JPH08288291A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH08288291A JPH08288291A JP9226095A JP9226095A JPH08288291A JP H08288291 A JPH08288291 A JP H08288291A JP 9226095 A JP9226095 A JP 9226095A JP 9226095 A JP9226095 A JP 9226095A JP H08288291 A JPH08288291 A JP H08288291A
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- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
- H01L2224/11001—Involving a temporary auxiliary member not forming part of the manufacturing apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate
- H01L2224/11003—Involving a temporary auxiliary member not forming part of the manufacturing apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate for holding or transferring the bump preform
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 樹脂ボール２を核にそのまわりをハンダ１２
で覆ったバンプ構造の半導体チップ７を配線基板１４上
に設置し、その半導体チップ７のハンダ１２溶融し、実
装パッド１５との接続を行い、接続後の半導体チップ７
の電極８と配線基板１４の実装パッド１５との間のハン
ダ１２内に樹脂ボール２が介在する接続構造にする。 【効果】 樹脂ボールをコアに使ったハンダバンプは樹
脂ボールのヤング率が金属ボールよりも高いことを利用
して、線膨張係数の違いにより発生する応力を吸収しハ
ンダハンプにクラックを発生させずに接続信頼性を向上
することができ、また接続時に樹脂ボールがコアになり
ハンダ溶融時のハンダの濡れ広がり量を制御することが
できるので、他の端子との短絡による不良を防止するこ
とができる。
で覆ったバンプ構造の半導体チップ７を配線基板１４上
に設置し、その半導体チップ７のハンダ１２溶融し、実
装パッド１５との接続を行い、接続後の半導体チップ７
の電極８と配線基板１４の実装パッド１５との間のハン
ダ１２内に樹脂ボール２が介在する接続構造にする。 【効果】 樹脂ボールをコアに使ったハンダバンプは樹
脂ボールのヤング率が金属ボールよりも高いことを利用
して、線膨張係数の違いにより発生する応力を吸収しハ
ンダハンプにクラックを発生させずに接続信頼性を向上
することができ、また接続時に樹脂ボールがコアになり
ハンダ溶融時のハンダの濡れ広がり量を制御することが
できるので、他の端子との短絡による不良を防止するこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップと配線基
板との接続に係わり、特に半導体チップと配線基板との
接続にハンダを使ったフリップチップ実装を用いて、半
導体チップの電極と配線基板の実装パッドとの接続を行
う半導体装置に関する。
板との接続に係わり、特に半導体チップと配線基板との
接続にハンダを使ったフリップチップ実装を用いて、半
導体チップの電極と配線基板の実装パッドとの接続を行
う半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩの高集積化、大型化、多電
極化にともないＬＳＩパッケージの大型化は避けられな
くなっている。ＬＳＩパッケージの大型化により配線基
板上ではパッケージの実装効率の低下や配線の引き回し
が長くなることで、高速ＬＳＩは信号遅延が発生し、Ｌ
ＳＩの性能を十分に発揮することができないという問題
が出てきている。以上の問題点を解決する実装方法とし
てベアチップ実装が必要であり、特にアウターリードに
