示すようにAl電極3の
パターンに対応したパターンの光透過部63aと光遮蔽
部63bとを有するマスク63を使用し、このマスク6
3を、その光透過部63aをAl電極3に合わせて設置
し、この状態で光64を照射して露光を行う。
【0048】これにより、前記の層60のうち、各Al
電極3に対応する部分60aが感光される。
【0049】続いて、図5中、現像工程52を行う。
【0050】ここでは、図9に示すように、図8の層6
0のうち未感光部分60bが除去され、感光された部分
60aだけが残り、半田バンプ65が残置形成される。
【0051】半田バンプ65を拡大して示すと、図10
に示すように、感光されたエポキシ樹脂66内に半田粒
61が分散した状態となっている。
【0052】上記より分かるように、本実施例によって
も、半田バンプ65は生産性良く形成される。
【0053】なお、上記の感光性エポキシ樹脂に代え
て、感光性ポリイミド樹脂及び感光性アクリル樹脂を使
用してもよい。
【0054】また、感光性エポキシ樹脂への半田粒の含
有体積%は、30%に限らず、10%から50%の範囲
内であればよい。
【0055】なお、上記の半田バンプ65にあっては、
半田粒61が溶融しても感光されたエポキシ樹脂66が
溶けずに残っている関係上、半田バンプ65が形成され
たLSIチップ70は、図11に示すようにクランパ7
1によって押え板72を介してプリント基板73上に押
し付けられた状態で実装される。
【0056】
【発明の効果】以上説明した様に、請求項1の発明によ
れば、半田バンプを従来に比べて生産性良く形成するこ
とが出来る。
【0057】請求項2の発明によれば、半田バンプを従
来に比べて生産性良く形成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半田バンプ形成方法の第1実施例を示
す図である。
【図2】図1中、半田印刷工程を説明する図である。
【図3】図1中、加熱工程後の状態を示す図である。
【図4】図1中、洗浄工程後の状態を示す図である。
【図5】本発明の半田バンプ形成方法の第2実施例を示
す図である。
【図6】図5中、塗布工程後の状態を示す図である。
【図7】半田粒の含有量と電気抵抗値及び感光性との関
係を示す図である。
【図8】図5中の露光工程を示す図である。
【図9】図5中、現像工程後の状態を示す図である。
【図10】図9中、一の半田バンプを拡大して示す図で
ある。
【図11】図5の方法で形成した半田バンプを有するL
SIチップの実装状態を示す図である。
【図12】半田バンプを説明する図である。
【図13】従来の半田バンプ形成方法を示す図である。
【符号の説明】
3 Al電極 4 Ni層(バリア層) 20 Ni蒸着工程 21 半田印刷工程 22 加熱工程 23 洗浄工程 31 金属製のマスク 32 開口 33 半田粒含有ペースト 36 半田粒含有ペースト盛り部 37 パラフィン炭化水素 38 半田粒 39 塊状半田(半田バンプ) 40 パラフィン炭化水素の残渣 50 塗布工程 51 露光工程 52 現像工程 60 半田粒30体積%と含有感光性エポキシ樹脂層 60a 感光部分 60b 未感光部分 61 半田粒 62 感光性エポキシ樹脂 63 マスク 63a 光透過部 63b 光遮蔽部 64 光 65 半田バンプ 66 感光されたエポキシ樹脂

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウェハの電極上にバリア層を介し
    て半田バンプを形成する半田バンプ形成方法において、 半田粒を加熱によって除去しうるペーストに含有した半
    田粒含有ペースト(37)を、開口(32)を上記バリ
    ア層に一致させて配設したマスク(31)の上から印刷
    して、各バリア層上に半田粒含有ペースト盛り部を形成
    する印刷工程(21)と、 上記半田粒含有ペースト盛り部内の半田粒を溶融すると
    共に上記ペーストを除去すべく加熱する加熱工程(2
    2)とよりなる構成としたことを特徴とする半田バンプ
    形成方法。
  2. 【請求項2】 半導体ウェハの電極上にバリア層を介し
    てハンダバンプを形成する半田バンプ形成方法におい
    て、 半田粒を感光性樹脂に含有した半田粒含有感光性樹脂
    を、上記バリア層が形成してある半導体ウェハの全面に
    塗布して半田粒含有感光性樹脂層(60)を形成する塗
    布工程(50)と、 上記形成された半田粒含有感光性樹脂層のうち上記バリ
    ア層に対向する部分を残すべく、露光、現像する工程
    (51,52)とよりなる構成としたことを特徴とする
    半田バンプ形成方法。
JP4133901A 1992-05-26 1992-05-26 半田バンプ形成方法 Withdrawn JPH05326524A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6359343B1 (en) * 1999-03-11 2002-03-19 Conexant Systems, Inc. Temperature stabilization in flip chip technology
JP2004296943A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Kyocera Corp Icウエハ及びそれを用いたフリップチップ型icの製造方法
US8120188B2 (en) 2006-11-28 2012-02-21 Panasonic Corporation Electronic component mounting structure and method for manufacturing the same
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DE102022108571A1 (de) 2022-04-08 2023-10-12 Ams-Osram International Gmbh Zusammensetzung, verfahren zum verbinden eines trägers und einer elektronischen komponente und elektronisches bauelement

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Effective date: 19990803