JPH08181142A - はんだバンプの製造方法 - Google Patents
はんだバンプの製造方法Info
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- JPH08181142A JPH08181142A JP32250294A JP32250294A JPH08181142A JP H08181142 A JPH08181142 A JP H08181142A JP 32250294 A JP32250294 A JP 32250294A JP 32250294 A JP32250294 A JP 32250294A JP H08181142 A JPH08181142 A JP H08181142A
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- Japan
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- solder
- semiconductor wafer
- reflow
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- Withdrawn
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、半導体ウェーハにはんだをめっ
きで成長し、リフローによりはんだを球形状に成形する
はんだバンプの製造方法に関し、高集積度のはんだバン
プがショートしない方法を開発し、実装基板に装着する
ために必要な高さのバンプを形成する。 【構成】 はんだバンプ２を有する半導体ウェーハ１
を、はんだバンプ２の面を下にしてリフローし、そのま
ま冷却してはんだバンプ２を球形に成形する。また、リ
フローの際、半導体ウェーハ１を超音波により振動させ
る。或いは、回転する垂直軸に平行にはんだバンプ２を
有する半導体ウェーハ１を立てて保持し、垂直軸を高速
回転してはんだバンプ２の面に遠心力を掛けてからリフ
ローし、そのまま冷却してはんだバンプ２を球形に成形
する。
きで成長し、リフローによりはんだを球形状に成形する
はんだバンプの製造方法に関し、高集積度のはんだバン
プがショートしない方法を開発し、実装基板に装着する
ために必要な高さのバンプを形成する。 【構成】 はんだバンプ２を有する半導体ウェーハ１
を、はんだバンプ２の面を下にしてリフローし、そのま
ま冷却してはんだバンプ２を球形に成形する。また、リ
フローの際、半導体ウェーハ１を超音波により振動させ
る。或いは、回転する垂直軸に平行にはんだバンプ２を
有する半導体ウェーハ１を立てて保持し、垂直軸を高速
回転してはんだバンプ２の面に遠心力を掛けてからリフ
ローし、そのまま冷却してはんだバンプ２を球形に成形
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハにはん
だをめっきで成長し、リフローによりはんだを球形状に
成形するはんだバンプの製造方法に関する。
だをめっきで成長し、リフローによりはんだを球形状に
成形するはんだバンプの製造方法に関する。
【０００２】近年、半導体の集積度が増すにつれて、は
んだバンプの間隔も狭くなってくるため、リフローによ
り溶けたはんだが隣接する周辺のはんだバンプとショー
トしない、信頼性の高いリフロー方法の開発が要求され
る。
んだバンプの間隔も狭くなってくるため、リフローによ
り溶けたはんだが隣接する周辺のはんだバンプとショー
トしない、信頼性の高いリフロー方法の開発が要求され
る。
【０００３】
【従来の技術】図３は従来例の説明図である。図におい
て、１は半導体ウェーハ、２ははんだバンプである。
て、１は半導体ウェーハ、２ははんだバンプである。
【０００４】従来、半導体ウェーハ上にめっきにより形
成されたはんだバンプのリフローはコンベヤ炉内で半導
体ウェーハのはんだバンプ面を上にしてリフローを行っ
ていた。
成されたはんだバンプのリフローはコンベヤ炉内で半導
体ウェーハのはんだバンプ面を上にしてリフローを行っ
ていた。
【０００５】このため、例えば16ｍｍ角のＩＣチップで
は、図３（ａ）に示すように、170μｍ径で高さ50μｍ
に形成されたはんだバンプ２が、例えば 200μｍピッチ
以下で格子状に並んでいる場合、図３（ｂ）に示すよう
にＰｂ−Ｓｎからなるはんだバンプ２の間隔が狭くなる
と、図３（ｃ）に示すように、340 ℃のリフロー加熱に
より溶けたはんだが 180μｍ位に広がると、はんだバン
プは必ずしも真円ではなく多少凹凸があるため、球形状
になる前に周辺の近接するはんだバンプと場合により接
触してショートしてしまうことがある。
は、図３（ａ）に示すように、170μｍ径で高さ50μｍ
に形成されたはんだバンプ２が、例えば 200μｍピッチ
以下で格子状に並んでいる場合、図３（ｂ）に示すよう
にＰｂ−Ｓｎからなるはんだバンプ２の間隔が狭くなる
と、図３（ｃ）に示すように、340 ℃のリフロー加熱に
より溶けたはんだが 180μｍ位に広がると、はんだバン
プは必ずしも真円ではなく多少凹凸があるため、球形状
になる前に周辺の近接するはんだバンプと場合により接
触してショートしてしまうことがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、この問題を解
決するために、はんだバンプのはんだの量を少なくする
と、実装基板への装着に必要とするはんだバンプの高さ
が得られなくなる。
決するために、はんだバンプのはんだの量を少なくする
と、実装基板への装着に必要とするはんだバンプの高さ
が得られなくなる。
【０００７】そのため、はんだバンプの間隔を狭くする
ことができなくなり、半導体の集積度を上げることがで
きなくなっていた。本発明は、以上の点を鑑み、はんだ
バンプのリフロー工程において、はんだバンプがショー
トしない方法を開発し、実装基板に装着するために必要
な高さのバンプを形成することを目的とする。
ことができなくなり、半導体の集積度を上げることがで
きなくなっていた。本発明は、以上の点を鑑み、はんだ
バンプのリフロー工程において、はんだバンプがショー
トしない方法を開発し、実装基板に装着するために必要
な高さのバンプを形成することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図兼第１、第２の実施例の説明図、図２は本発明の第３
の実施例の説明図である。
図兼第１、第２の実施例の説明図、図２は本発明の第３
の実施例の説明図である。
【０００９】図において、１は半導体ウェーハ、２はは
んだバンプ、３は垂下用リフロー治具、４は回転用リフ
ロー角柱板、5 は回転軸である。上記の問題点を解決す
る手段として、図１、図２に示すように、はんだバンプ
のリフロー加熱時に、半導体ウェーハ１上のはんだバン
プ２に半導体ウェーハ１の面と垂直方向に重力あるいは
遠心力をかけて、溶けたはんだバンプ２に垂直方向の力
を加え、横方向への広がりを抑え、垂直方向に伸ばして
はんだ溶融液の表面張力で卵状になったら、はんだバン
プを冷却してそのまま固化する。
んだバンプ、３は垂下用リフロー治具、４は回転用リフ
ロー角柱板、5 は回転軸である。上記の問題点を解決す
る手段として、図１、図２に示すように、はんだバンプ
のリフロー加熱時に、半導体ウェーハ１上のはんだバン
プ２に半導体ウェーハ１の面と垂直方向に重力あるいは
遠心力をかけて、溶けたはんだバンプ２に垂直方向の力
を加え、横方向への広がりを抑え、垂直方向に伸ばして
はんだ溶融液の表面張力で卵状になったら、はんだバン
プを冷却してそのまま固化する。
【００１０】例えば、重力を利用する場合は、図１
（ａ）に示すように、半導体ウェーハ１を逆さまにして
垂下用リフロー治具３にセットし、コンベア炉等に挿入
して昇温し、340 ℃でリフロー加熱することにより、は
んだが溶けた時に、図１（ｂ）に示すはんだバンプ２が
重力により、まわりに広がらないで図１（ｃ）に示すよ
うに、垂下して長くなるようにする。
（ａ）に示すように、半導体ウェーハ１を逆さまにして
垂下用リフロー治具３にセットし、コンベア炉等に挿入
して昇温し、340 ℃でリフロー加熱することにより、は
んだが溶けた時に、図１（ｂ）に示すはんだバンプ２が
重力により、まわりに広がらないで図１（ｃ）に示すよ
うに、垂下して長くなるようにする。
【００１１】また、遠心力を利用する場合は、図２
（ａ）に示すように半導体ウェーハ１を回転用リフロー
角柱板４に複数枚立てて保持し、回転軸５の周りに高速
回転して、重力と同じ規模の力を図２（ｂ）に示すはん
だバンプ２に加えて、図２（ｃ）に示すように、はんだ
が溶けた時に重力によりまわりに広がらないで、半導体
ウェーハ１の垂直方向に長くなるようにする。
（ａ）に示すように半導体ウェーハ１を回転用リフロー
角柱板４に複数枚立てて保持し、回転軸５の周りに高速
回転して、重力と同じ規模の力を図２（ｂ）に示すはん
だバンプ２に加えて、図２（ｃ）に示すように、はんだ
が溶けた時に重力によりまわりに広がらないで、半導体
ウェーハ１の垂直方向に長くなるようにする。
【００１２】すなわち、本発明の問題点は、図１に示す
ように、はんだバンプ２を有する半導体ウェーハ１を、
はんだバンプ２の面を下にしてリフロー加熱し、そのま
ま冷却してはんだバンプ２を球形に成形することによ
り、また、リフロー加熱の際、半導体ウェーハを超音波
により振動させることにより、或いは、図２に示すよう
に、回転する垂直軸に平行にはんだバンプを有する半導
体ウェーハを立てて保持し、垂直軸を高速回転して、は
んだバンプの面に遠心力を掛けた状態でリフロー加熱を
行い、そのまま冷却してはんだバンプ２を半導体ウェー
ハ１の面に対して球形に成形することにより達成され
る。
ように、はんだバンプ２を有する半導体ウェーハ１を、
はんだバンプ２の面を下にしてリフロー加熱し、そのま
ま冷却してはんだバンプ２を球形に成形することによ
り、また、リフロー加熱の際、半導体ウェーハを超音波
により振動させることにより、或いは、図２に示すよう
に、回転する垂直軸に平行にはんだバンプを有する半導
体ウェーハを立てて保持し、垂直軸を高速回転して、は
んだバンプの面に遠心力を掛けた状態でリフロー加熱を
行い、そのまま冷却してはんだバンプ２を半導体ウェー
ハ１の面に対して球形に成形することにより達成され
