JPH07153767A - シリコンチップ電子部品 - Google Patents

シリコンチップ電子部品

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JPH07153767A
JPH07153767A JP5299243A JP29924393A JPH07153767A JP H07153767 A JPH07153767 A JP H07153767A JP 5299243 A JP5299243 A JP 5299243A JP 29924393 A JP29924393 A JP 29924393A JP H07153767 A JPH07153767 A JP H07153767A
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bump electrode
electronic component
electrode
chip electronic
bump
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JP5299243A
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Tsutomu Oda
勉 小田
Masafumi Hisataka
将文 久高
Kunihide Iwamoto
国英 岩元
Tadaaki Nakamura
忠明 中村
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡素な工程で基板への搭載時の信頼性を高め
る。 【構成】 シリコンチップ電子部品は、回路基板に対し
てフリップチップ方式により実装可能な電子部品であ
る。この電子部品は、シリコンチップ電子部品本体2
と、前記本体2の表面に露出するパッド電極4と、金製
の第1バンプ電極6と、はんだ製の第2電極7とを備え
ている。第1電極6は、金製のワイヤーの先端部がワイ
ヤボンディングによって前記パッド電極4上に接合され
た後にその先端部のみが前記パッド電極4上に残される
ことで形成されたバンプ電極である。また、第2電極
は、はんだ製のワイヤーの先端部がワイヤボンディング
によって前記第1バンプ電極6上に接合された後にその
先端部のみが前記第1バンプ電極6上に残されることで
形成されたバンプ電極である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコンチップ電子部
品、特に、回路基板に対してフリップチップ方式により
実装可能なシリコンチップ電子部品に関する。
【0002】
【従来の技術】ICチップ等のシリコンチップ電子部品
を、回路基板に形成された配線パターンに接合するため
の手法としてフリップチップ方式がある。このフリップ
チップ方式は、予めシリコンチップ電子部品の電極(す
なわちパッド電極)にバンプ電極を形成しておき、この
バンプ電極を回路基板の配線パターン上にはんだリフロ
ー方式により直接固定する方法である。このようなフリ
ップチップ方式によるシリコンチップ電子部品の実装方
法として、次のようなものが知られている。 シリコンチップ電子部品のパッド電極にAu等の積層
金属層を介して固定されたはんだからなるバンプ電極を
用い、当該バンプ電極を基板の配線パターンに溶融接続
する方法。ここで、積層金属層は、バンプ電極とパッド
電極との密着性を高めるためのものである。 シリコンチップ電子部品のパッド電極にAu製の第1
バンプ電極を形成し、基板の配線パターン上にはんだ製
の第2バンプ電極を形成し、両バンプ電極を重ね合わせ
るようにして両者を溶融接続する方法。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記の方法では、メ
ッキ工程が含まれる等、積層金属層を形成するための工
程が複雑なため、コスト高になる。また、前記の方法
では、多数(例えば16個)の突出した第1バンプ電極
と、対応する同数の突出した第2バンプ電極とを同時に
正確に重ね合わせる必要があるため、得られる製品の信
頼性が低くなる。
【0004】本発明の目的は、簡素な工程で、基板への
搭載時の信頼性を高めることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係るシリコンチ
ップ電子部品は、回路基板に対してフリップチップ方式
により実装可能な電子部品である。この電子部品は、シ
リコンチップ電子部品本体と、前記本体の表面に露出す
る電極層と、金製の第1バンプ電極と、はんだ製の第2
バンプ電極とを備えている。
【0006】第1電極は、金製のワイヤーの先端部がワ
イヤボンディングによって前記電極層上に接合された後
にその先端部のみが前記電極層上に残されることで形成
されたバンプ電極である。また、第2バンプ電極は、は
んだ製のワイヤーの先端部がワイヤボンディングによっ
て前記第1バンプ電極上に接合された後にその先端部の
みが前記第1バンプ電極上に残されることで形成された
バンプ電極である。
【0007】
【作用】本発明に係るシリコンチップ電子部品が基板に
搭載されるときには、その第2バンプ電極が基板の配線
パターン上に載置される。そして、第2バンプ電極(は
んだ製)が溶融することで、シリコンチップ電子部品が
基板に固定される。ここでは、両バンプ電極はワイヤボ
ンディング方式で形成されるので、製造工程は簡素であ