よる信号遅延がなく、ほぼＩＣと同サイズで実装可能な
フリップチップ実装が最も有効である。
極化にともないＬＳＩパッケージの大型化は避けられな
くなっている。ＬＳＩパッケージの大型化により配線基
板上ではパッケージの実装効率の低下や配線の引き回し
が長くなることで、高速ＬＳＩは信号遅延が発生し、Ｌ
ＳＩの性能を十分に発揮することができないという問題
が出てきている。以上の問題点を解決する実装方法とし
てベアチップ実装が必要であり、特にアウターリードに
よる信号遅延がなく、ほぼＩＣと同サイズで実装可能な
フリップチップ実装が最も有効である。
【０００３】そこでフリップチップ実装を用いた半導体
装置の製造方法および実装構造の第１の従来例を図１２
〜図１５を用いて説明する。
装置の製造方法および実装構造の第１の従来例を図１２
〜図１５を用いて説明する。
【０００４】図１２は半導体チップの電極にハンダバン
プを形成した半導体チップの構造を示す。半導体チップ
２０は電極２１以外はＳｉＮなどの絶縁膜２２で覆われ
外部とは電気的に絶縁されている。半導体チップ２０の
電極２１上に蒸着法やスパッタリング法等を用いてバリ
アメタル層２３を形成し、バリアメタル層２３の上にハ
ンダをメッキ法やマスク蒸着法等を用いてハンダを堆積
させ、その後ハンダの融点よりも高い温度で加熱しハン
ダバンプ２４を形成する。
プを形成した半導体チップの構造を示す。半導体チップ
２０は電極２１以外はＳｉＮなどの絶縁膜２２で覆われ
外部とは電気的に絶縁されている。半導体チップ２０の
電極２１上に蒸着法やスパッタリング法等を用いてバリ
アメタル層２３を形成し、バリアメタル層２３の上にハ
ンダをメッキ法やマスク蒸着法等を用いてハンダを堆積
させ、その後ハンダの融点よりも高い温度で加熱しハン
ダバンプ２４を形成する。
【０００５】その後、図１３のように半導体チップ２０
に形成したハンダバンプ２４の先端にハンダバンプ２４
表面の酸化膜の清浄化するためのフラックス２５を転写
法等を用いて供給する。
に形成したハンダバンプ２４の先端にハンダバンプ２４
表面の酸化膜の清浄化するためのフラックス２５を転写
法等を用いて供給する。
【０００６】一方、配線基板２６は図１４には配線パタ
ーンを配し、半導体チップ２０に形成したハンダバンプ
２４の配置に対応する位置に実装パッド２７を形成す
る。この配線基板２６に形成した実装パッド２７の配置
と半導体チップ２０に形成したハンダバンプ２４の配置
との位置合わせを行い、位置を合わせた後半導体チップ
２０を配線基板２６上にマウントする。
ーンを配し、半導体チップ２０に形成したハンダバンプ
２４の配置に対応する位置に実装パッド２７を形成す
る。この配線基板２６に形成した実装パッド２７の配置
と半導体チップ２０に形成したハンダバンプ２４の配置
との位置合わせを行い、位置を合わせた後半導体チップ
２０を配線基板２６上にマウントする。
【０００７】その後、リフロー炉等の加熱装置を用いて
ハンダバンプ２４の融点よりも高い温度で加熱し、ハン
ダバンプ２４を溶融する。この溶融したハンダ２８で図
１５のように半導体チップ２０の電極２１と配線基板２
６の実装パッド２７との接続を行う。
ハンダバンプ２４の融点よりも高い温度で加熱し、ハン
ダバンプ２４を溶融する。この溶融したハンダ２８で図
１５のように半導体チップ２０の電極２１と配線基板２
６の実装パッド２７との接続を行う。
【０００８】そして、接続したハンダ２８の周囲や配線
基板２６と半導体チップ２０との間に残っているフラッ
クス残渣を取り除くために溶剤等を使用して半導体チッ
プ２０を実装した配線基板２６を洗浄し、封止樹脂２９
を半導体チップ２０と配線基板２６との間に注入し、硬
化させて半導体装置を作製する。
基板２６と半導体チップ２０との間に残っているフラッ
クス残渣を取り除くために溶剤等を使用して半導体チッ
プ２０を実装した配線基板２６を洗浄し、封止樹脂２９
を半導体チップ２０と配線基板２６との間に注入し、硬
化させて半導体装置を作製する。
【０００９】さらに、フリップチップ実装を用いた半導
体装置の製造方法および実装構造の第２の従来例を図１
７〜図２０を用いて説明する。
体装置の製造方法および実装構造の第２の従来例を図１
７〜図２０を用いて説明する。
【００１０】図１７は半導体チップ３０の電極３１にハ
ンダバンプを形成した半導体チップ３０の構造を示す。
半導体チップ３０は電極３１以外はＳｉＮなどの絶縁膜
３２で覆われ外部とは電気的に絶縁されている。半導体
チップ３０の電極３１上に蒸着法やスパッタリング法等
を用いてバリアメタル層３３を形成し、バリアメタル層
３３の上に銅など金属ボール３４のまわりにメッキ法や
蒸着法等を用いてハンダを被覆したハンダボールを設置
し、その後ハンダの融点よりも高い温度で加熱し金属ボ
ール３４を核にしてまわりをハンダ３５で覆ったハンダ
バンプ３６を形成する。
ンダバンプを形成した半導体チップ３０の構造を示す。
半導体チップ３０は電極３１以外はＳｉＮなどの絶縁膜
３２で覆われ外部とは電気的に絶縁されている。半導体
チップ３０の電極３１上に蒸着法やスパッタリング法等
を用いてバリアメタル層３３を形成し、バリアメタル層
３３の上に銅など金属ボール３４のまわりにメッキ法や
蒸着法等を用いてハンダを被覆したハンダボールを設置
し、その後ハンダの融点よりも高い温度で加熱し金属ボ
ール３４を核にしてまわりをハンダ３５で覆ったハンダ
バンプ３６を形成する。
【００１１】その後、図１８のように半導体チップ３０
に形成したハンダバンプ３６の先端にハンダバンプ３６
表面の酸化膜の清浄化するためのフラックス３７を転写
法等を用いて供給する。
に形成したハンダバンプ３６の先端にハンダバンプ３６
表面の酸化膜の清浄化するためのフラックス３７を転写
法等を用いて供給する。
【００１２】一方、配線基板３８には配線パターンを配
し、半導体チップ３０に形成したハンダバンプ３６の配
置に対応する位置に実装パッド３９を形成する。この配
線基板３８に形成した実装パッド３９の配置と半導体チ
ップ３０に形成したハンダバンプ３６の配置との位置合
わせを行い、位置を合わせた後図１９のように半導体チ
ップ３０を配線基板３８上にマウントする。
し、半導体チップ３０に形成したハンダバンプ３６の配
置に対応する位置に実装パッド３９を形成する。この配
線基板３８に形成した実装パッド３９の配置と半導体チ
ップ３０に形成したハンダバンプ３６の配置との位置合
わせを行い、位置を合わせた後図１９のように半導体チ
ップ３０を配線基板３８上にマウントする。
【００１３】その後、リフロー炉等の加熱装置を用いて
ハンダバンプ３６の融点よりも高い温度で加熱し、ハン
ダバンプ３６を溶融する。この溶融したハンダ３５で半
導体チップ３０の電極３１と配線基板３８の実装パッド
３９との接続を行う。
ハンダバンプ３６の融点よりも高い温度で加熱し、ハン
ダバンプ３６を溶融する。この溶融したハンダ３５で半
導体チップ３０の電極３１と配線基板３８の実装パッド
３９との接続を行う。
【００１４】そして、接続したハンダバンプ３６の周囲
や配線基板３８と半導体チップ３０との間に残っている
フラックス残渣を取り除くために溶剤等を使用して半導
体チップ３０を実装した配線基板３８を洗浄し、図２０
のように封止樹脂４０を半導体チップ３０と配線基板３
８との間に注入し、硬化させて半導体装置を作製する。
や配線基板３８と半導体チップ３０との間に残っている
フラックス残渣を取り除くために溶剤等を使用して半導
体チップ３０を実装した配線基板３８を洗浄し、図２０
のように封止樹脂４０を半導体チップ３０と配線基板３
８との間に注入し、硬化させて半導体装置を作製する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】第１の従来例では、半
導体チップの電極上に形成するハンダバンプはハンダの
みで形成されている。このハンダバンプを使ってバンプ
のつぶれ量をコントロールするには、ハンダバンプのハ
ンダ組成、配線基板の実装パッドの形状や表面状態、ハ
ンダバンプと配線基板上の実装パッドとを接続させる際
のハンダバンプの先端に供給するフラックスの量、加熱
条件等を管理する必要がある。前記の項目の管理を行わ
ないと図１６のようにハンダバンプつぶれすぎて、ハン
ダが半導体チップの側面にまわり半導体チップ内に形成
されている回路を短絡させ、動作不良を引き起こすとい
う問題がある。したがってハンダバンプと配線基板上の
実装パッドとの接続時のハンダバンプのつぶれ量をコン
トロールする必要がある。
導体チップの電極上に形成するハンダバンプはハンダの
みで形成されている。このハンダバンプを使ってバンプ
のつぶれ量をコントロールするには、ハンダバンプのハ
ンダ組成、配線基板の実装パッドの形状や表面状態、ハ
ンダバンプと配線基板上の実装パッドとを接続させる際
のハンダバンプの先端に供給するフラックスの量、加熱
条件等を管理する必要がある。前記の項目の管理を行わ
ないと図１６のようにハンダバンプつぶれすぎて、ハン
ダが半導体チップの側面にまわり半導体チップ内に形成
されている回路を短絡させ、動作不良を引き起こすとい
う問題がある。したがってハンダバンプと配線基板上の
実装パッドとの接続時のハンダバンプのつぶれ量をコン
トロールする必要がある。
【００１６】第２の従来例では、半導体チップの電極上
に形成するハンダバンプはＣｕ等のハンダより融点が高
く、ハンダの濡れ性が良い金属ボールを核にして、その
周りをハンダでくるんだ構造になっている。したがっ
て、接続時のハンダバンプのつぶれ量はコントロールで
きる。しかし、半導体チップと配線基板とを接続した
後、温度サイクル試験に投入すると半導体チップと配線
基板との熱膨張係数の不整合により応力が発生し、この
応力による負荷をバンプで吸収するのであるが、ハンダ
だけで形成したハンダバンプとＣｕなどの金属ボールを
核に持つハンダバンプとでは、ハンプで吸収できる負荷
に違いが生じる。ハンダのヤング率は３２×１０3Ｎ／m
m2である。これに対してハンダバンプの核にＣｕの金属
ボールに使用した場合、Ｃｕのヤング率は１３０×１０
3Ｎ／mm2とＣｕのヤング率が大きいことからＣｕはハン
ダに比べて弾性率が低いことがわかる。よって同じ負荷
がかかった場合ハンダだけで形成したハンダバンプに比
べて、Ｃｕなどの金属ボールを核に持つハンダバンプの
方がバンプにクラックが発生しやすく、接続信頼性に問
題がある。
に形成するハンダバンプはＣｕ等のハンダより融点が高
く、ハンダの濡れ性が良い金属ボールを核にして、その
周りをハンダでくるんだ構造になっている。したがっ
て、接続時のハンダバンプのつぶれ量はコントロールで
きる。しかし、半導体チップと配線基板とを接続した
後、温度サイクル試験に投入すると半導体チップと配線
基板との熱膨張係数の不整合により応力が発生し、この
応力による負荷をバンプで吸収するのであるが、ハンダ
だけで形成したハンダバンプとＣｕなどの金属ボールを
核に持つハンダバンプとでは、ハンプで吸収できる負荷
に違いが生じる。ハンダのヤング率は３２×１０3Ｎ／m
m2である。これに対してハンダバンプの核にＣｕの金属
ボールに使用した場合、Ｃｕのヤング率は１３０×１０
3Ｎ／mm2とＣｕのヤング率が大きいことからＣｕはハン
ダに比べて弾性率が低いことがわかる。よって同じ負荷
がかかった場合ハンダだけで形成したハンダバンプに比
べて、Ｃｕなどの金属ボールを核に持つハンダバンプの
方がバンプにクラックが発生しやすく、接続信頼性に問
題がある。
【００１７】本発明の目的は、上記の課題を解決して、
半導体チップと配線基板との接続に用いるハンダ内に樹
脂ボールを含むフリップチップ実装構造を用いた半導体
装置を提供する。
半導体チップと配線基板との接続に用いるハンダ内に樹
脂ボールを含むフリップチップ実装構造を用いた半導体
装置を提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の半導体装置は、下記記載の構成を採用す
る。
めに、本発明の半導体装置は、下記記載の構成を採用す
る。
【００１９】本発明の半導体装置は半導体チップの電極
の上にハンダバンプと配線基板に形成した実装パッドと
の接続にフリップチップ実装を用いて実装を行った半導
体装置において、接続したハンダ内部に樹脂ボールを含
むことを特徴とする。
の上にハンダバンプと配線基板に形成した実装パッドと
の接続にフリップチップ実装を用いて実装を行った半導
体装置において、接続したハンダ内部に樹脂ボールを含
むことを特徴とする。
【００２０】
【作用】半導体チップの電極上に形成したバリアメタル
層上あるいは配線基板の実装パッド上に樹脂ボールのま
わりをＡｕ等で被覆した導電性ボールをソルダーペース
トを用いて溶融させ固着した後、加熱装置を使って半導
体チップの電極と配線基板の実装パッドとの接続するの
で、ハンダ内部に樹脂ボールが介在しハンダ溶融時のハ
ンダの濡れ量、バンプつぶれ量をコントロールことが可
能になる。
層上あるいは配線基板の実装パッド上に樹脂ボールのま
わりをＡｕ等で被覆した導電性ボールをソルダーペース
トを用いて溶融させ固着した後、加熱装置を使って半導
体チップの電極と配線基板の実装パッドとの接続するの
で、ハンダ内部に樹脂ボールが介在しハンダ溶融時のハ
ンダの濡れ量、バンプつぶれ量をコントロールことが可
能になる。
【００２１】さらに、導電性ボールに使用する樹脂ボー
ルのヤング率をハンダよりも低い材料を用いることで、
温度サイクル試験に投入した場合に半導体チップと配線
基板との熱膨張係数の不整合によりかかるバンプへの応
力の負荷を樹脂ボール及びハンダで吸収することができ
るので、接続信頼性が向上する。
ルのヤング率をハンダよりも低い材料を用いることで、
温度サイクル試験に投入した場合に半導体チップと配線
基板との熱膨張係数の不整合によりかかるバンプへの応
力の負荷を樹脂ボール及びハンダで吸収することができ
るので、接続信頼性が向上する。
【００２２】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例における
半導体装置の構成の説明を行う。
半導体装置の構成の説明を行う。
【００２３】図１は本発明に用いた導電性ボール１の構
造を示す断面図である。内部の樹脂ボール２はエポキシ
樹脂やポリスチレンを球状に形成したものである。Ａｕ
メッキ層３は樹脂ボール２まわりを無電解Ｎｉ／Ａｕメ
ッキで施す。これはＡｕにたしてハンダが大変良く濡れ
ることを利用して、ハンダを溶融させてバンプを形成す
るときに樹脂ボール２のまわりを包み込むようにハンダ
を濡らすために、無電解Ｎｉ／Ａｕメッキを施してい
る。樹脂ボールのまわりを被覆する金属としてハンダと
の濡れ性がよいＳｎＰｂ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ等を使って
も良い。
造を示す断面図である。内部の樹脂ボール２はエポキシ
樹脂やポリスチレンを球状に形成したものである。Ａｕ
メッキ層３は樹脂ボール２まわりを無電解Ｎｉ／Ａｕメ
ッキで施す。これはＡｕにたしてハンダが大変良く濡れ
ることを利用して、ハンダを溶融させてバンプを形成す
るときに樹脂ボール２のまわりを包み込むようにハンダ
を濡らすために、無電解Ｎｉ／Ａｕメッキを施してい
る。樹脂ボールのまわりを被覆する金属としてハンダと
の濡れ性がよいＳｎＰｂ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ等を使って
も良い。
【００２４】図１の導電性ボール１を使ってハンダバン
プを形成する。ハンダバンプの形成方法を図２〜図８を
用いて説明を行う。
プを形成する。ハンダバンプの形成方法を図２〜図８を
用いて説明を行う。
【００２５】ボール供給台４には、導電性ボール１を多
数供給しておく。各電極１つずつ導電性ボール１を配設
するように吸引ヘッド５には、半導体チップ７の電極配
置に対応した配置に吸引穴６を１つずつ形成し、吸引ヘ
ッド５をボール供給台４に供給してある導電性ボール１
のある位置まで近接させ、図３のように吸引ヘッド５の
吸引穴６に導電性ボール１を吸着する。
数供給しておく。各電極１つずつ導電性ボール１を配設
するように吸引ヘッド５には、半導体チップ７の電極配
置に対応した配置に吸引穴６を１つずつ形成し、吸引ヘ
ッド５をボール供給台４に供給してある導電性ボール１
のある位置まで近接させ、図３のように吸引ヘッド５の
吸引穴６に導電性ボール１を吸着する。
【００２６】次に半導体チップ７側の電極まわりの構成
について説明する。図４のように外部との接続を行うた
めのＡｌで形成した電極８とその他を保護するためのＳ
ｉＮで形成した絶縁膜９で形成している。電極８の上に
ハンダに含まれているＳｎのＡｌで形成された電極８へ
拡散を防止するために、図５のように蒸着法やスパッタ
法を用いて電極側よりＴｉＷ、Ｃｕ，Ａｕの金属層、バ
リアメタル層１０を形成する。
について説明する。図４のように外部との接続を行うた
めのＡｌで形成した電極８とその他を保護するためのＳ
ｉＮで形成した絶縁膜９で形成している。電極８の上に
ハンダに含まれているＳｎのＡｌで形成された電極８へ
拡散を防止するために、図５のように蒸着法やスパッタ
法を用いて電極側よりＴｉＷ、Ｃｕ，Ａｕの金属層、バ
リアメタル層１０を形成する。
【００２７】図５で形成したバリアメタル層１０の上に
導電性ボール１を固着するために、図６のようにバリア
