JPH0793342B2 - Method of forming electrodes - Google Patents

Method of forming electrodes

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JPH0793342B2
JPH0793342B2 JP63334226A JP33422688A JPH0793342B2 JP H0793342 B2 JPH0793342 B2 JP H0793342B2 JP 63334226 A JP63334226 A JP 63334226A JP 33422688 A JP33422688 A JP 33422688A JP H0793342 B2 JPH0793342 B2 JP H0793342B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえば半導体素子などが形成された集積回
路基板と、プリント基板、フレキシブル基板、あるいは
セラミック基板などの回路基板とを電気的に接続するた
めに好適に実施される電極の形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is for electrically connecting an integrated circuit board on which a semiconductor element or the like is formed and a circuit board such as a printed board, a flexible board, or a ceramic board. In particular, the present invention relates to a method for forming an electrode.

従来の技術 従来、半導体素子が形成されたIC(Integrated Circui
t)基板の電極と他の回路基板の電極とを相互に圧接し
て電気的に接続する方法としては、主として、特公昭59
−2179または特公昭62−6652などに開示された異方性導
電シートを用いる方法(以後、「第1従来例」と称す
る)、特開昭63−13337に開示された金属の特記電極を
用いる方法(以後、「第2従来例」と称する)、ならび
に特開称61−242041、特開昭61−259548、および特開昭
63−150930に開示された弾性突起電極を用いる方法(以
後、「第3従来例」と称する)などが知られている。
Conventional technology Conventionally, IC (Integrated Circui
t) As a method for electrically connecting the electrodes of the board and the electrodes of the other circuit board by press-contacting each other, the method described in Japanese Patent Publication No.
-2179 or a method using an anisotropic conductive sheet disclosed in JP-B-62-6652 (hereinafter referred to as "first conventional example"), and a metal special electrode disclosed in JP-A-63-13337. Method (hereinafter referred to as "second conventional example"), as well as JP-A-61-242041, JP-A-61-259548, and JP-A-61-259548.
A method using an elastic projection electrode disclosed in 63-150930 (hereinafter referred to as "third conventional example") and the like are known.

第1従来例では、合成樹脂などから成る接着剤中に導電
性の微粒子を分散した異方性導電シートを用いて、この
異方性導電シートがこのシートに加えられる圧力方向に
対してのみ導電性を示し、それ以外の方向に対しては非
導電性であるという異方性を利用している。すなわち、
接続したい電極間にこの異方性導電シートを介在させ、
この電極間に介在したシート部分をシート厚み方向に亘
って加圧することによって各電極間の電気的接続を行う
ものである。しかしこの異方性導電シートでは、接続す
る電極のピッチ幅が150μm程度以下の微細ピッチにお
いては、シート中に分散した導電性微粒子のために隣接
する電極端子間が導通可能状態となってしまい短絡の原
因となっていた。
In the first conventional example, an anisotropic conductive sheet in which conductive fine particles are dispersed in an adhesive made of a synthetic resin or the like is used, and the anisotropic conductive sheet is conductive only in the pressure direction applied to this sheet. The anisotropy of exhibiting the property of being non-conductive in the other directions is utilized. That is,
Insert this anisotropic conductive sheet between the electrodes you want to connect,
The sheet portion interposed between the electrodes is pressed in the sheet thickness direction to electrically connect the electrodes. However, in this anisotropic conductive sheet, when the pitch width of the electrodes to be connected is a fine pitch of about 150 μm or less, the conductive fine particles dispersed in the sheet make it possible for the adjacent electrode terminals to become conductive, resulting in a short circuit. Was the cause of.

第2従来例は、上述した第1従来例の問題点を解消する
ために、接続される回路基板の一方の電極表面上に金属
材料から成る突起電極を設けて、対応する電極に圧接し
て電気的接続を行うものである。この第2従来例によれ
ば、微小ピッチ幅を有する電極の接続は可能であるけれ
ども、突起電極の高さが不揃いであるために圧接時の接
続抵抗に不均一性が現われ、接続の信頼性が劣るという
問題点があった。
In the second conventional example, in order to solve the above-mentioned problems of the first conventional example, a protruding electrode made of a metal material is provided on one electrode surface of a circuit board to be connected, and is pressed against a corresponding electrode. It is for electrical connection. According to the second conventional example, although the electrodes having a minute pitch width can be connected, the unevenness of the connection resistance at the time of press contact appears due to the uneven height of the protruding electrodes, and the connection reliability is improved. There was a problem that was inferior.

第3従来例は、上述した第2従来例の問題点を解消する
ために、突起電極を、弾性を有するとともに導電性を有
する部材から構成し、この突起電極の高さの不揃いを圧
接時における突起電極の弾性変形で吸収するようにして
いる。
In the third conventional example, in order to solve the above-mentioned problems of the second conventional example, the protruding electrode is composed of a member having elasticity and conductivity, and the unevenness of the height of the protruding electrode when pressure welding is performed. The protrusion electrodes are elastically deformed so as to be absorbed.