る。また、金製の第1バンプ電極上にワイヤボンディン
グ方式によってはんだ製の第2バンプ電極が形成されて
いるので、電極数が多くなっても接合部分の信頼性は高
い。しかも、第2バンプ電極を基板の配線パターンに接
合するときには、突起と突起との間の位置合わせではな
く突起と平面との間の位置合わせとなるため、高い接合
信頼性が得られる。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例を示す図1において、シリ
コンチップ電子部品1は、IC等のシリコンチップ電子
部品本体2と、シリコンチップ電子部品本体2に取り付
けられた複数のバンプ電極3とから主に構成されてい
る。なお、図では、理解の便のためバンプ電極3の大き
さが強調されている。
【0009】シリコンチップ電子部品本体2は、シリコ
ン基板内にトランジスタ等の電子素子を多数形成したも
のであり、板状である。シリコンチップ電子部品本体2
の図下面は、例えばアルミニウムからなるパッド電極4
と、パッド電極4の部位を除いた全面に形成されたパッ
シベーション膜5とを有している。各バンプ電極3はパ
ッド電極4に固定されている。バンプ電極3は、パッド
電極4に直接接合された第1バンプ電極6と、第1バン
プ電極6に重ねて固定された第2バンプ電極7とから主
に構成されている。第1バンプ電極6は金製であり、第
2バンプ電極7ははんだ製である。
【0010】次に、前記バンプ電極3の形成方法につい
て説明する。まず、シリコンチップ電子部品本体2のパ
ッド電極4上に第1バンプ電極6を形成する。第1バン
プ電極6を形成する場合は、図2に示すようなキャピラ
リー8を用いたワイヤボンディングの手法が用いられ
る。図2では、キャピラリー8に挿入された金製の細線
ワイヤ9が、キャピラリー8の下端から所定の長さlだ
け突出している。この突出長さlは、パッド電極4の面
積に合わせて適宜調整される。細線ワイヤ9の直径は、
通常20〜100μm、好ましくは25〜30μmであ
る。
【0011】キャピラリー8の下端から突出したワイヤ
9に対して、図3に示すように、水素ガスバーナーや電
気トーチ等の加熱装置10を用いて加熱し、ワイヤ9の
下端を溶融させる。これにより、細線ワイヤ9の下端部
には、例えば直径が60〜200μmのボール11が形
成される。次に、図4に示すように、ボール11が形成
された細線ワイヤ9をシリコンチップ電子部品本体2の
パッド電極4上に移動させて位置合わせし、ボール11
をパッド電極4にサーモニックボンディングする。ここ
では、キャピラリー8に付属している超音波振動発生装
置(図示せず)を起動して、細線ワイヤ9に0.5〜
1.5Wの超音波振動を付与する。同時に、キャピラリ
ー8により荷重(通常40〜100g)をボール11に
加え、ボール11をパッド電極4に圧着する。このサー
モニックボンディング行程では、シリコンチップ電子部
品本体2を150〜200℃に加熱する。ここでは、シ
リコンチップ電子部品本体2の加熱温度が200℃程度
までの低温であるため、シリコンチップ電子部品本体2
は熱による損傷を受けにくい。
【0012】次に、図5に示すように、キャピラリー8
に付属したクランパ12を作動させ、細線ワイヤ9をキ
ャピラリー8に対して強固に固定する。この状態でキャ
ピラリー8を図の上方向に移動させると、細線ワイヤ9
の先端部分とボール11との間に応力が発生し、ボール
11は図6に示すように細線ワイヤ9から切り離され
る。
【0013】この結果、パッド電極4には第1バンプ電
極6が形成される。なお、ボール11を細線ワイヤ9か
ら切り離す際には、超音波振動発生装置からの超音波振
動を細線ワイヤ9に加えてもよい。この場合、ボール1
1がより容易に切り離される。次に、第1バンプ電極6
上に重ねて第2バンプ電極7を形成する。第2バンプ電
極7は、金の細線ワイヤ9に代えてはんだの細線ワイヤ
を用いる点を除き、第1バンプ電極6と同様に形成でき
る。第1バンプ電極6上に第2バンプ電極7が形成され
れば、図1の様にバンプ電極3が形成されたシリコンチ
ップ電子部品1が得られる。但し、第2バンプ電極7の
形成行程全体は、はんだの酸化を防ぐために、Ar/H
2 ガス等の不活性雰囲気中で行う。
【0014】なお、上述の形成行程において、各バンプ
電極3の形状と高さ等を統一するために、第1バンプ電
極6及び第2バンプ電極7に対して押し付けによる成形
加工やレーザーの照射による成形加工を施してもよい。
次に、図1のシリコンチップ電子部品1の基板搭載方法
を説明する。図7において、シリコンチップ電子部品1
を接合するための回路基板20は、主面に金系、銀系又
は銅系等の導電性材料からなる配線パターン21を有し
ている。シリコンチップ電子部品1を接合する場合は、
まず、配線パターン21の所定部位にシリコンチップ電
子部品1のバンプ電極3を位置合わせする。このとき、
突出状態のバンプ電極3に対して配線パターン21は平
面で接するので、位置合わせが行い易い。
【0015】位置合わせ後に、バンプ電極3の第2バン
プ電極7をレーザーや熱風等を用いて加熱溶融すると、
第2バンプ電極7が配線パターン21に接合される。こ
れにより、図8に示すように、シリコンチップ電子部品
1はバンプ電極3を介して回路基板20に接合される。
なお、シリコンチップ電子部品1を回路基板20に接合
する際には、バンプ電極3及び配線パターン21上にそ