る。
【００１３】
【作用】本発明では、リフロー加熱して溶融したはんだ
液を、図１に示すように、はんだが溶けた時に重力によ
ってはんだが垂下する方向に力を加えるか、図２に示す
ように、はんだを遠心力により、垂直方向に伸ばすこと
により、はんだどうしがショートすることなく、球状に
成形することができる。
液を、図１に示すように、はんだが溶けた時に重力によ
ってはんだが垂下する方向に力を加えるか、図２に示す
ように、はんだを遠心力により、垂直方向に伸ばすこと
により、はんだどうしがショートすることなく、球状に
成形することができる。
【００１４】
【実施例】図２、図３は本発明の第１〜第３の実施例の
説明図である。図において、１は半導体ウェーハ、２は
はんだバンプ、３は垂下用リフロー治具、４は回転用リ
フロー角柱板、5 は回転軸である。
説明図である。図において、１は半導体ウェーハ、２は
はんだバンプ、３は垂下用リフロー治具、４は回転用リ
フロー角柱板、5 は回転軸である。
【００１５】本発明の第１の実施例を説明する。シリコ
ンからなる半導体ウェーハ上の１６ｍｍ角の各々のＩＣ
チップにはＰｂ−Ｓｎ（５％）のはんだが直径 170μ
ｍ、高さ50μｍで 200μｍのピッチで約 3,000個が80μ
ｍ角のAlパッド上に形成されている。
ンからなる半導体ウェーハ上の１６ｍｍ角の各々のＩＣ
チップにはＰｂ−Ｓｎ（５％）のはんだが直径 170μ
ｍ、高さ50μｍで 200μｍのピッチで約 3,000個が80μ
ｍ角のAlパッド上に形成されている。
【００１６】図１に示すように、半導体ウェーハをはん
だバンプ面を下にしてリフロー治具にセットし、コンベ
ア炉に入れ、徐々に温度を上げて行き、 340℃ではんだ
が溶け出したら、10分間しずかに加熱して表面張力で垂
れ下がるようにし、段々温度を下げて、そのままの状態
で冷却して縦長の径は 100μｍで高さが 100μｍの球形
のはんだバンプを形成する。
だバンプ面を下にしてリフロー治具にセットし、コンベ
ア炉に入れ、徐々に温度を上げて行き、 340℃ではんだ
が溶け出したら、10分間しずかに加熱して表面張力で垂
れ下がるようにし、段々温度を下げて、そのままの状態
で冷却して縦長の径は 100μｍで高さが 100μｍの球形
のはんだバンプを形成する。
【００１７】また、本発明の第２の実施例として、図２
に示すように、半導体ウェーハ１をセットした垂下用リ
フロー治具３を49ｋＨｚの超音波振動子の上に置き、34
0 ℃に加熱して溶けた状態で超音波振動を加えると、垂
下が促進され、そのまま冷却して前記と同じ形状を有す
るはんだバンプ２を得る。
に示すように、半導体ウェーハ１をセットした垂下用リ
フロー治具３を49ｋＨｚの超音波振動子の上に置き、34
0 ℃に加熱して溶けた状態で超音波振動を加えると、垂
下が促進され、そのまま冷却して前記と同じ形状を有す
るはんだバンプ２を得る。
【００１８】本発明の第３の実施例として、図２に示す
ように、垂直軸からなる回転軸５に平行に設けた６枚の
回転用リフロー角柱板４に半導体ウェーハ１をそれぞれ
１枚づづ、計６枚をセットし、第１の実施例の垂下した
時にかかる重力と同じ量の遠心力をはんだバンプ２に与
えて、表面から遠心力で縦方向に伸ばす。この際、あら
かじめ遠心力を掛けてから溶かし始め、そのまま冷却し
て球状のはんだバンプを得る。
ように、垂直軸からなる回転軸５に平行に設けた６枚の
回転用リフロー角柱板４に半導体ウェーハ１をそれぞれ
１枚づづ、計６枚をセットし、第１の実施例の垂下した
時にかかる重力と同じ量の遠心力をはんだバンプ２に与
えて、表面から遠心力で縦方向に伸ばす。この際、あら
かじめ遠心力を掛けてから溶かし始め、そのまま冷却し
て球状のはんだバンプを得る。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
微細ピッチの球状のはんだバンプの成形が可能となり、
ＩＣチップの小スペースにおいてより集積度を上げるこ
とができる。
微細ピッチの球状のはんだバンプの成形が可能となり、
ＩＣチップの小スペースにおいてより集積度を上げるこ
とができる。
【図１】 本発明の原理説明図
【図２】 本発明の第３の実施例の説明図
【図３】 従来例の説明図
図において １ 半導体ウェーハ ２ はんだバンプ ３ 垂下用リフロー治具 ４ 回転用リフロー角柱板 ５ 回転軸
Claims (3)
- 【請求項１】 はんだバンプを有する半導体ウェーハ
を、該はんだバンプの面を下にしてリフロー加熱を行
い、そのまま冷却して該はんだバンプを球形に成形する
ことを特徴とするはんだバンプの製造方法。 - 【請求項２】 前記リフローの際、半導体ウェーハを超
音波により振動させることを特徴とする請求項１記載の
はんだバンプの製造方法。 - 【請求項３】 回転する垂直軸に平行にはんだバンプを
有する半導体ウェーハを立てて保持し、該垂直軸を高速
回転して、該はんだバンプの面に遠心力を掛けた状態で
リフロー加熱を行い、そのまま冷却してはんだバンプを