発明が解決しようとする課題 第3従来例の中でも特に、特開昭61−242041および特開
昭61−259548においては、突起電極を形成するためにス
クリーン印刷などの印刷法を用いている。しかし印刷法
では、微小なピッチ幅を有する電極に対応して微小な突
起電極を形成することが困難であり、微小ピッチ幅を有
する電極間相互を短絡なく接続することができない。
Problems to be Solved by the Invention Among the third conventional examples, in JP-A-61-242041 and JP-A-61-259548, a printing method such as screen printing is used to form the protruding electrodes. However, in the printing method, it is difficult to form minute protruding electrodes corresponding to electrodes having a minute pitch width, and electrodes having a minute pitch width cannot be connected to each other without a short circuit.

また第3従来例中の特開昭63−150930においては、突起
電極を形成する際に用いる導電性インクを選択的に硬化
させるために、マスク板を介して赤外線あるいは紫外線
などを照射して導電性インクを硬化させている。しかし
赤外線照射などを用いた熱硬化による方法では、導電性
インクの熱硬化には数分〜数十分の時間を必要とする。
したがってマスク板の開口周辺の導電性インクもまた、
開口部を通して照射された赤外線によって加熱された導
電性インクからの熱伝導によって加熱されて硬化し、微
小ピッチ幅でのパターン形成性が悪く不鮮明となってし
まう。また紫外線照射などを用いた光硬化による方法で
は、導電性を得るためにインク中に添加されている金属
粉、合金粉、導電粉、あるいは金属めっきしたガラスビ
ーズなどが不透明であるために、照射される紫外線が導
電性インク全体に照射されず光硬化が不充分となる、し
たがってパターン形成性が悪いという問題点があった。
In JP-A-63-150930 of the third conventional example, in order to selectively cure the conductive ink used for forming the protruding electrodes, the conductive ink is irradiated with infrared rays or ultraviolet rays through a mask plate. The curing ink is being cured. However, in the method of heat curing using infrared irradiation or the like, it takes several minutes to several tens of minutes to heat cure the conductive ink.
Therefore, the conductive ink around the opening of the mask plate also
The conductive ink heated by the infrared rays radiated through the openings is heated and cured by heat conduction, resulting in poor pattern formability in a minute pitch width and unclearness. In addition, in the method of photo-curing using ultraviolet irradiation, since the metal powder, alloy powder, conductive powder, or metal-plated glass beads added to the ink to obtain conductivity is opaque, irradiation There is a problem in that the entire surface of the conductive ink is not irradiated with the generated ultraviolet rays and the photo-curing is insufficient, and thus the pattern formability is poor.

さらに、特開昭61−242041および特開昭63−150930にお
いては、弾性を有する突起電極の材料として、樹脂中に
導電性賦与剤として各種の導電性粉末を混入した導電性
樹脂を使用している。このような導電性樹脂において
は、充分な弾性を保つためには導電性粉末の量を少量に
抑える必要がある。しかしながら導電性粉末の量が少な
いと逆に導電性樹脂の導電性が悪く、この導電性樹脂を
用いた突起電極の接続抵抗が高くなってしまうという問
題点があった。
Further, in JP-A-61-242041 and JP-A-63-150930, a conductive resin in which various conductive powders are mixed as a conductivity-imparting agent into a resin is used as a material for a protruding electrode having elasticity. There is. In such a conductive resin, it is necessary to keep the amount of the conductive powder small in order to maintain sufficient elasticity. However, when the amount of the conductive powder is small, on the contrary, the conductive resin has poor conductivity, and the connection resistance of the protruding electrode using this conductive resin becomes high.

本発明の目的は、上述した問題点を解決して、相互に接
続される配線基板の電極の微細化に対応できるととも
に、低電気抵抗の接続が可能であって、相互の電極を高
い信頼性で電気的に接続するために用いることができる
電極の形成方法を提供することである。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to cope with the miniaturization of electrodes of wiring boards to be connected to each other, and to enable the connection of low electric resistance, thereby making the mutual electrodes highly reliable. It is to provide a method for forming an electrode that can be used for electrical connection with.

課題を解決するための手段 本発明は、仮基板の一表面に、弾性および動電性を有す
る複数の介在体を並べて、離脱可能に1層で付着し、 介在体に接続されるべき電極を有する配線基板と、仮基
板とを、仮基板に付着している介在体が配線基板に対抗
する状態で加圧するとともに加熱して、介在体と電極と
の合金接合を行うことを特徴とする電極の形成方法であ
る。
Means for Solving the Problems According to the present invention, a plurality of intervening bodies having elasticity and electrokinetic property are arranged on one surface of a temporary substrate, and they are detachably attached in one layer to form electrodes to be connected to the interposing bodies. An electrode characterized in that the wiring board and the temporary board are pressurized and heated in a state in which the interposition body attached to the temporary board opposes the wiring board, thereby performing alloy joining of the interposition body and the electrode. Is a method of forming.

