JPH07176534A - バンプ並びにその製造方法及び製造装置 - Google Patents
バンプ並びにその製造方法及び製造装置Info
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- JPH07176534A JPH07176534A JP5317587A JP31758793A JPH07176534A JP H07176534 A JPH07176534 A JP H07176534A JP 5317587 A JP5317587 A JP 5317587A JP 31758793 A JP31758793 A JP 31758793A JP H07176534 A JPH07176534 A JP H07176534A
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- H01L2924/013—Alloys
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Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体チップをバンプを用いて信頼性の高い、
かつ交換の容易な配線基への接続を行う。 【構成】半導体チップ１のＡＩ電極２に、上面の中央部
に突起を有する第１バンプ３を固着し、第１バンプ３上
に第１バンプ３よりも径の小さい金属粒子を含む樹脂材
料またははんだによりなる第２バンプ４を被せる。配線
基板５上の基板電極６への接続は第２バンプ４を変形さ
せ、必要により加熱する。 【効果】第２バンプは第１バンプよりも径が小さいた
め、狭ピッチの接続においても隣接する配線とのショー
トなどの接続不良の発生を防げる。
かつ交換の容易な配線基への接続を行う。 【構成】半導体チップ１のＡＩ電極２に、上面の中央部
に突起を有する第１バンプ３を固着し、第１バンプ３上
に第１バンプ３よりも径の小さい金属粒子を含む樹脂材
料またははんだによりなる第２バンプ４を被せる。配線
基板５上の基板電極６への接続は第２バンプ４を変形さ
せ、必要により加熱する。 【効果】第２バンプは第１バンプよりも径が小さいた
め、狭ピッチの接続においても隣接する配線とのショー
トなどの接続不良の発生を防げる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップ等の電子
部品を配置基板と電気的に接続するために半導体基板な
どに設けられる電極上に形成されるバンプ及びその製造
方法及び製造装置に関する。
部品を配置基板と電気的に接続するために半導体基板な
どに設けられる電極上に形成されるバンプ及びその製造
方法及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体チップのバンプを図７に示
す。図７（ａ）〜（ｃ）はバンプ３上に設ける導電性樹
脂材料の形成方法を示し、図７（ｄ）は配線基板上にバ
ンプを用いて搭載した半導体チップを示す。
す。図７（ａ）〜（ｃ）はバンプ３上に設ける導電性樹
脂材料の形成方法を示し、図７（ｄ）は配線基板上にバ
ンプを用いて搭載した半導体チップを示す。
【０００３】図７（ａ）に示すように半導体チップ１の
Ａｌ電極１上にバンプ３’が設けられている。平坦なガ
ラス基板２１上に厚さ２０〜３０μｍの導電性樹脂膜７
を形成し、その膜７に上から半導体チップ１のバンプ
３’を押し当てる（図７（ｂ））。その後半導体チップ
１を上昇させてバンプ３’を導電性樹脂膜から離すとバ
ンプ３’上に導電性樹脂材料２２が付着する（図７
（ｃ））。この付着した樹脂材２２は、バンプ３’の径
と同じ、もしくはより大きい径で付着し、さらに半導体
チップ１をガラス基板２１上の膜７に押し付けたときに
バンプ３’の周囲の導電性樹脂膜７に盛り上がり２３が
生じ、盛り上がり方によってバンプ３’へ付着する導電
性樹脂材料２２の量がばらつく。
Ａｌ電極１上にバンプ３’が設けられている。平坦なガ
ラス基板２１上に厚さ２０〜３０μｍの導電性樹脂膜７
を形成し、その膜７に上から半導体チップ１のバンプ
３’を押し当てる（図７（ｂ））。その後半導体チップ
１を上昇させてバンプ３’を導電性樹脂膜から離すとバ
ンプ３’上に導電性樹脂材料２２が付着する（図７
（ｃ））。この付着した樹脂材２２は、バンプ３’の径
と同じ、もしくはより大きい径で付着し、さらに半導体
チップ１をガラス基板２１上の膜７に押し付けたときに
バンプ３’の周囲の導電性樹脂膜７に盛り上がり２３が
生じ、盛り上がり方によってバンプ３’へ付着する導電
性樹脂材料２２の量がばらつく。
【０００４】図７（ｄ）に示すように半導体チップ１を
配線基板上５に搭載するとバンプ３’上の付着樹脂材料
２２は配線基板５上に広がり、半導体チップ１と配線基
板５との機械的、電気的接続を行う。
配線基板上５に搭載するとバンプ３’上の付着樹脂材料
２２は配線基板５上に広がり、半導体チップ１と配線基
板５との機械的、電気的接続を行う。
【０００５】また導電性樹脂材料をバンプ上に形成する
従来の第２の方法は「特開平１−１４３２９１」の様な
方法がある。この方法は図８に示すようにメタルマスク
１０の開口部９に導電性樹脂材料７をあらかじめ充填し