球形に成形することを特徴とするはんだバンプの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32250294A JPH08181142A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | はんだバンプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32250294A JPH08181142A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | はんだバンプの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08181142A true JPH08181142A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18144370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32250294A Withdrawn JPH08181142A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | はんだバンプの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08181142A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0949668A1 (en) * | 1996-11-06 | 1999-10-13 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Method for forming bump and semiconductor device |
| JP2005347460A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Fujikura Ltd | 半導体装置及びそれを備えた電子機器並びに半導体装置の製造方法 |
| US7367486B2 (en) * | 2004-09-30 | 2008-05-06 | Agere Systems, Inc. | System and method for forming solder joints |
| JP2011129824A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Fujitsu Ltd | 電子装置の製造方法及び電子部品製造装置 |
| DE102008008513B4 (de) * | 2007-02-16 | 2013-10-10 | Infineon Technologies Ag | Vorrichtung mit Zentrifuge zum Herstellen verlängerter Lothügel und zugehöriges Verfahren |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP32250294A patent/JPH08181142A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0949668A1 (en) * | 1996-11-06 | 1999-10-13 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Method for forming bump and semiconductor device |
| EP0949668A4 (en) * | 1996-11-06 | 2000-03-15 | Niigata Seimitsu Co Ltd | METHOD FOR PRODUCING BUMPER AND SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT |
| JP2005347460A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Fujikura Ltd | 半導体装置及びそれを備えた電子機器並びに半導体装置の製造方法 |
| US7367486B2 (en) * | 2004-09-30 | 2008-05-06 | Agere Systems, Inc. | System and method for forming solder joints |
| DE102008008513B4 (de) * | 2007-02-16 | 2013-10-10 | Infineon Technologies Ag | Vorrichtung mit Zentrifuge zum Herstellen verlängerter Lothügel und zugehöriges Verfahren |
| JP2011129824A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Fujitsu Ltd | 電子装置の製造方法及び電子部品製造装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |