JPH0758173A - 半導体装置のバーンイン方法及び半導体装置 - Google Patents

半導体装置のバーンイン方法及び半導体装置

Info

Publication number
JPH0758173A
JPH0758173A JP5203930A JP20393093A JPH0758173A JP H0758173 A JPH0758173 A JP H0758173A JP 5203930 A JP5203930 A JP 5203930A JP 20393093 A JP20393093 A JP 20393093A JP H0758173 A JPH0758173 A JP H0758173A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
burn
melting point
metal
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5203930A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihisa Totsuta
義久 土津田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP5203930A priority Critical patent/JPH0758173A/ja
Publication of JPH0758173A publication Critical patent/JPH0758173A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods

Landscapes

  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体装置のバーンイン検査の信頼性を向上
させる。 【構成】 半導体装置101のAl等の金属電極2上に
高融点半田からる突起電極6を設け、該金属突起電極6
の表面に低融点半田7が被覆されてなる半導体装置1を
用いてバーンイン検査を行う。 【効果】 半導体装置とバーンイン基板の接続部への熱
印加でバーンイン基板との溶着及び取り外しが可能で微
細な電極パターンを有する半導体装置のバーンイン工程
の実施が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置のバーンイ
ン方法、特に突起電極の形成されたベアチップに適用し
て有効なバーンイン方法及びバーンイン方法に適した半
導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置はピン挿入のパッケー
ジ(DIP)や表面実装タイプのパッケージ(QFP,
PLCC)などが多く用いられており、バーンイン基板
に接続されているソケットにパッケージを装着し、バー
ンイン工程を行っていた。しかしながら、パッケージ化
されていないベアチップでは、バーンインを行うことは
困難であった。またベアチップのバーンイン方法とし
て、特開平4−56244号公報「ベアチップのバーン
イン方法」に開示されているようにバーンイン基板の接
続パッド上にクリーム半田を印刷により供給し、突起電
極の形成された半導体装置を接続し、バーンイン工程を
行う方法が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来ではベアチップを
実装するユーザー側では、回路基板に実装した状態で、
バーンインに相当するスクリーニング工程を設け、不良
の半導体装置を交換しなければならなく、半導体装置供
給メーカーでは十分な品質保証を行えないままユーザー
に供給せざるを得ない状況にある。
【0004】また上記記載の特開平4−56244号公
報の方法であるバーンイン基板の接続パッド上に半田ペ
ーストをスクリーン印刷する場合、通常良好な印刷性を
得る為には図8のように開口部に5個、厚さ方向に3個
以上の半田粒子81が必要であり、例えば300μmピ
ッチの配線がならんでいる場合、線巾を200μmとし
ても一つの半田粒子81は40μm以下でなければなら
なく、大きな半田粒子81があると目づまりを起こし、
版ぬけ性が悪化していた。一方、30μm程度以下の半
田粒子を作製するのは困難であり、また粒径が小さくな
れば、半田の表面積が増し、酸化物の量が増え、従って
半田ボールの発生頻度が増し、半田付け部でのボイドの
発生が増加し、当然粒径にもバラツキがあり、30〜4
0μmの範囲におさめるのは技術的に困難な状況にあっ
た。
【0005】また、版ぬけ性を考えて、100μm厚程
度に薄くしたスクリーン82を用いる必要があり、強度
が弱く、伸びを生じる為に印刷精度が悪化していた。
【0006】また実際問題として、基板とスクリーン8
2の印刷の位置精度は±100μm以上のバラツキがあ
り、微細な電極上に印刷するのは困難であった。位置精
度のバラツキの他に半田ペーストのダレやにじみ等も考
慮すれば300μmピッチの印刷が限界であった。
【0007】
【課題を解決するための手段】半導体装置のバーンイン
方法において、半導体装置の電極パッド上に形成されて
いる金属突起電極上に該金属突起電極より融点の低い低
融点金属を供給する第1工程と、該低融点金属の融点温
度以上かつ前記金属突起電極部を形成する金属の融点未
満の温度を上記半導体装置の金属電極部に加熱する第2
工程と、該半導体装置の金属電極部とバーンイン基板上