メタル層１０の上のみにスクリーン印刷法でハンダペー
スト１１を供給する。
導電性ボール１を固着するために、図６のようにバリア
メタル層１０の上のみにスクリーン印刷法でハンダペー
スト１１を供給する。
【００２８】上記した吸引ヘッド５が吸着した導電性ボ
ール１と半導体チップ１のハンダペースト１１を供給し
た電極８との位置合わせを行い、図７のように導電性ボ
ール１をハンダペースト１１の上に設置する。ハンダペ
ーストに含まれているフラックスのタック性によって導
電性ボール１はハンダペースト１１上に固着することが
できる。
ール１と半導体チップ１のハンダペースト１１を供給し
た電極８との位置合わせを行い、図７のように導電性ボ
ール１をハンダペースト１１の上に設置する。ハンダペ
ーストに含まれているフラックスのタック性によって導
電性ボール１はハンダペースト１１上に固着することが
できる。
【００２９】図７のように導電性ボール１をハンダペー
スト１１上に設置した状態でリフロー炉等の加熱装置を
用いてハンダの融点より高い温度でハンダを溶融し、ハ
ンダが樹脂ボール２のまわりを包み込むように濡れてハ
ンダバンプ１３を形成する。導電性ボール１の表面に被
覆したＡｕメッキ層３の大半はハンダペースト１１が溶
融した時にハンダ中に拡散してしまう。その後ハンダバ
ンプ１３のまわりに付着しているフラックス残渣等を洗
浄して図８ようなハンダバンプ１３を形成する。
スト１１上に設置した状態でリフロー炉等の加熱装置を
用いてハンダの融点より高い温度でハンダを溶融し、ハ
ンダが樹脂ボール２のまわりを包み込むように濡れてハ
ンダバンプ１３を形成する。導電性ボール１の表面に被
覆したＡｕメッキ層３の大半はハンダペースト１１が溶
融した時にハンダ中に拡散してしまう。その後ハンダバ
ンプ１３のまわりに付着しているフラックス残渣等を洗
浄して図８ようなハンダバンプ１３を形成する。
【００３０】次に半導体チップ１を配線基板１４に実装
する方法について図９〜図１１を用いて説明を行う。
する方法について図９〜図１１を用いて説明を行う。
【００３１】図９のように配線基板１４は半導体チップ
１を実装する範囲内に半導体チップ１上のハンダバンプ
１３の配置と一致するように配した実装パッド１５を形
成している。実装パッド１５の表面処理は、半導体チッ
プ１実装時のハンダの濡れ性を良好にするためにＮｉ／
Ａｕメッキやハンダメッキを施しておく。
１を実装する範囲内に半導体チップ１上のハンダバンプ
１３の配置と一致するように配した実装パッド１５を形
成している。実装パッド１５の表面処理は、半導体チッ
プ１実装時のハンダの濡れ性を良好にするためにＮｉ／
Ａｕメッキやハンダメッキを施しておく。
【００３２】配線基板１４に形成した実装パッド１５に
ハンダの濡れ性を良好にするためにフラックス１６を供
給しておき、この実装パッド１５と図８のように電極８
上にハンダバンプ１３を形成した半導体チップ１のハン
ダバンプ１３をとの位置合わせを行い、図１０のように
半導体チップ１を配線基板１４上に設置する。
ハンダの濡れ性を良好にするためにフラックス１６を供
給しておき、この実装パッド１５と図８のように電極８
上にハンダバンプ１３を形成した半導体チップ１のハン
ダバンプ１３をとの位置合わせを行い、図１０のように
半導体チップ１を配線基板１４上に設置する。
【００３３】半導体チップ１を配線基板１４上に設置し
た状態でリフロー炉等の加熱装置を用いてハンダの融点
より高い温度で加熱しハンダバンプ１３のハンダ１２を
溶融し、配線基板１４上の実装パッド１５との接続を行
う。そして、ハンダ１２のまわりに付着しているフラッ
クス残渣等を洗浄して、封止樹脂１７を半導体チップ１
と配線基板１４に注入、硬化し図１１のような樹脂ボー
ル２をハンダ１２の内部に含んだ状態の半導体装置を形
成できる。
た状態でリフロー炉等の加熱装置を用いてハンダの融点
より高い温度で加熱しハンダバンプ１３のハンダ１２を
溶融し、配線基板１４上の実装パッド１５との接続を行
う。そして、ハンダ１２のまわりに付着しているフラッ
クス残渣等を洗浄して、封止樹脂１７を半導体チップ１
と配線基板１４に注入、硬化し図１１のような樹脂ボー
ル２をハンダ１２の内部に含んだ状態の半導体装置を形
成できる。
【００３４】
【発明の効果】Ｃｕのような金属ボールをコアに使った
ハンダバンプではＣｕのヤング率が高いので半導体チッ