作用 本発明の電極の形成方法においては、弾性を有するとと
もに導電性をも有する介在体が用いられる。この介在体
は配線基板の電極上に合金接合によって固定され、これ
によって配線基板上に突起した電極が形成される。
Action In the method for forming an electrode of the present invention, an interposition body having elasticity and conductivity is used. This interposer is fixed on the electrode of the wiring board by alloy bonding, whereby a protruding electrode is formed on the wiring board.

したがって、たとえば半導体装置を回路基板上に実装す
る場合に、この半導体装置上に前記突起した電極を形成
すれば、前記回路基板に半導体装置が圧接などの方法に
よって高い信頼性で接続される。
Therefore, for example, when a semiconductor device is mounted on a circuit board, if the protruding electrodes are formed on the semiconductor device, the semiconductor device is connected to the circuit board with high reliability by a method such as press contact.

また、前記特記した電極を用いて圧接する場合に、回路
基板相互の接合に光硬化性あるいは自然硬化性の接着剤
などを使用することによって、広い面積を低温で接着す
ることができるとともに、電気的な接続部が樹脂によっ
て封止されるために電気的接続の信頼性がさらに向上さ
れる。
Further, when pressure-contacting using the above-mentioned special electrode, by using a photo-curable or natural-curable adhesive for bonding the circuit boards to each other, it is possible to bond a wide area at low temperature and Since the electrical connection portion is sealed with resin, the reliability of electrical connection is further improved.

特に本発明によれば、仮基板を用い、その一表面上に介
在体を並べて粘着剤などを用いて離脱可能に1層で付着
し、この仮基板と配線基板とを加圧および加熱して介在
体と電極との合金接合を行って介在体と電極とを固定す
るようにしたので、配線基板の電極上に介在体を配置す
る際に、その配線基板と個別的な介在体との精密な位置
合せを行う必要がなく、したがって生産性が向上する。
In particular, according to the present invention, a temporary substrate is used, and interposers are arranged on one surface of the temporary substrate so as to be detachably attached in one layer using an adhesive or the like, and the temporary substrate and the wiring substrate are pressed and heated. Since the interposition body and the electrode are fixed by alloying the interposition body and the electrode, when the interposition body is arranged on the electrode of the wiring board, the precision of the wiring board and the individual interposition body There is no need to perform precise alignment, thus improving productivity.

実施例 第1図は本発明の電極の形成方法に従って突起した電極
13(以下単に、「突起電極13」という)が形成された半
導体装置1を後述の液晶表示装置2に実装した場合の拡
大断面図であり、第2図はその半導体装置1が実装され
た液晶表示装置2の断面図である。第2図を参照して、
表面に電極3および対向電極4がそれぞれ形成された一
対の液晶表示板5,6は、シール樹脂7を介して貼合わさ
れており、その間に液晶8が封止されている。液晶表示
装置2において、電極3は液晶表示板5上を図面右方に
延び、液晶表示装置2の表示駆動を行うために実装され
た半導体装置1の突起電極13と接続されている。
EXAMPLE FIG. 1 shows an electrode which is projected according to the method for forming an electrode of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a semiconductor device 1 on which 13 (hereinafter, simply referred to as “protruding electrode 13”) is mounted on a liquid crystal display device 2 described later. FIG. 2 is a liquid crystal on which the semiconductor device 1 is mounted. 3 is a cross-sectional view of the display device 2. FIG. Referring to FIG.
A pair of liquid crystal display plates 5 and 6 each having an electrode 3 and a counter electrode 4 formed on the surface are bonded together via a sealing resin 7, and a liquid crystal 8 is sealed between them. In the liquid crystal display device 2, the electrode 3 extends to the right of the drawing on the liquid crystal display plate 5 and is connected to the protruding electrode 13 of the semiconductor device 1 mounted for driving the display of the liquid crystal display device 2.

半導体装置1は、シリコンあるいはガリウムヒ素などの
ウエハ上に拡散層が形成され、これによって多数のトラ
ンジスタやダイオードなどが構成されて、液晶表示装置
2の表示駆動を行う機能を有する。第1図を参照して、
半導体装置1は、配線基板である基板10と、基板10の最
上層に形成された電極11と、たとえばSiN、SiO2、ある
いはポリイミドなどから成る表面保護層12とを含む。電
極11は、たとえばAl−Siなどから成る。
The semiconductor device 1 has a diffusion layer formed on a wafer such as silicon or gallium arsenide, and a large number of transistors, diodes, and the like are formed by the diffusion layer, and has a function of driving the display of the liquid crystal display device 2. Referring to FIG.
The semiconductor device 1 includes a substrate 10 which is a wiring substrate, an electrode 11 formed on the uppermost layer of the substrate 10, and a surface protective layer 12 made of, for example, SiN, SiO 2 , or polyimide. The electrode 11 is made of, for example, Al-Si.

この半導体装置1の電極11上には、後述される本発明の
電極の形成方法に従って突起電極13が形成される。
A protruding electrode 13 is formed on the electrode 11 of the semiconductor device 1 according to the electrode forming method of the present invention described later.

一方、液晶表示板5の電極3は、たとえばソーダガラス
などの表面上に形成された錫添加酸化インジウム(Indi
um Tin Oxide、以下「ITO」と略記する)またはニッケ
ルでめっきされたITOであって、通常厚みは100〜200nm
程度である。
On the other hand, the electrode 3 of the liquid crystal display panel 5 is made of tin-containing indium oxide (Indioxide) formed on the surface of, for example, soda glass.
um Tin Oxide (hereinafter abbreviated as “ITO”) or nickel-plated ITO with a typical thickness of 100 to 200 nm
It is a degree.

半導体装置1と液晶表示板5とは、電極3,11間が所定の
間隔l1となるように、突起電極13と電極3とを対向して
圧接し、この状態で予め基板5,10間に充填された接着剤
層14を硬化して接合する。接着剤層14としては、たとえ
ば反応硬化性、嫌気硬化性、熱効果性、光硬化性などの
各種接着剤を使用することができる。特に本実施例で
は、液晶表示板5が透光性材料であるガラスから成るの
で、接着剤層14には高速接合可能な光硬化性接着剤を使
用することができる。
In the semiconductor device 1 and the liquid crystal display panel 5, the protruding electrodes 13 and the electrodes 3 are pressed and opposed to each other so that the electrodes 3 and 11 have a predetermined distance l1. The filled adhesive layer 14 is cured and bonded. As the adhesive layer 14, for example, various kinds of adhesives having a reaction curability, an anaerobic curability, a heat effect, a photocurability and the like can be used. Particularly, in this embodiment, since the liquid crystal display panel 5 is made of glass which is a translucent material, the adhesive layer 14 can be made of a photo-curable adhesive capable of high-speed bonding.

第3図に、上述の第1図に示した突起電極13に使用され
る弾性導電粒子15の一例の断面図を示す。弾性導電粒子
15は、高分子材料から成る弾性ビース16表面上に、金属
材料から成る導電性の被覆層17が被覆されて構成され
る。弾性ビーズ16としては、ポリイミド樹脂、エポキシ
樹脂、アクリル樹脂などの合成樹脂およびシリコーンゴ
ム、ウレタンゴムなどの合成ゴムが使用できる。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of an example of the elastic conductive particles 15 used for the protruding electrode 13 shown in FIG. Elastic conductive particles
The surface 15 of the elastic bead 16 made of a polymer material is formed by coating a conductive coating layer 17 made of a metal material. As the elastic beads 16, synthetic resins such as polyimide resin, epoxy resin and acrylic resin and synthetic rubbers such as silicone rubber and urethane rubber can be used.

被覆層17の導電性材料としては、半田付性、延性の点か
らAuが好ましいけれども、Pt、Pd、Ni、Cu、In、Sn、P
b、Co、Agなどの金属およびこれらの合金を、弾性ビー
ズ16表面上に一層もしくは二層以上で被覆してもよい。
二層以上で被覆する場合には、弾性ビーズ16への密着性
の優れるたとえばNiなどの金属層を先に形成し、さらに
それら金属層の酸化を防止するためにAuなどの金属層を
被覆する。被覆の方法としては、スパッタリング法ある
いはエレクトロンビーム蒸着法、および無電解めっきな
どの方法を用いることができる。
As the conductive material of the coating layer 17, although Au is preferable in terms of solderability and ductility, Pt, Pd, Ni, Cu, In, Sn, P
Metals such as b, Co and Ag and alloys thereof may be coated on the surface of the elastic beads 16 in one layer or two or more layers.
In the case of coating with two or more layers, a metal layer having excellent adhesion to the elastic beads 16 such as Ni is formed first, and then a metal layer such as Au is coated to prevent oxidation of those metal layers. . As a coating method, a sputtering method, an electron beam vapor deposition method, electroless plating, or the like can be used.

第4図は、半田金属を用いて本発明の前提となる電極の
形成方法を実施する場合の製造工程を順次的に示す断面
図である。半導体装置1の電極11としては、通常Al−Si
が使用されている。したがってこの電極11上に金属の拡
散を防止するためのバリアメタル層18、親半田層19、お
よび半田層20をこの順に、蒸着法、フォトリソグラフィ
法、めっき法などの周知の方法によって形成し、第4図
(1)に示される構造を有した接続領域を電極11上に形
成する。バリアメタル層18としては、Ti、W、Crなどの
金属およびそれらの合金が使用できる。親半田層19とし
ては、Cu、Ni、Au、Ag,Ptなどの金属およびそれらの合
金が使用できる。半田層20としては、比較的低融点のPb
−Sn系(融点m.p.≒183℃)、In−Sn系(m.p.≒116℃)
などが使用できる。
FIG. 4 is a cross-sectional view sequentially showing the manufacturing process when the method of forming an electrode, which is the premise of the present invention, is carried out by using a solder metal. The electrode 11 of the semiconductor device 1 is usually Al-Si
Is used. Therefore, a barrier metal layer 18, a parent solder layer 19, and a solder layer 20 for preventing metal diffusion on the electrode 11 are formed in this order by a known method such as a vapor deposition method, a photolithography method, and a plating method, A connection region having the structure shown in FIG. 4A is formed on the electrode 11. As the barrier metal layer 18, metals such as Ti, W, Cr and alloys thereof can be used. As the parent solder layer 19, metals such as Cu, Ni, Au, Ag and Pt and alloys thereof can be used. As the solder layer 20, Pb having a relatively low melting point is used.
-Sn system (melting point mp = 183 ° C), In-Sn system (mp = 116 ° C)
Etc. can be used.

第4図(1)に示される構造を有した接続領域が形成さ
れた半導体装置1上に、スピンコートあるいはロールコ
ートなどの方法によってフラックス21を塗布する。この
フラックスを塗布する目的は、半田付性を向上するとと
もに、弾性導電粒子15を基板10上に付着させるためであ
る。したがってこのフラックス21としては、非揮発性を
有するとともに所定の粘性を有するものが用いられる。
The flux 21 is applied onto the semiconductor device 1 in which the connection region having the structure shown in FIG. 4 (1) is formed by a method such as spin coating or roll coating. The purpose of applying this flux is to improve the solderability and to adhere the elastic conductive particles 15 onto the substrate 10. Therefore, as the flux 21, one having a non-volatile property and a predetermined viscosity is used.

次に第4図(2)に示されるように、第3図に示された
弾性導電粒子15を基板10上に配置する。したがってフラ
ックス21の厚みとしては、弾性導電粒子15の直径の1/2
〜1/5程度であることが好ましい。この後、基板10を220
〜250℃に加熱して半田層20を再溶融、弾性導電粒子15
表面に形成された被覆層17と半田接合させる。
Next, as shown in FIG. 4 (2), the elastic conductive particles 15 shown in FIG. 3 are arranged on the substrate 10. Therefore, the thickness of the flux 21 is 1/2 of the diameter of the elastic conductive particles 15.
It is preferably about 1/5. After this, the substrate 10 is 220
Re-melt the solder layer 20 by heating to ~ 250 ° C, elastic conductive particles 15
It is soldered to the coating layer 17 formed on the surface.

半田接合後に、基板10および接合された弾性導電粒子15
を冷却し、表面に塗布されたフラックス21および不要な
弾性導電粒子15を除去するためにアセトンなどの有機溶
剤で洗浄する。これによって第4図(3)に示されるよ
うに、弾性導電粒子15から成る突起電極13が形成された
半導体装置1を得ることができる。第4図(3)におい
ては、1つの電極11の接続領域に対して1個の弾性導電
粒子15が配置しているけれども、1つの電極11の接続領
域に対して複数個の弾性導電粒子15を配置して突起電極
13を形成するようにしてもよい。
After solder bonding, the substrate 10 and the bonded elastic conductive particles 15
Is cooled and washed with an organic solvent such as acetone to remove the flux 21 applied to the surface and unnecessary elastic conductive particles 15. As a result, as shown in FIG. 4C, the semiconductor device 1 having the protruding electrodes 13 made of the elastic conductive particles 15 can be obtained. In FIG. 4 (3), one elastic conductive particle 15 is arranged in the connection area of one electrode 11, but a plurality of elastic conductive particles 15 are arranged in the connection area of one electrode 11. Place the protruding electrode
13 may be formed.

以上説明した手順に従って形成された弾性導電粒子15か
ら成る突起電極13を有する半導体装置1は、先に説明し
た第2図の液晶表示装置2のように、他の回路基板に圧
接した状態で予め回路基板間に充填された接着剤を硬化
して回路基板相互を接合し、実装することができる。
The semiconductor device 1 having the protruding electrodes 13 made of the elastic conductive particles 15 formed according to the procedure described above is previously in a state of being pressed against another circuit board like the liquid crystal display device 2 of FIG. 2 described above. The adhesive filled between the circuit boards can be hardened to bond the circuit boards to each other for mounting.

第5図は、本発明の一実施例を説明するための断面図で
ある。なお第4図に示した構成と対応する部分には同一
の参照符号を用いる。第5図に示す電極の形成方法にお
いては、2つの金属層が加圧加熱された状態で、これら
2つの金属層の界面において金属が固相状態で相互に拡
散して合金接合が行われることを利用する。したがって
本実施例においては弾性導電粒子15として、その被覆層
17が特にAu、Sn、またはAu−Sn合金を主成分とする金属
材料から形成されたものを使用することが好ましい。
FIG. 5 is a sectional view for explaining one embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the portions corresponding to those shown in FIG. In the method of forming the electrode shown in FIG. 5, the two metal layers are heated under pressure, and at the interface between the two metal layers, the metals are mutually diffused in the solid phase state to perform alloy joining. To use. Therefore, in this embodiment, as the elastic conductive particles 15, the coating layer
It is particularly preferable to use 17 as a material formed of a metal material containing Au, Sn, or an Au—Sn alloy as a main component.

第5図(1)は、本実施例に用いられる半導体装置24の
基板10上の電極構造を示す断面図である。基板10上のた
とえばAl−Siから成る電極11には、バリアメタル層18お
よび拡散によって接合される拡散用金属層22が、蒸着
法、フォトリソグラフィ法、めっき法など周知の方法に
よって予め形成される。バリアメタル層18としては、T
i、W、Crなどの金属およびそれらの合金が使用でき
る。拡散用金属層22としては、第3図に示した弾性導電
粒子15の被覆層17と同じ金属材料を用いることができる
けれども、好ましくはAu、Sn、またはAu−Sn合金を主成
分とするものが使用される。
FIG. 5A is a sectional view showing an electrode structure on the substrate 10 of the semiconductor device 24 used in this embodiment. A barrier metal layer 18 and a diffusion metal layer 22 joined by diffusion are formed in advance on the electrode 11 made of, for example, Al-Si on the substrate 10 by a known method such as a vapor deposition method, a photolithography method, or a plating method. . As the barrier metal layer 18, T
Metals such as i, W, Cr and alloys thereof can be used. As the diffusion metal layer 22, the same metal material as the coating layer 17 of the elastic conductive particles 15 shown in FIG. 3 can be used, but preferably one containing Au, Sn, or an Au—Sn alloy as a main component. Is used.

第5図(2)に示されるように、予め粘着剤26が塗布さ
れた仮基板23の一表面(すなわち第5図(2)の下面)
上に弾性導電粒子15を一様に並んだ状態で付着させる。
この弾性導電粒子15が表面に担持された仮基板23を、第
5図(1)に示した電極11上に拡散用金属層22が形成さ
れた半導体装置24に対して対向させ、矢符25で示される
方向に1kg/mm2程度の加圧を行うとともに300〜350℃の
加熱を行う。これによって弾性導電粒子15の金属材料か
ら成る被覆層17と電極11上に形成された拡散用金属層22
との界面で金属が相互に拡散して合金接合が行われ、弾
性導電粒子15を含む突起電極13が基板10上の電極11に対
応した位置に形成される。なお上述の加圧および加熱時
に、接合部に対して超音波を加える方法を併用すること
によって、電極11上にバリアメタル層18および拡散用金
属層22を設けることなく、直接に弾性導電粒子15を電極
11に対して接合することができる。
As shown in FIG. 5 (2), one surface of the temporary substrate 23 coated with the adhesive 26 in advance (that is, the lower surface of FIG. 5 (2)).
The elastic conductive particles 15 are attached to the upper surface of the elastic conductive particles 15 so as to be evenly arranged.
The temporary substrate 23 having the elastic conductive particles 15 carried on the surface is opposed to the semiconductor device 24 having the diffusion metal layer 22 formed on the electrode 11 shown in FIG. In the direction indicated by, pressurization of about 1 kg / mm 2 and heating at 300-350 ° C are performed. As a result, the coating layer 17 made of the metal material of the elastic conductive particles 15 and the diffusion metal layer 22 formed on the electrode 11 are formed.
Metals diffuse into each other at the interface with and alloy bonding is performed, and the protruding electrode 13 including the elastic conductive particles 15 is formed on the substrate 10 at a position corresponding to the electrode 11. Note that the elastic conductive particles 15 can be directly applied without providing the barrier metal layer 18 and the diffusion metal layer 22 on the electrode 11 by using a method of applying ultrasonic waves to the joint portion at the time of the above-mentioned pressurization and heating. The electrode
Can be joined to 11.

弾性導電粒子15を仮基板23上に一様に担持させる方法と
しては、仮基板23上に粘着剤26をスピンコート、ロール
コートあるいは印刷などの方法によって塗布し、この粘
着剤26に複数の弾性導電粒子15を1層で付着させること
によって行うことができる。用いられる粘着剤26として
は、シリコーン系、ポリイミド系などの合成樹脂類、お
よび高粘度を有するオイルやグリースなどのゾル状の物
質を使用することができる。この加基板23上に塗布され
る粘着剤26の厚みとしては、弾性導電粒子15の直径の1/
2〜1/10程度が好ましい。粘着剤26が前記の値よりも厚
いと、弾性導電粒子15が仮基板23上に複数個以上で重層
して付着し、薄い場合には粘着性が低く弾性導電粒子15
が均一に付着した付着層を形成することができない。
As a method of uniformly supporting the elastic conductive particles 15 on the temporary substrate 23, a pressure-sensitive adhesive 26 is applied onto the temporary substrate 23 by a method such as spin coating, roll coating, or printing, and the plurality of elasticities are applied to the pressure-sensitive adhesive 26. This can be done by attaching the conductive particles 15 in one layer. As the pressure-sensitive adhesive 26 used, synthetic resins such as silicone type and polyimide type, and sol-like substances having high viscosity such as oil and grease can be used. The thickness of the pressure-sensitive adhesive 26 applied on the additional substrate 23 is 1 / the diameter of the elastic conductive particles 15.
About 2 to 1/10 is preferable. When the pressure-sensitive adhesive 26 is thicker than the above value, the elastic conductive particles 15 are laminated on the temporary substrate 23 in a plurality of layers, and when the pressure-sensitive adhesive 26 is thin, the adhesiveness is low and the elastic conductive particles 15 are low.
However, it is impossible to form an adhesion layer in which the particles are uniformly adhered.

