JPH06310565A - フリップチップボンディング方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フリップチップボンディング方法に係り、と
くにハイブリッド型赤外線検知素子の光電変換部と信号
処理部とのバンプ接合方法に関し、バンプ接合時に接合
ずれを生じないことを目的とする。 【構成】 互いに接合する一方の電極にバンプ1aを形成
し、該電極に対応する他方の電極の前記バンプ1aの中心
から離隔した円周上の等分割位置にあって前記バンプ1a
の平面視外周部に一部が重なるバンプ2aを形成し、突き
合わせ接合するように構成する。
くにハイブリッド型赤外線検知素子の光電変換部と信号
処理部とのバンプ接合方法に関し、バンプ接合時に接合
ずれを生じないことを目的とする。 【構成】 互いに接合する一方の電極にバンプ1aを形成
し、該電極に対応する他方の電極の前記バンプ1aの中心
から離隔した円周上の等分割位置にあって前記バンプ1a
の平面視外周部に一部が重なるバンプ2aを形成し、突き
合わせ接合するように構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フリップチップボンデ
ィング方法に係り、とくにハイブリッド型赤外線検知素
子の光電変換部と信号処理回路部とのバンプ接合方法に
関する。
ィング方法に係り、とくにハイブリッド型赤外線検知素
子の光電変換部と信号処理回路部とのバンプ接合方法に
関する。
【0002】例えば、ハイブリッド型の赤外線検知素子
は一対のウエーハ基板に互いに対応し形成した光電変換
部と信号処理回路部とからなり、それぞれの電極に形成
したバンプを接合し組み立てている。
は一対のウエーハ基板に互いに対応し形成した光電変換
部と信号処理回路部とからなり、それぞれの電極に形成
したバンプを接合し組み立てている。
【0003】しかし、電極に対するバンプのアライメン
トが悪いと加圧接合の際、バンプの形状が崩れて接合ず
れを起こすため、確実な接合方法が要望されている。
トが悪いと加圧接合の際、バンプの形状が崩れて接合ず
れを起こすため、確実な接合方法が要望されている。
【0004】
【従来の技術】図5は従来の接合方法を示す要部側断面
図である。図示するように、約10mm角のウエーハ基板
(CdTe)100 上にエピタキシャル成長したエピ結晶(HgCd
Te)でなる光電変換素子(図示略)とその電極とを列設
した光電変換部と、他方のウエーハ基板(Si)101 上に前
記光電変換素子に対応した信号処理回路(図示略)とそ
の電極とを列設した信号処理回路部とを形成し、それぞ
れの電極上にインジュウム(In)でなるバンプ100a,101a
を1個宛、形成した後、位置決めされた一方のウエーハ
基板(信号処理回路部)100 の上に、真空チャック(図
示略)で保持した他方のウエーハ基板(光電変換部)10
1 を持ってきて位置合わせし、両バンプ100a,101a 同士
を突き合わせて加圧接合し、ハイブリッド型の赤外線検
知素子に組み立てている。
図である。図示するように、約10mm角のウエーハ基板
(CdTe)100 上にエピタキシャル成長したエピ結晶(HgCd
Te)でなる光電変換素子(図示略)とその電極とを列設
した光電変換部と、他方のウエーハ基板(Si)101 上に前
記光電変換素子に対応した信号処理回路(図示略)とそ
の電極とを列設した信号処理回路部とを形成し、それぞ
れの電極上にインジュウム(In)でなるバンプ100a,101a
を1個宛、形成した後、位置決めされた一方のウエーハ
基板(信号処理回路部)100 の上に、真空チャック(図
示略)で保持した他方のウエーハ基板(光電変換部)10
1 を持ってきて位置合わせし、両バンプ100a,101a 同士
を突き合わせて加圧接合し、ハイブリッド型の赤外線検
知素子に組み立てている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな上記接合方法によれば、加圧接合の際にウエーハ基
板を正確に位置合わせしても、図6の要部側断面図に示
すように対向するバンプ100a,101a の中心が互いに一方
向にずれていると、円柱突起状に形成したバンプは軟ら
かいためバンプが片潰れし、片潰れの際に加圧方向に対
し横(斜め)矢印方向に方向の分力が生じ、真空チャッ
クが保持したウエーハ基板101 を解放すると分力で接合
ずれDができてしまうといった問題があった。
うな上記接合方法によれば、加圧接合の際にウエーハ基
板を正確に位置合わせしても、図6の要部側断面図に示
すように対向するバンプ100a,101a の中心が互いに一方
向にずれていると、円柱突起状に形成したバンプは軟ら
かいためバンプが片潰れし、片潰れの際に加圧方向に対
し横(斜め)矢印方向に方向の分力が生じ、真空チャッ
クが保持したウエーハ基板101 を解放すると分力で接合
ずれDができてしまうといった問題があった。
【0006】上記問題点に鑑み、本発明はバンプ接合時
に接合ずれを生じないフリップチップボンディング方法
を提供することを目的とする。
に接合ずれを生じないフリップチップボンディング方法
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のフリップチップボンディング方法において
は、互いに接合する一方の電極にバンプを形成し、該電
極に対応する他方の電極の前記バンプの中心から離隔し
た円周上の等分割位置にあって前記バンプの平面視外周
部に一部が重なるバンプを形成し、突き合わせ接合する
ように構成する。
に、本発明のフリップチップボンディング方法において
は、互いに接合する一方の電極にバンプを形成し、該電
極に対応する他方の電極の前記バンプの中心から離隔し
た円周上の等分割位置にあって前記バンプの平面視外周
部に一部が重なるバンプを形成し、突き合わせ接合する
ように構成する。
【0008】
【作用】接合する一方のバンプに対し、他方の複数のバ
ンプは前記一方のバンプを基準にして平面視外周部の等
分割した位置に一部が重なるように形成しているため、
加圧接合の際に生じる横方向の力を互いに相殺すること
ができ、横方向の力による接合ずれを少なくすることが
できる。
ンプは前記一方のバンプを基準にして平面視外周部の等
分割した位置に一部が重なるように形成しているため、
加圧接合の際に生じる横方向の力を互いに相殺すること
ができ、横方向の力による接合ずれを少なくすることが
できる。
【0009】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
の要旨を詳細に説明する。図1(a),(b),(c) は第1の実
施例の接合を示す要部側断面図及びその透視平面図であ
る。図1の(a) 図は接合前の要部側断面図、(b) 図は
(a) 図のバンプ配置の要部透視平面図、(c) 図は接合後
の要部側断面図を示す。
の要旨を詳細に説明する。図1(a),(b),(c) は第1の実
施例の接合を示す要部側断面図及びその透視平面図であ
る。図1の(a) 図は接合前の要部側断面図、(b) 図は
(a) 図のバンプ配置の要部透視平面図、(c) 図は接合後
の要部側断面図を示す。
【0010】図1の(a) 図において、約10mm角のカド
ミウムテルル(CdTe)でなるウエーハ基板1上にエピタキ
シャル成長したエピ結晶(HgCdTe)でなる光電変換素子
(図示略)とその電極(n+ 層で図示略)とを列設して
光電変換部を形成し、また他方のシリコン(Si)でなるウ
エーハ基板2上に光電変換素子に対応した信号処理回路
(図示略)とその電極(n+ 層で図示略)とを列設して
信号処理回路部を形成する。
ミウムテルル(CdTe)でなるウエーハ基板1上にエピタキ
シャル成長したエピ結晶(HgCdTe)でなる光電変換素子
(図示略)とその電極(n+ 層で図示略)とを列設して
光電変換部を形成し、また他方のシリコン(Si)でなるウ
エーハ基板2上に光電変換素子に対応した信号処理回路
(図示略)とその電極(n+ 層で図示略)とを列設して
信号処理回路部を形成する。
【0011】そして、図1の(b) 図に示すように、一方
のウエーハ基板(光電変換部)1の電極上にインジュウ
ム(In)でなる直径20μmのバンプ1aを1個宛、形成し、
他方のウエーハ基板(信号処理回路部)2の電極上に
は、前記バンプ1aの平面視外周部に一部が重なるように
該バンプ1aの中心から離隔した円周上を等分割(図は4
分割)したそれぞれの位置に複数個(図は4個の場合
で、中心を結ぶ線は正方形を示す)のInでなる直径15μ
mのバンプ2aを形成する。
のウエーハ基板(光電変換部)1の電極上にインジュウ
ム(In)でなる直径20μmのバンプ1aを1個宛、形成し、
他方のウエーハ基板(信号処理回路部)2の電極上に
は、前記バンプ1aの平面視外周部に一部が重なるように
該バンプ1aの中心から離隔した円周上を等分割(図は4
分割)したそれぞれの位置に複数個(図は4個の場合
で、中心を結ぶ線は正方形を示す)のInでなる直径15μ
mのバンプ2aを形成する。