の接続パッドとを前記低融点金属の溶着により取り付け
る第3工程と、バーンイン試験及び特性試験等の検査を
行い、上記半導体装置の良否の判定を行う第4工程と、
上記半導体装置の金属電極部と上記バーンイン基板上の
接続パッドとの接続部に上記第2工程と同様の処理を行
い、上記半導体装置をバーンイン基板から取り外す第5
工程とを含む。
【0008】また上記金属突起電極は高融点半田、上記
低融点金属は低融点半田を用いることを特徴とする。
【0009】また半導体装置において金属突起電極上に
該金属突起電極より融点の低い低融点金属が被覆されて
いることを特徴とする。
【0010】また半導体装置において、上記金属突起電
極は高融点半田、上記低融点金属は低融点半田を用いる
ことを特徴とする。
【0011】
【作用】半導体装置上の金属突起電極上に低融点金属を
形成し、該低融点金属の融点温度以上かつ前記金属突起
電極部を形成する金属の融点未満の温度を上記半導体装
置の金属電極部に加熱することにより前記低融点金属の
みが熔融するので、該金属電極部とバーンイン基板とを
該低融点金属の溶着により取り付け、及び取り外しが容
易に行える。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0013】図1に本発明の構成を示す。1は本発明の
実施例における半導体装置、101が半導体基板、2は
Al等の金属電極、下地金属(中間金属層)としてTi
W3、Cu4、5はメッキCu、6は高融点半田製突起
電極、7は低融点半田、8は絶縁膜である。
【0014】図2に図1に示す半田突起電極を形成して
いく工程を示す。まず半導体基板101のAl電極2上
に形成されている酸化物を、逆スパッタにより除去する
(図2(a))。次に半田突起電極の下地電極として、
TiW3及びCu4をそれぞれ0.1〜0.3μm程度
スパッタする(図2(b))。下地金属としては、Al
電極と野密着性や金属拡散などを考慮し選択する。次に
感光性レジスト9を塗布し、半田突起電極形成部のみ開
口する(図2(c))。次に半導体基板101上に形成
された前記下地金属3、4を陰極として、Cu5を5μ
m程度電界メッキにより供給する。スパッタにより供給
されたCu4は非常に薄く、半田中に拡散してしまう恐
れがあるためである。次に下地金属3、4を陰極とし
て、Cu5を5μm程度電界メッキにより供給する。ス
パッタにより供給された下地金属の上記Cu4は非常に
薄く、半田中に拡散してしまう恐れがあるためである。
次に、下地金属3、4を陰極として、Sn:Pb=5:
95の組成の高融点半田からなる突起電極6を電界メッ
キにより供給する。続いて、前記突起電極6よりも融点
の低いSn:Pb=60:40の組成の低融点半田7を
電界メッキにより供給する。前記低融点半田7のメッキ
量は、バーンイン基板への接続が可能であれば良いた
め、上記高融点半田6に比べ少量で良い(図2
(d))。
【0015】次に感光性レジスト9を除去し、不要な下
地金属3、4をエッチング除去する事により(図2
(e))、本発明の半導体装置1を得ることができる。
もちろん、ここで示した半田突起電極の下地金属3、4
は一実施例であり、これ以外の材料を用いてもかまわな
い。図3はバーンイン基板10(ここでは基板材料はセ
ラミック製)を示している。バーンイン基板10は半導
体装置1上の半田突起電極に対応する位置に、接続パッ
ドを有し、接続パッドの最表面は親半田性の金属により
被覆されている。
【0016】本実施例では、バーンイン基板10の材料
としてセラミック、また配線材料としてAl11、接続
パッド部にはNi12が2〜3μm程度供給され、更に
Auメッキ13が0.05〜0.1μm程度供給され、
更にAuメッキ13が0.05〜0.1μm程度実施さ
れている場合を示しているがこれに限るものではない。
【0017】図4に半導体装置1とバーンイン基板10
と接続時の断面図を示す。半導体装置1の電極とバーン
イン基板10の電極を対向させ、位置合わせを行い、こ
の状態で加熱することにより低融点半田7を熔融するこ
とにより、半導体装置1をバーンイン基板10上に電気
的、機械的に接続する。前記低融点半田7は、融点が約
183℃なので約230℃程度に加熱することにより、
良好な接続が行える。このとき、上記高融点半田6は融
点が315℃なので熔融しない。半導体装置1をバーン
イン基板10に搭載した状態で、バーンイン工程を行
い、特性試験により、半導体装置1の良否を判定し選別
する。その後、再度前記低融点半田7を熔融し、半導体
装置1をバーンイン基板10より取り外し、良品、不良
品の半導体装置1をそれぞれ所定のトレイに収納する。
【0018】バーンインにて良好であった半導体装置1
が、ユーザーに出荷され実際にフリップチップで接続さ
れるときには、上記低融点半田7を熔融することにより
行われる。このとき、上記高融点半田製突起電極6と、
その表面に残っている上記低融点半田7の皮膜が残り、
2回目以降はこの上に半導体装置1を接続してバーンイ
ン工程を行うことが可能である。
【0019】(実施例2)本発明の第2の実施例を図5
に示す。まず、第一の実施例と同様に、図2に示す工程
において電極形成部に高融点半田からなる突起電極61
を供給したのち、In:Pb:Ag=80:15:5の
組成の低融点半田71浴中に、半導体装置1を侵漬する
ことにより前記高融点半田による突起電極61上に低融
点半田71が供給される。
【0020】図6にバーンイン基板10(ここでは基板