また電極11上にバリアメタル層18などを介して予め形成
される拡散用金属層22の層厚としては、加圧加熱時に圧
力を集中させるとともに、電極11上の接属領域以外の部
分へ弾性導電粒子15が圧着する事態を防止するために、
弾性導電粒子15の直径の1/2程度で形成されることが好
ましい。拡散用金属層22が前記の値よりも厚いと、その
層厚に弾性導粒子15の直径を加えた値の不揃いが大きく
なる。したがって圧続時に大きな加圧力を必要とすると
ともに、弾性導電粒子15の変形量がむやみに増大してし
まう。また薄い場合には、表面保護層12などの不要な部
分にまで弾性導電粒子15が付着する不所望な事態を招い
てしまう。さらに本実施例においても、先の第4図に示
した構成と同様に、1つの電極11に対して複数個の弾性
導電粒子15が接合されて突起電極13が形成されるように
してもよい。
Further, as the layer thickness of the diffusion metal layer 22 formed in advance on the electrode 11 via the barrier metal layer 18 and the like, the pressure is concentrated during heating under pressure, and the elastic layer is applied to a portion other than the contact area on the electrode 11. In order to prevent the conductive particles 15 from being crimped,
The elastic conductive particles 15 are preferably formed to have a diameter of about ½. If the diffusion metal layer 22 is thicker than the above value, the unevenness of the value obtained by adding the diameter of the elastic conductive particles 15 to the layer thickness becomes large. Therefore, a large pressure force is required at the time of continuous pressing, and the amount of deformation of the elastic conductive particles 15 unnecessarily increases. On the other hand, when the thickness is thin, the elastic conductive particles 15 adhere to even unnecessary portions such as the surface protective layer 12, which causes an undesired situation. Further, in the present embodiment as well, similar to the configuration shown in FIG. 4 above, a plurality of elastic conductive particles 15 may be bonded to one electrode 11 to form the protruding electrode 13. .

以上のようにして、電極11上に弾性導電粒子15から成る
突起電極13が形成された半導体装置24はまた、第2図に
示されるように、液晶表示装置2などの他の回路基板に
圧接などの方法によって実装することが可能である。
As described above, the semiconductor device 24 in which the protruding electrode 13 made of the elastic conductive particles 15 is formed on the electrode 11 is also pressed to another circuit board such as the liquid crystal display device 2 as shown in FIG. It can be implemented by a method such as.

以上の実施例においては、半導体装置24の基板10上に突
起電極13を形成する場合について説明したけれども、半
導体装置に関連して電極を形成する場合に限定する必要
はなく、たとえば他の回路基板上の電極を形成する場合
についても本発明は実施することができる。
In the above embodiments, the case where the protruding electrode 13 is formed on the substrate 10 of the semiconductor device 24 has been described, but it is not necessary to limit the case where the electrode is formed in relation to the semiconductor device, and for example, another circuit board is used. The present invention can be implemented even when the upper electrode is formed.

発明の効果 以上説明したように本発明によれば、簡単な方法によっ
て配線基板の電極上に突起した電極を微細に形成するこ
とができる。この突起した電極は、弾性および導電性を
有する介在体が配線基板の電極上に合金接合によって固
定されて成る。このために、その接続は機械的に高い強
度を有するとともに、電気的にも低抵抗である。また、
相互に接続される配線基板の電極の微細化に対応するこ
とが可能となる。したがって、たとえばこの突起した電
極が形成された配線基板と他の配線基板とを圧接によっ
て電気的に接続する場合に、接続の信頼性が格段に向上
される。
EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, it is possible to finely form the protruding electrodes on the electrodes of the wiring board by a simple method. The protruding electrode is formed by fixing an interposition body having elasticity and conductivity on the electrode of the wiring board by alloy bonding. Because of this, the connection has high mechanical strength and low electrical resistance. Also,
It is possible to cope with the miniaturization of the electrodes of the wiring boards that are mutually connected. Therefore, for example, when electrically connecting the wiring board on which the protruding electrode is formed and another wiring board by pressure contact, the reliability of the connection is significantly improved.