【0012】つぎに図1の(c) 図において、従来同様に
一方のウエーハ基板1を真空チャック(図示略)で保持
し、位置決めされた他方のウエーハ基板2の上に持って
きて位置合わせし、両バンプ1a,2a 同士を突き合わせ加
圧接合する。
一方のウエーハ基板1を真空チャック(図示略)で保持
し、位置決めされた他方のウエーハ基板2の上に持って
きて位置合わせし、両バンプ1a,2a 同士を突き合わせ加
圧接合する。
【0013】このように、一方の光電変換部の電極に形
成したバンプに対し、他方の信号処理回路部の電極に形
成した複数のバンプは、相手のバンプ中心から離隔した
円周上の等分割した位置にあって、しかもそれぞれのバ
ンプの一部が相手のバンプの平面視外周部の等分割位置
に重なるように予め、偏心させてあることにより、加圧
接合の際に生じる横方向の力を互いに相殺することがで
きるため、光電変換部と信号変換回路部との接合ずれを
少なくすることができる。また同時に、バンプの接合面
積が増加するため、接合強度も強化することができる。
成したバンプに対し、他方の信号処理回路部の電極に形
成した複数のバンプは、相手のバンプ中心から離隔した
円周上の等分割した位置にあって、しかもそれぞれのバ
ンプの一部が相手のバンプの平面視外周部の等分割位置
に重なるように予め、偏心させてあることにより、加圧
接合の際に生じる横方向の力を互いに相殺することがで
きるため、光電変換部と信号変換回路部との接合ずれを
少なくすることができる。また同時に、バンプの接合面
積が増加するため、接合強度も強化することができる。
【0014】なお、上記実施例では複数のバンプを、正
方形を形成する4個としたが、正3角形を含む正多角形
を形成するN個でもよい。また、接合側の光電変換部の
電極に1個、被接合側の信号変換回路部の電極に複数個
を形成したが、その逆の関係でも良く、また一対の電極
に対し1対N個でなくN対N個にして互いに横方向の力
を相殺するように偏心させ形成してもよい。
方形を形成する4個としたが、正3角形を含む正多角形
を形成するN個でもよい。また、接合側の光電変換部の
電極に1個、被接合側の信号変換回路部の電極に複数個
を形成したが、その逆の関係でも良く、また一対の電極
に対し1対N個でなくN対N個にして互いに横方向の力
を相殺するように偏心させ形成してもよい。
【0015】つぎの図2(a),(b),(c) は第2の実施例の
接合状態を示す要部側断面図及びその透視平面図であ
る。図2の(a) 図は接合前の要部側断面図、(b) 図は
(a) 図のバンプ配置の要部透視平面図、(c) 図は接合後
の要部側断面図を示す。
接合状態を示す要部側断面図及びその透視平面図であ
る。図2の(a) 図は接合前の要部側断面図、(b) 図は
(a) 図のバンプ配置の要部透視平面図、(c) 図は接合後
の要部側断面図を示す。
【0016】図2の(a) 図において、対向するウエーハ
基板1,2 の互いに接合する一対の電極に、互いに対向す
る直径15μmのバンプ1b,2b を形成するが、一方のバン
プ1bを基準にして相手他方のバンプ2bは図2の(b) 図に
示すように互いに不均等に分散配置する。即ち、約3μ
m程度偏心方向をあらゆる方向にランダムに偏心させて
全体で横方向の力を相殺するように配置する。
基板1,2 の互いに接合する一対の電極に、互いに対向す
る直径15μmのバンプ1b,2b を形成するが、一方のバン
プ1bを基準にして相手他方のバンプ2bは図2の(b) 図に
示すように互いに不均等に分散配置する。即ち、約3μ
m程度偏心方向をあらゆる方向にランダムに偏心させて
全体で横方向の力を相殺するように配置する。
【0017】つぎに図2の(c) 図において、対向するバ
ンプ1b,2b 同士を突き合わせ加圧接合する。なお、直径
15μmのバンプ1bに対し、約3μm程の偏心量は図示し
ない光電変換素子の配列ピッチ30μmの1/10程度である
ため、短絡接合などの恐れはない。
ンプ1b,2b 同士を突き合わせ加圧接合する。なお、直径
15μmのバンプ1bに対し、約3μm程の偏心量は図示し
ない光電変換素子の配列ピッチ30μmの1/10程度である
ため、短絡接合などの恐れはない。
【0018】この第2の実施例の場合は、対向するバン
プを所定寸法内で偏心させ、互いに全方位方向に不均等
に分散配置するため、バンプに多少の対向ずれが生じて
も、また接合時に横方向の力が生じても互いに相殺され
て接合ずれを少なくすることができる。
プを所定寸法内で偏心させ、互いに全方位方向に不均等