材料はガラスエポキシ製)を示す。半導体装置1の電極
に対応する位置に、接続パッドを有し、接続パッドの最
表面は、親半田性の金属により被覆されている。本実施
例では、バーンイン基板10の配線材料としてCu1
4、接続パッド部にはNi12が2〜3μm程度供給さ
れ、更にAuメッキ13が0.05〜0.1μm程度施
されており、不要な部分はソルダーレジスト15により
被覆されている場合を示しているがこれに限るものでは
ない。
【0021】図7は半導体装置1の電極とバーンイン基
板10の電極を対向させ、位置合わせを行い、この状態
で加熱することにより前記低融点半田71を熔融するこ
とにより、半導体装置1をバーンイン基板10上に電気
的、機械的に接続することを示すものである。前記低融
点半田71は融点が約157℃なので約180℃程度に
加熱することにより良好な接続が行える。このとき上記
高融点半田61の融点が約183℃なので熔融しない。
半導体装置1をバーンイン基板10に搭載した状態で、
バーンイン工程を行い、特性試験により、半導体装置1
の良否を判定し選別する。その後、再度上記低融点半田
71を熔融し、半導体装置1をバーンイン基板17より
取り外し、良品、不良品の半導体装置1をそれぞれ所定
のトレイに収納する。バーンインにて良好であった半導
体装置1が、実際にフリップチップ接続されるときには
上記高融点半田からなる突起電極61を熔融することに
より行われる。このとき該突起電極61と、その表面に
残っている上記低融点半田71は混和する。
【0022】またバーンイン基板は、第1の実施例と同
様に再使用が可能である。
【0023】
【発明の効果】以上に述べてきたように本発明によれば
ベアチップの半田突起電極上に低融点金属を設けている
ので、半導体装置とバーンイン基板の接続部への熱印加
でバーンイン基板との溶着及び取り外しが可能で、微細
な電極パターンを有する半導体装置のバーンイン工程を
実施することが容易となり、半導体装置供給メーカーの
品質保証が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】本発明の実施例における半導体装置の形成の工
程図を示す。
【図3】本発明の一実施例に用いるバーンイン基板を示
す図である。
【図4】半導体装置とバーンイン基板の接続時の断面図
である。
【図5】本発明の第2の実施例を示す図である。
【図6】第2の実施例に用いるバーンイン基板を示す図
である。
【図7】第2の実施例における半導体装置とバーンイン
基板の接続時の断面図である。
【図8】従来におけるクリーム半田印刷の説明図であ
る。
【符号の説明】
1 半導体装置 101 半導体基板 6 高融点半田製突起電極 7 低融点半田 9 感光性レジスト 10 バーンイン基板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体装置のバーンイン方法において、 半導体装置の電極パッド上に形成されている金属突起電
    極上に該金属突起電極より融点の低い低融点金属を供給
    する第1工程と、 該低融点金属の融点温度以上かつ前記金属突起電極部を
    形成する金属の融点未満の温度を上記半導体装置の金属
    電極部に加熱する第2工程と、 該半導体装置の金属電極部とバーンイン基板上の接続パ
    ッドとを前記低融点金属の溶着により取り付ける第3工
    程と、 バーンイン試験及び特性試験等の検査を行い、上記半導
    体装置の良否の判定を行う第4工程と、 上記半導体装置の金属電極部と上記バーンイン基板上の
    接続パッドとの接続部に上記第2工程と同様の処理を行
    い、上記半導体装置をバーンイン基板から取り外す第5
    工程とを含むことを特徴とする半導体装置のバーンイン
    方法。
  2. 【請求項2】 半導体装置のバーンイン方法において、 上記金属突起電極は高融点半田、上記低融点金属は低融
    点半田を用いることを特徴とする請求項1記載の半導体
    装置のバーンイン方法。
  3. 【請求項3】 半導体装置において金属突起電極上に該
    金属突起電極より融点の低い低融点金属が被覆されてい
    ることを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】 半導体装置において、上記金属突起電極
    は高融点半田、上記低融点金属は低融点半田を用いるこ
    とを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
JP5203930A 1993-08-18 1993-08-18 半導体装置のバーンイン方法及び半導体装置 Pending JPH0758173A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5203930A JPH0758173A (ja) 1993-08-18 1993-08-18 半導体装置のバーンイン方法及び半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5203930A JPH0758173A (ja) 1993-08-18 1993-08-18 半導体装置のバーンイン方法及び半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0758173A true JPH0758173A (ja) 1995-03-03