ておき、この開口部９を半導体チップ１のバンプ３’に
位置合わせした後に、導入口２４からの高圧空気の噴出
により導電性樹脂材料７をバンプ３’上に付着させる方
法である。
従来の第２の方法は「特開平１−１４３２９１」の様な
方法がある。この方法は図８に示すようにメタルマスク
１０の開口部９に導電性樹脂材料７をあらかじめ充填し
ておき、この開口部９を半導体チップ１のバンプ３’に
位置合わせした後に、導入口２４からの高圧空気の噴出
により導電性樹脂材料７をバンプ３’上に付着させる方
法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図７に示した従来の半
導体チップのバンプは、半導体チップ１のＡｌ電極２上
のバンプ３’に付着する導電性樹脂材料２２の径は、バ
ンプ３’の径に対してほぼ同じかもしくは大きくなって
いる。これはバンプ３’を直接導電樹脂材料膜７に浸し
てしまうことにより大きくなる。この半導体チップ１を
基板電極６へ接続すると、導電樹脂材料２２はさらに広
がり、電極６が狭ピッチで設けられていると導電性樹脂
２２により隣接する電極がショートしやすくなるといっ
た問題点があった。また半導体チップ１の不良により半
導体チップ１を交換する場合に、導電樹脂材料２２の付
着している面積が広いため、半導体チップ１を配線基板
５から剥離した際に、基板電極６と半導体チップ１の両
方へのダメージが大きくなるといった問題点があった．
図８に示した従来の方法では、付着する導電性樹脂材料
がバンプ３’の側面に回り込み、バンプ３’の上部に安
定して形成することが難しいといった問題点があった。
導体チップのバンプは、半導体チップ１のＡｌ電極２上
のバンプ３’に付着する導電性樹脂材料２２の径は、バ
ンプ３’の径に対してほぼ同じかもしくは大きくなって
いる。これはバンプ３’を直接導電樹脂材料膜７に浸し
てしまうことにより大きくなる。この半導体チップ１を
基板電極６へ接続すると、導電樹脂材料２２はさらに広
がり、電極６が狭ピッチで設けられていると導電性樹脂
２２により隣接する電極がショートしやすくなるといっ
た問題点があった。また半導体チップ１の不良により半
導体チップ１を交換する場合に、導電樹脂材料２２の付
着している面積が広いため、半導体チップ１を配線基板
５から剥離した際に、基板電極６と半導体チップ１の両
方へのダメージが大きくなるといった問題点があった．
図８に示した従来の方法では、付着する導電性樹脂材料
がバンプ３’の側面に回り込み、バンプ３’の上部に安
定して形成することが難しいといった問題点があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のバンプは、基板
の電極上に底面が固定されたほぼ円筒形状で上面の中央
部に突起を有する導電性材料からなる第１バンプと、こ
の第１バンプ上に前記突起を覆うように形成され外径が
前記第１バンプの外径よりも小さい導電性材料からなる
第２バンプとを備えている。
の電極上に底面が固定されたほぼ円筒形状で上面の中央
部に突起を有する導電性材料からなる第１バンプと、こ
の第１バンプ上に前記突起を覆うように形成され外径が
前記第１バンプの外径よりも小さい導電性材料からなる
第２バンプとを備えている。
【０００８】本発明は、基板に設けられた電極に底面が
固着されほぼ円筒形状で上面の中央部に突起を有する第
１の導電性材料からなる第１バンプ上に前記突起を覆う
ように外径が前記第１バンプの外径より小さい第２の導
電性材料からなる第２バンプを形成するバンプの製造方
法において、液状の前記第２の導電性材料の液面に接し
て前記基板上の前記第１バンプに対応して外径が前記第
１バンプの外径より小さい開口部を配置したマスクを置
き、前記突起を前記開口部に挿入させて前記第１バンプ
を前記マスクに押し当てから前記第１バンプが前記第２
の導電性材料の液面から離れるように前記基板を引き上
げて前記第１バンプの先端部に前記第２の導電性材料を
付着させて前記第２バンプを形成することを特徴とす
る。
固着されほぼ円筒形状で上面の中央部に突起を有する第
１の導電性材料からなる第１バンプ上に前記突起を覆う
ように外径が前記第１バンプの外径より小さい第２の導
電性材料からなる第２バンプを形成するバンプの製造方
法において、液状の前記第２の導電性材料の液面に接し
て前記基板上の前記第１バンプに対応して外径が前記第
１バンプの外径より小さい開口部を配置したマスクを置
き、前記突起を前記開口部に挿入させて前記第１バンプ
を前記マスクに押し当てから前記第１バンプが前記第２
の導電性材料の液面から離れるように前記基板を引き上
げて前記第１バンプの先端部に前記第２の導電性材料を
付着させて前記第２バンプを形成することを特徴とす
る。
【０００９】本発明は基板に設けられた電極に底面が固
着されほぼ円筒形状で上面の中央部に突起を有する第１
の導電性材料からなる第１バンプ上に前記突起を覆うよ
うに外径が前記第１バンプの外径より小さい第２の導電
性材料からなる第２バンプを形成するバンプの製造方法
において、前記基板上の前記第１バンプに対応して外径
が前記第１バンプの外径より小さい開口部が配置され水
平に置かれたマスクの下側に満たされた液状の前記第２