れぞれフラックス等の仮止め材を配置してもよい。
【0016】ここでは、回路基板20上の配線パターン
21が高密度な場合でも正確にシリコンチップ電子部品
1を接合することができる。また、接合部は、バンプ電
極3の第2バンプ電極7による充分な量のはんだが介在
することになるので、接合強度等の信頼性が高い。
【0017】
【発明の効果】本発明に係るシリコンチップ電子部品で
は、両バンプ電極がワイヤボンディング方式で形成され
るので、製造工程は簡素である。しかも、金製の第1バ
ンプ電極上にワイヤボンディング方式によってはんだ製
の第2バンプ電極が形成されているので、バンプ電極部
分での接合信頼性及び基板に搭載したときの接合信頼性
が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るシリコンチップ電子部
品の正面図。
【図2】ワイヤーボンディング用装置の縦断面部分図。
【図3】バンプ電極の形成時の一状態を示す縦断面部分
図。
【図4】バンプ電極の形成時の一状態を示す縦断面部分
図。
【図5】バンプ電極の形成時の一状態を示す縦断面部分
図。
【図6】バンプ電極の形成時の一状態を示す縦断面部分
図。
【図7】シリコンチップ電子部品と回路基板との接合時
の一状態を示す縦断面部分図。
【図8】シリコンチップ電子部品と回路基板との接合状
態を示す縦断面部分図。
【符号の説明】
1 シリコンチップ電子部品 2 シリコンチップ電子部品本体 3 バンプ電極 4 パッド電極 6 第1バンプ電極 7 第2バンプ電極 8 キャピラリー 20 回路基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩元 国英 鹿児島県国分市山下町1−1 京セラ株式 会社鹿児島国分工場内 (72)発明者 中村 忠明 鹿児島県国分市山下町1−1 京セラ株式 会社鹿児島国分工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回路基板に対してフリップチップ方式によ
    り実装可能なシリコンチップ電子部品であって、 シリコンチップ電子部品本体と、 前記本体の表面に露出する電極層と、 金製のワイヤーの先端部がワイヤボンディングによって
    前記電極層上に接合された後にその先端部のみが前記電
    極層上に残されることで形成された金製の第1バンプ電
    極と、 はんだ製のワイヤーの先端部がワイヤボンディングによ
    って前記第1バンプ電極上に接合された後にその先端部
    のみが前記第1バンプ電極上に残されることで形成され
    たはんだ製の第2バンプ電極と、を備えたシリコンチッ
    プ電子部品。
JP5299243A 1993-11-30 1993-11-30 シリコンチップ電子部品 Pending JPH07153767A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5299243A JPH07153767A (ja) 1993-11-30 1993-11-30 シリコンチップ電子部品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5299243A JPH07153767A (ja) 1993-11-30 1993-11-30 シリコンチップ電子部品

Publications (1)

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JPH07153767A true JPH07153767A (ja) 1995-06-16

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ID=17870009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5299243A Pending JPH07153767A (ja) 1993-11-30 1993-11-30 シリコンチップ電子部品

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JP (1) JPH07153767A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998032167A1 (fr) * 1997-01-17 1998-07-23 The Furukawa Electric Co., Ltd. Procede de formation d'une electrode saillante et procede de soudage des connexions d'un element a semi-conducteur

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998032167A1 (fr) * 1997-01-17 1998-07-23 The Furukawa Electric Co., Ltd. Procede de formation d'une electrode saillante et procede de soudage des connexions d'un element a semi-conducteur

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