Family

ID=16482054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5203930A Pending JPH0758173A (ja) 1993-08-18 1993-08-18 半導体装置のバーンイン方法及び半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0758173A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07283225A (ja) * 1994-04-07 1995-10-27 Nippondenso Co Ltd バンプ電極を有する回路基板
US6103553A (en) * 1996-12-11 2000-08-15 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Method of manufacturing a known good die utilizing a substrate
JP2007278734A (ja) * 2006-04-03 2007-10-25 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 磁気センサ及びその製造方法
JP2007278733A (ja) * 2006-04-03 2007-10-25 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 磁気センサ及びその製造方法
JP2008020308A (ja) * 2006-07-12 2008-01-31 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 磁気センサ及びその製造方法
US8169215B2 (en) 2006-04-13 2012-05-01 Asahi Kasei Emd Corporation Magnetic sensor and method of manufacturing thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07283225A (ja) * 1994-04-07 1995-10-27 Nippondenso Co Ltd バンプ電極を有する回路基板
US6103553A (en) * 1996-12-11 2000-08-15 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Method of manufacturing a known good die utilizing a substrate
CN1133207C (zh) * 1996-12-11 2003-12-31 现代电子产业株式会社 用于集成电路芯片筛选测试组件的电路板及方法
JP2007278734A (ja) * 2006-04-03 2007-10-25 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 磁気センサ及びその製造方法
JP2007278733A (ja) * 2006-04-03 2007-10-25 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 磁気センサ及びその製造方法
US8169215B2 (en) 2006-04-13 2012-05-01 Asahi Kasei Emd Corporation Magnetic sensor and method of manufacturing thereof
JP2008020308A (ja) * 2006-07-12 2008-01-31 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 磁気センサ及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8960526B2 (en) Flux for soldering and soldering process
JP2007123354A (ja) 電子機器用プリント板の製造方法およびこれを用いた電子機器
JP3763520B2 (ja) はんだ付け用組成物
JP2002158264A (ja) プローブカード及びその製造方法
US6303400B1 (en) Temporary attach article and method for temporary attach of devices to a substrate
JP2928484B2 (ja) Icチップの試験のための方法および装置
JP2002031652A (ja) プローブカード、その修復方法及びその製造方法
JPH0758173A (ja) 半導体装置のバーンイン方法及び半導体装置
JPH06267964A (ja) バンプの形成法
JP2715793B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH11121648A (ja) 電子部品実装体およびこれを構成する基板
US6391678B1 (en) Method for controlling solderability of a conductor and conductor formed thereby
US5962151A (en) Method for controlling solderability of a conductor and conductor formed thereby
JPH1183937A (ja) 半導体装置試験用基板及び半導体装置試験方法
JP2692522B2 (ja) パッケージモジュール基板
JP3635882B2 (ja) 電子部品実装基板
JPH0385750A (ja) 半導体装置およびその実装方法
JPH05144821A (ja) 半導体装置
JPH05136143A (ja) 半導体素子及びその製造方法
JPH0864717A (ja) 回路部品の実装方法
JP2000164772A (ja) エリアアレイパッケージic用の補助プリント配線板、icのテスト方法およびプリント配線板の修復方法
JPH0511019A (ja) 回路部品の試験法及びその為の可撓性回路基板
JPH0536695A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2811112B2 (ja) 半田供給板
JPH04297091A (ja) 半田コートプリント回路基板とその製造方法