の導電性材料を加圧して前記開口部に前記第２の導電性
材料の隆起を形成し、この隆起に前記第１バンプの前記
突起を沈みこませてから前記第１バンプが前記隆起から
離れるよう前記基板を引き上げて前記第１バンプの先端
部に前記第２の導電性材料を付着させて前記第２バンプ
を形成することを特徴とする。
着されほぼ円筒形状で上面の中央部に突起を有する第１
の導電性材料からなる第１バンプ上に前記突起を覆うよ
うに外径が前記第１バンプの外径より小さい第２の導電
性材料からなる第２バンプを形成するバンプの製造方法
において、前記基板上の前記第１バンプに対応して外径
が前記第１バンプの外径より小さい開口部が配置され水
平に置かれたマスクの下側に満たされた液状の前記第２
の導電性材料を加圧して前記開口部に前記第２の導電性
材料の隆起を形成し、この隆起に前記第１バンプの前記
突起を沈みこませてから前記第１バンプが前記隆起から
離れるよう前記基板を引き上げて前記第１バンプの先端
部に前記第２の導電性材料を付着させて前記第２バンプ
を形成することを特徴とする。
【００１０】本発明は基板に設けられた電極に底面が固
着されほぼ円筒形状で上面の中央部に突起を有する第１
の導電性材料からなる第１バンプ上に前記突起を覆うよ
うに外径が前記第１バンプの外径より小さい第２の導電
性材料から第２バンプを形成するためのバンプの製造装
置において、液状の前記第２の導電性材料を収容する材
料槽と、この 材料槽の上面を覆い前記基板上の前記第
１バンプに対応して開口部が配置された水平なマスク
と、前記第２の導電性材料を貯蔵するシリンジと、前記
シリンジから前記材料槽への前記第２の導電性材料の供
給及び前記材料槽内の前記第２の導電性材料の加圧を制
御するディスペンサとを備えている。
着されほぼ円筒形状で上面の中央部に突起を有する第１
の導電性材料からなる第１バンプ上に前記突起を覆うよ
うに外径が前記第１バンプの外径より小さい第２の導電
性材料から第２バンプを形成するためのバンプの製造装
置において、液状の前記第２の導電性材料を収容する材
料槽と、この 材料槽の上面を覆い前記基板上の前記第
１バンプに対応して開口部が配置された水平なマスク
と、前記第２の導電性材料を貯蔵するシリンジと、前記
シリンジから前記材料槽への前記第２の導電性材料の供
給及び前記材料槽内の前記第２の導電性材料の加圧を制
御するディスペンサとを備えている。
【００１１】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１２】図１（ａ）は本発明の一実施例のバンプを
示す断面図である。
示す断面図である。
【００１３】半導体チップ１のＡｌ電極２へＡｕ、Ｃ
ｕ、Ｐｄ、Ｎｉ等の金属で構成される直径が５０〜８０
μｍ、突起を含まない部分の高さが３０〜５０μｍの上
部に突起を有する第１バンプ３が形成されており、第１
バンプ３上に導電性樹脂材料またははんだよりなる第２
バンプ４が形成されている。第１バンプ３の形状は図１
（ｃ）に示すように、突起を除く部分がほぼ円筒上にな
っており、その上面の中央部に突起３ａを有している。
突起３ａの回りは環状の平面３ｂとなっている。突起３
ａの直径は２０〜４０μｍ、高さは１０〜３０μｍの範
囲である。
ｕ、Ｐｄ、Ｎｉ等の金属で構成される直径が５０〜８０
μｍ、突起を含まない部分の高さが３０〜５０μｍの上
部に突起を有する第１バンプ３が形成されており、第１
バンプ３上に導電性樹脂材料またははんだよりなる第２
バンプ４が形成されている。第１バンプ３の形状は図１
（ｃ）に示すように、突起を除く部分がほぼ円筒上にな
っており、その上面の中央部に突起３ａを有している。
突起３ａの回りは環状の平面３ｂとなっている。突起３
ａの直径は２０〜４０μｍ、高さは１０〜３０μｍの範
囲である。
【００１４】第２バンプ４は図１（ｄ）に示すように第
１バンプ３のドーナツ上の平面３ｂの上に形成され、第
１バンプ３の突起３ａを覆い隠すように形成されてい
る。第２バンプ４は第１バンプ３よりも体積が小さく、
かつ第２バンプ４の直径は第１バンプ３の径の４０〜８
０％の大きさになっている。
１バンプ３のドーナツ上の平面３ｂの上に形成され、第
１バンプ３の突起３ａを覆い隠すように形成されてい
る。第２バンプ４は第１バンプ３よりも体積が小さく、
かつ第２バンプ４の直径は第１バンプ３の径の４０〜８
０％の大きさになっている。
【００１５】図１（ｂ）は半導体チップ１を配線基板５
上に搭載したものの断面図であり、バンプの枝葉形態を
示すものである。半導体チップ１はガラスエポキシやセ
ラミックの配線基板５に位置合わせして搭載され、バン
プを介して配線基板５との接続を行う。第２バンプ４は
基板電極６へ押し付けられ変形している。この第２バン
プ４の変形により、第１バンプ３の高さのばらつきや配
線基板５の反りにより発生する半導体チップ１と配線基
板５との間隙量のばらつきを吸収し、半導体チップ１上
の前記バンプと基板電極６との接続を可能にしている。
第２バンプ４は高さ方向が圧縮されてつぶれるように変
形するため、配線基板５接続後の第１バンプ４の径は接
続前よりも大きくなっている。しかし、第２バンプ４の
径は第１バンプ３の径よりも小さく形成しているため、