プと配線基板との線膨張係数の違いにより発生する応力
を吸収しきれないために、ハンダバンプにクラックが発
生してしまう。一方樹脂ボールをコアに使ったハンダバ
ンプは樹脂ボールのヤング率が金属ボールよりも高いこ
とを利用して、線膨張係数の違いにより発生する応力を
吸収しハンダハンプにクラックを発生させずに接続信頼
性を向上することができる。また接続時に樹脂ボールが
コアになりハンダ溶融時のハンダの濡れ広がり量を制御
することができるので、他の端子との短絡による不良を
防止することができる。
ハンダバンプではＣｕのヤング率が高いので半導体チッ
プと配線基板との線膨張係数の違いにより発生する応力
を吸収しきれないために、ハンダバンプにクラックが発
生してしまう。一方樹脂ボールをコアに使ったハンダバ
ンプは樹脂ボールのヤング率が金属ボールよりも高いこ
とを利用して、線膨張係数の違いにより発生する応力を
吸収しハンダハンプにクラックを発生させずに接続信頼
性を向上することができる。また接続時に樹脂ボールが
コアになりハンダ溶融時のハンダの濡れ広がり量を制御
することができるので、他の端子との短絡による不良を
防止することができる。
【図１】本発明の実施例における導電性ボールの断面
図。
図。
【図２】本発明の実施例における導電性ボール供給台の
断面図。
断面図。
【図３】本発明の実施例における導電性ボールを吸着し
た状態の断面図。
た状態の断面図。
【図４】本発明の実施例における半導体チップの断面
図。
図。
【図５】本発明の実施例におけるバリアメタル層を形成
した状態の断面図。
した状態の断面図。
【図６】本発明の実施例におけるハンダペーストを形成
した状態の断面図。
した状態の断面図。
【図７】本発明の実施例における導電性ボールを設置し
た状態の断面図。
た状態の断面図。
【図８】本発明の実施例におけるハンダバンプを形成し
た状態の断面図。
た状態の断面図。
【図９】本発明の実施例における配線基板の断面図。
【図１０】本発明の実施例における配線基板に半導体チ
ップを設置した状態の断面図。
ップを設置した状態の断面図。
【図１１】本発明の実施例における半導体装置の断面
図。
図。
【図１２】本発明の第１の従来例における半導体チップ
の断面図。
の断面図。
【図１３】本発明の第１の従来例における半導体チップ
にフラックスを供給した状態の断面図。
にフラックスを供給した状態の断面図。
【図１４】本発明の第１の従来例における配線基板上に
半導体チップを設置した状態の断面図。
半導体チップを設置した状態の断面図。
【図１５】本発明の第１の従来例における半導体チップ
が配線基板と接続した状態の断面図。
が配線基板と接続した状態の断面図。
【図１６】本発明の第１の従来例における半導体チップ
が配線基板と接続時の不良となった状態の断面図。
が配線基板と接続時の不良となった状態の断面図。
【図１７】本発明の第２の従来例における半導体チップ
の断面図。
の断面図。
【図１８】本発明の第２の従来例における半導体チップ
にフラックスを供給した状態の断面図。
にフラックスを供給した状態の断面図。
【図１９】本発明の第２の従来例における配線基板上に
半導体チップを設置した状態の断面図。
半導体チップを設置した状態の断面図。
【図２０】本発明の第２の従来例における半導体チップ
が配線基板と接続した状態の断面図。
が配線基板と接続した状態の断面図。
１ 導電性ボール ２ 樹脂ボール ７ 半導体チップ ８ 電極 ９ 絶縁膜 １０ バリアメタル層 １１ ハンダペースト １３ ハンダバンプ １４ 配線基板 １５ 実装パッド １７ 封止樹脂
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体チップの電極と配線基板に形成し
た実装パッドとの接続に半導体チップの電極または配線
基板の実装パッドの片方あるいは両方にハンダバンプを
形成し、このハンダバンプを使ってフリップチップ実装
した半導体装置において、接続したハンダ内部に樹脂ボ
ールを含むことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 ハンダバンプ内部の樹脂ボールには樹脂
ボールのまわりにＡｕ、ＳｎＰｂ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕの
金属を無電解メッキで被覆した導電性ボールを用いるこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 ハンダバンプ内部の樹脂ボールの数は各
バンプ１つとすることを特徴とする請求項１記載の半導
体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9226095A JPH08288291A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9226095A JPH08288291A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08288291A true JPH08288291A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=14049446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9226095A Pending JPH08288291A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08288291A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09107002A (ja) * | 1995-06-23 | 1997-04-22 | Ind Technol Res Inst | 接続構造及びその製造方法 |
| KR100313766B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2001-11-15 | 구자홍 | 전도성 입자의 제조방법 및 전도성 입자 구조 |
| JP2002110852A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-12 | Ibiden Co Ltd | 半導体パッケージ、及び半導体チップの接続構造 |
| US6903489B2 (en) | 2000-07-25 | 2005-06-07 | Tdk Corporation | Piezoelectric resonator, piezoelectric resonator component and method of making the same |
| US6940175B2 (en) | 2001-06-14 | 2005-09-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device in which a plurality of electronic components are combined with each other |
| JP2007220839A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Sekisui Chem Co Ltd | 回路基板および回路の電極接続構造体 |
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| CN113395841A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-09-14 | 佛山市国星光电股份有限公司 | 一种模组加工方法、模组及器件 |
-
1995
- 1995-04-18 JP JP9226095A patent/JPH08288291A/ja active Pending
Cited By (11)
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| CN113395841A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-09-14 | 佛山市国星光电股份有限公司 | 一种模组加工方法、模组及器件 |
| CN113395841B (zh) * | 2021-05-25 | 2023-08-15 | 佛山市国星光电股份有限公司 | 一种模组加工方法、模组及器件 |
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