特に本発明によれば、仮基板を用い、この仮基板の一表
面に介在体を並べて、たとえば粘着剤などによって、離
脱可能に1層で付着し、こうして作った仮基板と、電極
を有する配線基板とを加圧、加熱して介在体と電極との
合成接合を行って固定するようにしたので、配線基板の
電極上に介在体を配置する際に、その電極と介在体との
精密な位置合わせを行う必要がなくなり、生産性を向上
することができるという優れた効果が達成される。
In particular, according to the present invention, a temporary substrate is used, the interposers are arranged on one surface of the temporary substrate, and the temporary substrate is detachably attached by, for example, an adhesive or the like, and the wiring having the electrodes is formed. Since the substrate and the electrode are pressed and heated to perform the composite joining of the interposer and the electrode to fix the interposer and the electrode, when the interposer is placed on the electrode of the wiring substrate, the precise interposition of the electrode and the interposer is required. The excellent effect that the alignment is not necessary and the productivity can be improved is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に従って半導体装置1が液晶表示装置2
に実装された接合部を示す拡大断面図、第2図は液晶表
示装置2の断面図、第3図は弾性導電粒子15の断面図、
第4図は本発明の前提となる電極の形成方法を示す断面
図、第5図は本発明の一実施例である電極の形成方法を
示す断面図である。 1,24……半導体装置、2……液晶表示装置、3,4,11……
電極、5,6……液晶表示板、10……基板、12……表面保
護層、13……突起電極、14……接着剤層、15……弾性導
電粒子、18……バリアメタル層、19……親半田層、20…
…半田層、22……拡散用金属層
FIG. 1 shows that the semiconductor device 1 is a liquid crystal display device 2 according to the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view showing the joint portion mounted in FIG. 2, FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 2, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the elastic conductive particles 15.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method of forming an electrode which is a premise of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a method of forming an electrode which is one embodiment of the present invention. 1,24 …… Semiconductor device, 2 …… Liquid crystal display device, 3,4,11 ……
Electrodes, 5,6 ... Liquid crystal display board, 10 ... Substrate, 12 ... Surface protection layer, 13 ... Projection electrode, 14 ... Adhesive layer, 15 ... Elastic conductive particles, 18 ... Barrier metal layer, 19 ... Parent solder layer, 20 ...
… Solder layer, 22 …… Diffusion metal layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−266842(JP,A) 特開 昭63−47943(JP,A) 特開 昭63−54796(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-62-266842 (JP, A) JP-A-63-47943 (JP, A) JP-A-63-54796 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】仮基板の一表面上に、弾性および導電性を
有する複数の介在体を並べて、離脱可能に1層で付着
し、 介在体に接続されるべき電極を有する配線基板と、仮基
板とを、仮基板に付着している介在体が配線基板に対向
する状態で加圧するとともに加熱して、介在体と電極と
の合金接合を行うことを特徴とする電極の形成方法。
1. A wiring substrate having a plurality of interposers having elasticity and conductivity arranged side by side on one surface of a temporary substrate, detachably attached in one layer, and having electrodes to be connected to the interposers. A method for forming an electrode, comprising: pressing and heating a substrate and an interposer adhered to a temporary substrate so as to face the wiring substrate to perform alloy joining of the interposer and the electrode.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0521519A (en) * 1991-07-16 1993-01-29 Sharp Corp Semiconductor device
US6365500B1 (en) * 1994-05-06 2002-04-02 Industrial Technology Research Institute Composite bump bonding
US5431328A (en) * 1994-05-06 1995-07-11 Industrial Technology Research Institute Composite bump flip chip bonding
DE19525388B4 (en) * 1994-07-12 2005-06-02 Mitsubishi Denki K.K. Electronic component with anodically bonded lead frame
JP3383081B2 (en) 1994-07-12 2003-03-04 三菱電機株式会社 Electronic component manufactured using anodic bonding and method of manufacturing electronic component
US5707902A (en) * 1995-02-13 1998-01-13 Industrial Technology Research Institute Composite bump structure and methods of fabrication
US5783867A (en) * 1995-11-06 1998-07-21 Ford Motor Company Repairable flip-chip undercoating assembly and method and material for same
US6881611B1 (en) 1996-07-12 2005-04-19 Fujitsu Limited Method and mold for manufacturing semiconductor device, semiconductor device and method for mounting the device
US5789278A (en) * 1996-07-30 1998-08-04 Micron Technology, Inc. Method for fabricating chip modules
WO1998009332A1 (en) 1996-08-27 1998-03-05 Nippon Steel Corporation Semiconductor device provided with low melting point metal bumps and process for producing same
DE1025587T1 (en) 1997-07-21 2001-02-08 Aguila Technologies Inc SEMICONDUCTOR FLIPCHIP PACK AND PRODUCTION METHOD THEREFOR
JP3929154B2 (en) * 1998-01-28 2007-06-13 シチズン時計株式会社 Mounting structure of semiconductor device and mounting method thereof
DE19841996B4 (en) * 1998-09-04 2004-02-12 Siemens Ag Semiconductor component in chip format and method for its production
DE19927749A1 (en) 1999-06-17 2000-12-28 Siemens Ag Electronic arrangement used as a semiconductor chip has electrical contacts on a first surface with a flexible elevation made of an insulating material
DE10135393B4 (en) * 2001-07-25 2004-02-05 Infineon Technologies Ag Electronic component, manufacturing method, and method for establishing an electrical connection between the component and a circuit board
JP2004149923A (en) * 2003-10-23 2004-05-27 Sekisui Chem Co Ltd Electrically-conductive particulate and substrate

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0793341B2 (en) * 1986-05-15 1995-10-09 沖電気工業株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS6347943A (en) * 1986-08-18 1988-02-29 Fuji Xerox Co Ltd Method for connecting electronic component
JPS6354796A (en) * 1986-08-25 1988-03-09 富士ゼロックス株式会社 Joint using anisotropic microcapsule

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JPH02180036A (en) 1990-07-12

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