変形後の第２バンプ４のけいも第１バンプ３の径程度の
大きさであり、隣接するＡｌ電極２、配線電極６とのシ
ョートは発生しない。
上に搭載したものの断面図であり、バンプの枝葉形態を
示すものである。半導体チップ１はガラスエポキシやセ
ラミックの配線基板５に位置合わせして搭載され、バン
プを介して配線基板５との接続を行う。第２バンプ４は
基板電極６へ押し付けられ変形している。この第２バン
プ４の変形により、第１バンプ３の高さのばらつきや配
線基板５の反りにより発生する半導体チップ１と配線基
板５との間隙量のばらつきを吸収し、半導体チップ１上
の前記バンプと基板電極６との接続を可能にしている。
第２バンプ４は高さ方向が圧縮されてつぶれるように変
形するため、配線基板５接続後の第１バンプ４の径は接
続前よりも大きくなっている。しかし、第２バンプ４の
径は第１バンプ３の径よりも小さく形成しているため、
変形後の第２バンプ４のけいも第１バンプ３の径程度の
大きさであり、隣接するＡｌ電極２、配線電極６とのシ
ョートは発生しない。
【００１６】第２バンプ４が導電樹脂材料からなる場合
は、基板電極６との接続後、第２バンプ４を加熱硬化さ
せ電気的接続をとる。ここで使用する導電性樹脂材料は
例えば住友ベークライト社製の１０８５Ｘのようなエキ
ポシ樹脂を基材とし、Ａｇ粉、ＡｇＰｄ合金粉、Ｐｄメ
ッキＡｇ粉、ＰｄメッキＮｉ粉などの金属粒子を分散さ
せたものである。また、導電性樹脂材料の変わりに、は
んだを用いることも可能である。はんだは、ＳｎＰｂ、
ＳｎＰｂＡｇ、ＳｎＡｇ、ＰｂＩｎ等がある。はんだの
場合は配線基板５との接続時に、配線基板５を加熱しは
んだを溶融させて接続させる。
は、基板電極６との接続後、第２バンプ４を加熱硬化さ
せ電気的接続をとる。ここで使用する導電性樹脂材料は
例えば住友ベークライト社製の１０８５Ｘのようなエキ
ポシ樹脂を基材とし、Ａｇ粉、ＡｇＰｄ合金粉、Ｐｄメ
ッキＡｇ粉、ＰｄメッキＮｉ粉などの金属粒子を分散さ
せたものである。また、導電性樹脂材料の変わりに、は
んだを用いることも可能である。はんだは、ＳｎＰｂ、
ＳｎＰｂＡｇ、ＳｎＡｇ、ＰｂＩｎ等がある。はんだの
場合は配線基板５との接続時に、配線基板５を加熱しは
んだを溶融させて接続させる。
【００１７】図２は第１バンプ３上に第２バンプ４を形
成する製造装置を示す断面図であり、図３（ａ）〜
（ｃ）は製造工程の流れを表す図である。ここでは第２
バンプを導電性樹脂材料を使用した場合について述べ
る。
成する製造装置を示す断面図であり、図３（ａ）〜
（ｃ）は製造工程の流れを表す図である。ここでは第２
バンプを導電性樹脂材料を使用した場合について述べ
る。
【００１８】第２バンプ４の材料である、導電性樹脂材
料２５は液体で樹脂材料槽８内に満たされており、その
液面高さには、半導体チップ１の第１バンプ３と同位置
に配置されかつ第１バンプ３の直径よりも小さいが突起
３ｄを通すことのできる円形の開口部９を有するメタル
マスク１０が固定されている。樹脂材料槽８の下部に
は、導電性樹脂材料２５の補充を行う補充口１１が設け
られており、補充口１１にはシリンジ１２が接続されて
おり、シリンジ１２内には補充用の導電性樹脂材料２５
が収納されている。導電性樹脂材料２５の補充はディス
ペンサ１３にてコントロールする。
料２５は液体で樹脂材料槽８内に満たされており、その
液面高さには、半導体チップ１の第１バンプ３と同位置
に配置されかつ第１バンプ３の直径よりも小さいが突起
３ｄを通すことのできる円形の開口部９を有するメタル
マスク１０が固定されている。樹脂材料槽８の下部に
は、導電性樹脂材料２５の補充を行う補充口１１が設け
られており、補充口１１にはシリンジ１２が接続されて
おり、シリンジ１２内には補充用の導電性樹脂材料２５
が収納されている。導電性樹脂材料２５の補充はディス
ペンサ１３にてコントロールする。
【００１９】次に製造工程を順を追って説明する。第１
バンプの製造工程は、従来技術と同じく銅等のワイヤに
よるボールボンディング技術により形成されるのでここ
では説明を省略する。
バンプの製造工程は、従来技術と同じく銅等のワイヤに
よるボールボンディング技術により形成されるのでここ
では説明を省略する。
【００２０】図３（ａ）のようにＡｌ電極２の位置を開
口部９に合わせた状態から半導体チップ１を下降させメ
タルますク１０の開口部９へ第１バンプ３を押し当て、
第１バンプ３の突起３（ａ）を開口部９に挿入する（図
３（ｂ））。その後半導体チップ１を上昇させると第１
バンプ３の先端に導電性樹脂材料２５による第２バンプ
４が形成される（図３（ｃ））。第２バンプ４に使用さ
れた分の導電性樹脂材料２５はディスペンサ１３の制御
により補充され樹脂材料槽は図３（ａ）のもとの状態に
戻る。
口部９に合わせた状態から半導体チップ１を下降させメ
タルますク１０の開口部９へ第１バンプ３を押し当て、
第１バンプ３の突起３（ａ）を開口部９に挿入する（図
３（ｂ））。その後半導体チップ１を上昇させると第１
バンプ３の先端に導電性樹脂材料２５による第２バンプ
４が形成される（図３（ｃ））。第２バンプ４に使用さ
れた分の導電性樹脂材料２５はディスペンサ１３の制御
により補充され樹脂材料槽は図３（ａ）のもとの状態に
戻る。
【００２１】導電性樹脂材料２５の替わりにはんだを使
用する場合は、図２と同様に開口部９を有するメタルマ
スクを設けたはんだ槽に入れたはんだをヒーターで溶融
させて、図３に示すのと同様は方法で第２バンプの形成
を行う。
用する場合は、図２と同様に開口部９を有するメタルマ
スクを設けたはんだ槽に入れたはんだをヒーターで溶融
させて、図３に示すのと同様は方法で第２バンプの形成
を行う。
【００２２】第１バンプ３上に第２バンプ４を形成する
他の方法を図４に示す。図２に示す製造装置において、
ディスペンサ１３によりシリンジ１２および樹脂材料槽
８内の導電性樹脂材料２５を加圧し、メタルマスク１０
の開口部９へ導電性樹脂材料２５の隆起１５を形成する
（図４（ａ））。Ａｌ電極２の位置を開口部９に合わせ
て半導体チップ１を下降させ樹脂材料隆起１５へ第１バ
ンプ３を押し当て、第１バンプ３の先端の突起３ａを樹
脂材料隆起１５に沈み込ませる（図４（ｂ））。その後
半導体チップ１を上昇させると第１バンプ３の先端に導
電性樹脂材料７によるバンプ４が形成される（図４
（ｃ））。第２バンプ４に使用された分、樹脂材料隆起
１５は低くなるが、ディスペンサ１３により加圧し樹脂
材料隆起１５は図４（ａ）に示す元の状態に戻る。この
方法においても導電性樹脂材料２５のかわりにはんだを
使用することができる。本発明の半導体装置は、半導体
チップ１のＡｌ電極２上の第１バンプ３に形成される第
２バンプ４は、第１バンプ３の直径に対して４０〜８０
％の大きさにしているため、半導体チップ１を基板電極
へ接続したときに第２バンプ４が変形しても第２バンプ
４は、第１バンプ３もしくはＡｌ電極２の接続ピッチと
比較して小さいため、隣接する電極とのショートが発生
しないため狭ピッチ接続に適しているといったメリット
を有する。
他の方法を図４に示す。図２に示す製造装置において、
ディスペンサ１３によりシリンジ１２および樹脂材料槽
８内の導電性樹脂材料２５を加圧し、メタルマスク１０
の開口部９へ導電性樹脂材料２５の隆起１５を形成する
（図４（ａ））。Ａｌ電極２の位置を開口部９に合わせ
て半導体チップ１を下降させ樹脂材料隆起１５へ第１バ
ンプ３を押し当て、第１バンプ３の先端の突起３ａを樹
脂材料隆起１５に沈み込ませる（図４（ｂ））。その後
半導体チップ１を上昇させると第１バンプ３の先端に導
電性樹脂材料７によるバンプ４が形成される（図４
（ｃ））。第２バンプ４に使用された分、樹脂材料隆起
１５は低くなるが、ディスペンサ１３により加圧し樹脂
材料隆起１５は図４（ａ）に示す元の状態に戻る。この
方法においても導電性樹脂材料２５のかわりにはんだを
使用することができる。本発明の半導体装置は、半導体
チップ１のＡｌ電極２上の第１バンプ３に形成される第
２バンプ４は、第１バンプ３の直径に対して４０〜８０
％の大きさにしているため、半導体チップ１を基板電極
へ接続したときに第２バンプ４が変形しても第２バンプ
４は、第１バンプ３もしくはＡｌ電極２の接続ピッチと
比較して小さいため、隣接する電極とのショートが発生
しないため狭ピッチ接続に適しているといったメリット
を有する。
【００２３】具体的なデータを以下に示す。図５は本発
明による半導体チップ１の第２バンプ４の径と剥離強度
およびショートの発生率の関係を表したものである。図
６（ａ）〜（ｃ）は第２バンプ４が種々の大きさの場合
の第１バンプ３と第２バンプ４の平面拡大図である。図
６（ａ）は、第２バンプ４の径が第１バンプ３の径の９
０％である場合で、この場合は図５に示す通り、１バン
プ当たりの剥離強度は十分であるが、隣接する電極との
ショートが発生することがある。
明による半導体チップ１の第２バンプ４の径と剥離強度
およびショートの発生率の関係を表したものである。図
６（ａ）〜（ｃ）は第２バンプ４が種々の大きさの場合
の第１バンプ３と第２バンプ４の平面拡大図である。図
６（ａ）は、第２バンプ４の径が第１バンプ３の径の９
０％である場合で、この場合は図５に示す通り、１バン
プ当たりの剥離強度は十分であるが、隣接する電極との
ショートが発生することがある。
【００２４】図６（ｂ）は、第２バンプ４の径が第１バ
ンプ３の径の５０％である場合で、この場合は図５によ
れば剥離強度は図６（ａ）の場合に比べてやや小さいが
実用には十分な値を得ており、隣接する電極とのショー
トも発生しない。図６（ｃ）は、第２バンプ４の径が第
１バンプ３の径の３０％である場合で、この場合は図５
によれば隣接する電極とのショーは発生していないが剥
離強度は不足している以上により第２バンプ４の径は第
１バンプの径の４０〜８０％が適正な範囲である。
ンプ３の径の５０％である場合で、この場合は図５によ
れば剥離強度は図６（ａ）の場合に比べてやや小さいが
実用には十分な値を得ており、隣接する電極とのショー
トも発生しない。図６（ｃ）は、第２バンプ４の径が第
１バンプ３の径の３０％である場合で、この場合は図５
によれば隣接する電極とのショーは発生していないが剥
離強度は不足している以上により第２バンプ４の径は第
１バンプの径の４０〜８０％が適正な範囲である。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、基板の隣
接する電極とショートが発生しないため狭ピッチの電極