に分散配置するため、バンプに多少の対向ずれが生じて
も、また接合時に横方向の力が生じても互いに相殺され
て接合ずれを少なくすることができる。
【0019】つぎの図3(a),(b) は第3の実施例の接合
状態を示す要部側断面図である。図3の(a) 図は接合前
を示し、図3の(b) 図は接合後を示す。図3の(a) 図に
おいて、対向するウエーハ基板1,2 の互いに接合する一
対の電極に、互いに対向するバンプ1c,2c を形成する
が、両バンプ1c,2c の先端接合面をとくに互いに嵌まり
合う凹、凸部1c-1,2c-1 を形成する。
状態を示す要部側断面図である。図3の(a) 図は接合前
を示し、図3の(b) 図は接合後を示す。図3の(a) 図に
おいて、対向するウエーハ基板1,2 の互いに接合する一
対の電極に、互いに対向するバンプ1c,2c を形成する
が、両バンプ1c,2c の先端接合面をとくに互いに嵌まり
合う凹、凸部1c-1,2c-1 を形成する。
【0020】つぎに図3の(b) 図において、対向するバ
ンプ1c,2c 同士を突き合わせ凹部1c-1に凸部2c-1を陥入
するようにして加圧接合する。この第3の実施例の場合
は、バンプの先端を互いに嵌まり合う凹凸形状にしてい
るため、バンプに多少の対向ずれが生じても接合時の加
圧力によりバンプの凹凸部が自発的にセンタリングして
接合ずれを少なくすることができる。なお、凹凸部は上
下逆にしてどちら側のバンプに形成しても、またバンプ
列に上下交互に形成してもよく同様の作用、効果を発揮
する。
ンプ1c,2c 同士を突き合わせ凹部1c-1に凸部2c-1を陥入
するようにして加圧接合する。この第3の実施例の場合
は、バンプの先端を互いに嵌まり合う凹凸形状にしてい
るため、バンプに多少の対向ずれが生じても接合時の加
圧力によりバンプの凹凸部が自発的にセンタリングして
接合ずれを少なくすることができる。なお、凹凸部は上
下逆にしてどちら側のバンプに形成しても、またバンプ
列に上下交互に形成してもよく同様の作用、効果を発揮
する。
【0021】つぎの図4(a),(b) は第4の実施例の接合
状態を示す要部側断面図である。図4の(a) 図は接合前
を示し、図4の(b) 図は接合後を示す。図4の(a) 図に
おいて、対向するウエーハ基板1,2 の各電極上に形成し
た複数のバンプ接合領域Aを囲撓する形でそれぞれのウ
エーハ基板1,2 の周縁部に互いに嵌め合う一対のダミー
バンプ1e,2e (斜線部分)を枠形に形成する。
状態を示す要部側断面図である。図4の(a) 図は接合前
を示し、図4の(b) 図は接合後を示す。図4の(a) 図に
おいて、対向するウエーハ基板1,2 の各電極上に形成し
た複数のバンプ接合領域Aを囲撓する形でそれぞれのウ
エーハ基板1,2 の周縁部に互いに嵌め合う一対のダミー
バンプ1e,2e (斜線部分)を枠形に形成する。
【0022】つぎに図4の(b) 図において、複数のバン
プ1d,2d 同士を突き合わせるとともに、ダミーバンプ1
e,2e を互いに嵌合させて加圧接合(フリップチップボ
ンディング)する。
プ1d,2d 同士を突き合わせるとともに、ダミーバンプ1
e,2e を互いに嵌合させて加圧接合(フリップチップボ
ンディング)する。
【0023】この第4の実施例の場合は、接合加圧時に
ダミーバンプが嵌合し位置ずれを規制するため、接合ず
れを少なくすることができる。また、ダミーバンプの接
合を真空容器内で行えば、内部のバンプ接合領域空間を
真空に保持することができる。
ダミーバンプが嵌合し位置ずれを規制するため、接合ず
れを少なくすることができる。また、ダミーバンプの接
合を真空容器内で行えば、内部のバンプ接合領域空間を
真空に保持することができる。
【0024】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
接合ずれを少なくすることができるため、信頼度の高い
ハイブリッド型の多画素化された赤外線検知器を提供す
ることができるといった産業上極めて有用な効果を発揮
する。
接合ずれを少なくすることができるため、信頼度の高い
ハイブリッド型の多画素化された赤外線検知器を提供す
ることができるといった産業上極めて有用な効果を発揮
する。
【図1】 本発明による第1の実施例の接合を示す要部
側断面図及びその透視平面図
側断面図及びその透視平面図
【図2】 本発明による第2の実施例の接合を示す要部
側断面図及びその透視平面図
側断面図及びその透視平面図
【図3】 本発明による第3の実施例の接合を示す要部
側断面図
側断面図