を用いた接続に適している。
接する電極とショートが発生しないため狭ピッチの電極
を用いた接続に適している。
【００２６】また半導体チップ等の不良により半導体チ
ップなどを交換する場合に、変形した第２バンプの付着
している面積が狭いため、半導体チップ等を剥離した際
の基板電極と半導体チップ等へのダメージが小さく、か
つ、半導体チップ等の剥離後の配線基板上の第２バンプ
の残量が少なく、除去作業が容易になるといった効果を
有する。
ップなどを交換する場合に、変形した第２バンプの付着
している面積が狭いため、半導体チップ等を剥離した際
の基板電極と半導体チップ等へのダメージが小さく、か
つ、半導体チップ等の剥離後の配線基板上の第２バンプ
の残量が少なく、除去作業が容易になるといった効果を
有する。
【００２７】また本発明のバンプの製造方法により、一
定体積の第２バンプが安定にかつ容易に形成できるとい
う効果を有する。
定体積の第２バンプが安定にかつ容易に形成できるとい
う効果を有する。
【００２８】また本発明のバンプの製造装置では第２の
導電性材料がメタルマスクの開口部以外は空気に触れて
いないため、第２の導電性材料が導電樹脂材料の場合に
溶剤が揮発しにくく、粘度等の特性が変化しにくいとい
う硬化を有する。
導電性材料がメタルマスクの開口部以外は空気に触れて
いないため、第２の導電性材料が導電樹脂材料の場合に
溶剤が揮発しにくく、粘度等の特性が変化しにくいとい
う硬化を有する。
【００２９】またメタルマスクの開口部を介して第２バ
ンプを形成するため、半導体チップの他の部分に第２バ
ンプ材料が付着するという不良が発生しないという効果
を有する。
ンプを形成するため、半導体チップの他の部分に第２バ
ンプ材料が付着するという不良が発生しないという効果
を有する。
【図１】（ａ）は本発明のバンプの一実施例を示す断面
図であり、（ｂ）は（ａ）に示す実施例を配線基板と接
続した状態を示す断面図である。（ｃ）は（ａ）に示す
実施例の一部の第１バンプ３の拡大斜視図、（ｂ）は
（ａ）に示す実施例の拡大斜視図である。
図であり、（ｂ）は（ａ）に示す実施例を配線基板と接
続した状態を示す断面図である。（ｃ）は（ａ）に示す
実施例の一部の第１バンプ３の拡大斜視図、（ｂ）は
（ａ）に示す実施例の拡大斜視図である。
【図２】本発明のバンプの製造方装置の一実施例を示す
構成図である。
構成図である。
【図３】本発明のバンプの製造方法の一実施例の工程の
流れを表す図である。
流れを表す図である。
【図４】本発明のバンプの製造方法の他の実施例の工程
の流れを表す図である。
の流れを表す図である。
【図５】図１に示す実施例の第２バンプの径と接続特性
の関係について表した図である。
の関係について表した図である。
【図６】図１に示す実施例の第１バンプと種々の大きさ
にした第２バンプの平面拡大図である。
にした第２バンプの平面拡大図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は従来のバンプの製造方法を工
程順に表す図である。（ｄ）は配線基板５の基板電極に
接続した従来のバンプを示す断面図である。
程順に表す図である。（ｄ）は配線基板５の基板電極に
接続した従来のバンプを示す断面図である。
【図８】従来の他のバンプの製造方法を示す図である。
１ 半導体チップ ２ ＡＩ電極 ３ 第１バンプ ３ａ 突起 ３ｂ ドーナツ上平面 ４ 微小第２バンプ ５ 配線基板 ６ 基板電極 ７ 導電性樹脂材料 ８ 樹脂材料槽 ９ 開口部 １０ メタルマスク １１ 補充口 １２ シリンジ １３ ディスペンサ １４ ヒーター １５ 樹脂材料隆起 ２１ ガラス基板 ２２ 付着樹脂材料 ２３ 樹脂材料盛り上がり ２４ 高圧空気導入口 ２５ 導電性樹脂材料
Claims (9)
- 【請求項１】 基板の電極上に底面が固定されたほぼ円
筒形状で上面の中央部に突起を有する導電性材料からな
る第１バンプと、この第１バンプ上に前記突起を覆うよ
うに形成され外径が前記第１バンプの外径よりも小さい
導電性材料からなる第２バンプとを含むことを特徴とす
るバンプ。 - 【請求項２】 第２バンプの外径は第１バンプの外径の
４０〜８０％である請求項１記載のバンプ。 - 【請求項３】 第２バンプが導電樹脂材料からなる請求
項１又は２記載のバンプ。 - 【請求項４】 第２バンプがはんだからなる請求項１又
は２記載のバンプ。 - 【請求項５】 基板は半導体チップである請求項１，
２，３又は４記載のバンプ。 - 【請求項６】 基板に設けられた電極に底面が固着され
ほぼ円筒形状で上面の中央部に突起を有する第１の導電
性材料からなる第１バンプ上に前記突起を覆うように外
径が前記第１バンプの外径より小さい第２の導電性材料
からなる第２バンプを形成するバンプの製造方法におい
て、 液状の前記第２の導電性材料の液面に接して前記基板上
の前記第１バンプに対応して外径が前記第１バンプの外
径より小さい開口部を配置したマスクを置き、前記突起
を前記開口部に挿入させて前記第１バンプを前記マスク
に押し当てから前記第１バンプが前記第２の導電性材料
の液面から離れるように前記基板を引き上げて前記第１
バンプの先端部に前記第２の導電性材料を付着させて前
記第２バンプを形成することを特徴とするバンプの製造
方法。 - 【請求項７】 基板に設けられた電極に底面が固着され
ほぼ円筒形状で上面の中央部に突起を有する第１の導電
性材料からなる第１バンプ上に前記突起を覆うように外
径が前記第１バンプの外径より小さい第２の導電性材料
からなる第２バンプを形成するバンプの製造方法におい
て、 前記基板上の前記第１バンプに対応して外径が前記第１
バンプの外径より小さい開口部が配置され水平に置かれ
たマスクの下側に満たされた液状の前記第２の導電性材
料を加圧して前記開口部に前記第２の導電性材料の隆起
を形成し、この隆起に前記第１バンプの前記突起を沈み
こませてから前記第１バンプが前記隆起から離れるよう
前記基板を引き上げて前記第１バンプの先端部に前記第
２の導電性材料を付着させて前記第２バンプを形成する
ことを特徴とするバンプの製造方法。 - 【請求項８】 基板に設けられた電極に底面が固着され
ほぼ円筒形状で上面の中央部に突起を有する第１の導電
性材料からなる第１バンプ上に前記突起を覆うように外
径が前記第１バンプの外径より小さい第２の導電性材料
から第２バンプを形成するためのバンプの製造装置にお
いて、 液状の前記第２の導電性材料を収容する材料槽と、この
材料槽の上面を覆い前記基板上の前記第１バンプに対応
して開口部が配置された水平なマスクと、前記第２の導
電性材料を貯蔵するシリンジと、前記シリンジから前記
材料槽への前記第２の導電性材料の供給及び前記材料槽
内の前記第２の導電性材料の加圧を制御するディスペン
サとを含むことを特徴とするバンプの製造装置。 - 【請求項９】 第２の導電性材料ははんだで材料槽内の
はんだを加熱するヒーターを備えた請求項８記載のバン
プの製造装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5317587A JP2687856B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | バンプの製造方法及び製造装置 |
| US08/339,680 US5508561A (en) | 1993-11-15 | 1994-11-14 | Apparatus for forming a double-bump structure used for flip-chip mounting |
| US08/467,386 US5633204A (en) | 1993-11-15 | 1995-06-06 | Method and apparatus for forming bump structure used for flip-chip mounting, the bump structure and the flip-chip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5317587A JP2687856B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | バンプの製造方法及び製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07176534A true JPH07176534A (ja) | 1995-07-14 |
| JP2687856B2 JP2687856B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=18089900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5317587A Expired - Fee Related JP2687856B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-12-17 | バンプの製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687856B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753890A3 (en) * | 1995-07-14 | 1997-03-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electrode structure for semiconductor device, method of making the same, and mounted body comprising a semiconductor device |
| JPH09199824A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プリント配線板とその実装体 |
| US6177730B1 (en) | 1997-09-10 | 2001-01-23 | Fujitsu Limited | Semiconductor bare chip, method of manufacturing semiconductor bare chip and mounting structure of semiconductor bare chip |