【図4】 本発明による第4の実施例の接合を示す要部
側断面図
側断面図
【図5】 従来技術による接合を示す要部側断面図
【図6】 図5の接合ずれを示す要部側断面図
1はウエーハ基板(光電変換部) 2はウエーハ基板(信号処理回路部) 1a,1b,1c,1d はバンプ(ウエーハ基板1側の) 2a,2b,2c,2d はバンプ(ウエーハ基板2側の) 1eはダミーバンプ(ウエーハ基板1側の) 2eはダミーバンプ(ウエーハ基板2側の)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾▲崎▼ 一男 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (5)
- 【請求項1】 互いに接合する一方の電極にバンプ(1a)
を形成し、該電極に対応する他方の電極の前記バンプ(1
a)の中心から離隔した円周上の等分割位置にあって前記
バンプ(1a)の平面視外周部に一部が重なるバンプ(2a)を
形成し、突き合わせ接合することを特徴とするフリップ
チップボンディング方法。 - 【請求項2】 互いに接合する一方の電極にバンプ(1b)
を形成し、該バンプ(1b)を基準にしてその平面視外周部
に一部が重なるように他方の電極にバンプ(2b)を互いに
不均等に分散形成し、突き合わせ接合することを特徴と
するフリップチップボンディング方法。 - 【請求項3】 互いに接合する一方の電極と該電極に対
応する他方の電極とに、互いに対向し且つ先端接合面が
互いに嵌まり合う凹、凸部(1c-1,2c-1) を有するバンプ
(1c,2c) を形成し、突き合わせ接合することを特徴とす
るフリップチップボンディング方法。 - 【請求項4】 複数のバンプ接合領域(A)を囲撓し且
つ互いに嵌め合う一対のダミーバンプ(1e,2e) を形成し
前記複数のバンプ(1e,2e) を突き合わせ接合すると共に
該ダミーバンプ(1e,2e) を嵌め合わせ接合することを特
徴とするフリップチップボンディング方法。 - 【請求項5】 請求項4記載のダミーバンプ(1e,2e) を
真空内で接合して内部のバンプ接合領域空間を真空に保
持することを特徴とするフリップチップボンディング方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5093021A JPH06310565A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | フリップチップボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5093021A JPH06310565A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | フリップチップボンディング方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06310565A true JPH06310565A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14070838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5093021A Withdrawn JPH06310565A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | フリップチップボンディング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06310565A (ja) |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08148495A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-06-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法、半導体装置におけるバンプ密着性評価方法 |
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-
1993
- 1993-04-20 JP JP5093021A patent/JPH06310565A/ja not_active Withdrawn
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