| US6744122B1 (en) | 1999-10-04 | 2004-06-01 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device, method of manufacture thereof, circuit board, and electronic device |
| US6786385B1 (en) | 1997-09-08 | 2004-09-07 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with gold bumps, and method and apparatus of producing the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0228935A (ja) * | 1988-07-19 | 1990-01-31 | Omron Tateisi Electron Co | 実装用接合金属粒の形成法 |
| JPH04214631A (ja) * | 1990-12-12 | 1992-08-05 | Matsushita Electron Corp | バンプ電極の形成方法 |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP5317587A patent/JP2687856B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0228935A (ja) * | 1988-07-19 | 1990-01-31 | Omron Tateisi Electron Co | 実装用接合金属粒の形成法 |
| JPH04214631A (ja) * | 1990-12-12 | 1992-08-05 | Matsushita Electron Corp | バンプ電極の形成方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753890A3 (en) * | 1995-07-14 | 1997-03-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electrode structure for semiconductor device, method of making the same, and mounted body comprising a semiconductor device |
| US6603207B2 (en) | 1995-07-14 | 2003-08-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrode structure for semiconductor device, method for forming the same, mounted body including semiconductor device and semiconductor device |
| JPH09199824A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プリント配線板とその実装体 |
| US6786385B1 (en) | 1997-09-08 | 2004-09-07 | Fujitsu Limited | Semiconductor device with gold bumps, and method and apparatus of producing the same |
| US6177730B1 (en) | 1997-09-10 | 2001-01-23 | Fujitsu Limited | Semiconductor bare chip, method of manufacturing semiconductor bare chip and mounting structure of semiconductor bare chip |
| US6291269B1 (en) | 1997-09-10 | 2001-09-18 | Fujitsu Limited | Semiconductor bare chip, method of manufacturing semiconductor bare chip and mounting structure of semiconductor bare chip |
| US6744122B1 (en) | 1999-10-04 | 2004-06-01 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device, method of manufacture thereof, circuit board, and electronic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2687856B2 (ja) | 1997-12-08 |
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