JPH08288335A - 基板接続方法 - Google Patents
基板接続方法Info
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- JPH08288335A JPH08288335A JP8669195A JP8669195A JPH08288335A JP H08288335 A JPH08288335 A JP H08288335A JP 8669195 A JP8669195 A JP 8669195A JP 8669195 A JP8669195 A JP 8669195A JP H08288335 A JPH08288335 A JP H08288335A
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- Japan
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- bumps
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- resin layer
- bump
- layer
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱膨張係数の異なるチップどうしをバンプを
介して接続する場合、熱サイクルによる変形でバンプど
うしが短絡することがないよう、バンプ間に可動隔壁を
設けた接続法を提供する。 【構成】 隔壁形成層を一方の基板に仮接着してバンプ
マトリックスに対応する窓を開け、該窓内に半田バンプ
を形成する。他方の基板にもバンプマトリックスを形成
しておき、バンプどうしを突き合わせて両基板を接続し
た後、隔壁層を固定していた仮接着層を除去して格子状
の隔壁を開放する。 【効果】 稠密微細なバンプマトリックスにも対応でき
る。
介して接続する場合、熱サイクルによる変形でバンプど
うしが短絡することがないよう、バンプ間に可動隔壁を
設けた接続法を提供する。 【構成】 隔壁形成層を一方の基板に仮接着してバンプ
マトリックスに対応する窓を開け、該窓内に半田バンプ
を形成する。他方の基板にもバンプマトリックスを形成
しておき、バンプどうしを突き合わせて両基板を接続し
た後、隔壁層を固定していた仮接着層を除去して格子状
の隔壁を開放する。 【効果】 稠密微細なバンプマトリックスにも対応でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体基板と半導体チッ
プを、或いは半導体チップどうしを接続する基板接続方
法に関わり、特に熱膨張係数の違いに起因して生ずるバ
ンプ間の短絡を防止した基板接続方法に関わる。
プを、或いは半導体チップどうしを接続する基板接続方
法に関わり、特に熱膨張係数の違いに起因して生ずるバ
ンプ間の短絡を防止した基板接続方法に関わる。
【０００２】バンプを利用する基板小片の接続は、当初
プリント板にＩＣパッケージやベアチップを搭載した
り、チップをパッケージに装着する場合に多用された接
続形態であったが、今日では赤外線検知デバイスに於け
る如く、異種半導体チップを相互に結合するのにも利用
されている。赤外線検知デバイスでは、ＨｇＣｄＴｅチ
ップに形成された２次元赤外線センサと、信号処理回路
が形成されたＳｉ基板とがバンプを介して電気的に接続
される。その場合バンプは２次元に配置され、配列ピッ
チがμｍ単位で設定されるほど稠密なので、高い加工精
度が要求される。
プリント板にＩＣパッケージやベアチップを搭載した
り、チップをパッケージに装着する場合に多用された接
続形態であったが、今日では赤外線検知デバイスに於け
る如く、異種半導体チップを相互に結合するのにも利用
されている。赤外線検知デバイスでは、ＨｇＣｄＴｅチ
ップに形成された２次元赤外線センサと、信号処理回路
が形成されたＳｉ基板とがバンプを介して電気的に接続
される。その場合バンプは２次元に配置され、配列ピッ
チがμｍ単位で設定されるほど稠密なので、高い加工精
度が要求される。
【０００３】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】赤外線セ
ンサの場合は、ＨｇＣｄＴｅとＳｉのように熱膨張係数
が異なったチップが接続されるのであるが、この種の装
置では、使用時は液体窒素温度に冷却され、非使用時に
は常温に戻るという熱サイクルが加えられるため、バン
プどうしの突き合わせでずれが生じる。その程度が甚だ
しいと、図５に示すように、基板11及び11'に形成され
たバンプ17が突き合わせ位置からずれて、隣のバンプと
接触するようになる。
ンサの場合は、ＨｇＣｄＴｅとＳｉのように熱膨張係数
が異なったチップが接続されるのであるが、この種の装
置では、使用時は液体窒素温度に冷却され、非使用時に
は常温に戻るという熱サイクルが加えられるため、バン
プどうしの突き合わせでずれが生じる。その程度が甚だ
しいと、図５に示すように、基板11及び11'に形成され
たバンプ17が突き合わせ位置からずれて、隣のバンプと
接触するようになる。
【０００４】この問題に対処するため、バンプ間に絶縁
隔壁を設けることが試みられている。図２にそのような
接続形態が例示されており、基板11及び基板11'には対
向してバンプ17が配置され、短絡防止用の隔壁14に設け
られた窓18の中で、バンプどうしが突き合わせで接続さ
れる。
隔壁を設けることが試みられている。図２にそのような
接続形態が例示されており、基板11及び基板11'には対
向してバンプ17が配置され、短絡防止用の隔壁14に設け
られた窓18の中で、バンプどうしが突き合わせで接続さ
れる。
【０００５】この構造であれば、バンプの位置がずれた
場合にも隣接バンプに接触することは避けられる。しか
しながら、従来はこの構造で隔壁が一方の基板に固定さ
れていたため、隔壁と他方の基板のバンプとの相対な位
置変化が大きく、バンプが隔壁に強く押されるので、変
形して接続不良となる恐れがある。
場合にも隣接バンプに接触することは避けられる。しか
しながら、従来はこの構造で隔壁が一方の基板に固定さ
れていたため、隔壁と他方の基板のバンプとの相対な位
置変化が大きく、バンプが隔壁に強く押されるので、変
形して接続不良となる恐れがある。
【０００６】この問題は、隔壁をどちらの基板にも固定
せず、自由に動けるようにしておくことで解決する。例
えば特開平6-232203の発明は、この種の可動隔壁を設け
たバンプ接続構造に関わるものであり、発明の効果の一
つにバンプ間の短絡回避が挙げられている。
せず、自由に動けるようにしておくことで解決する。例
えば特開平6-232203の発明は、この種の可動隔壁を設け
たバンプ接続構造に関わるものであり、発明の効果の一
つにバンプ間の短絡回避が挙げられている。
【０００７】この公知発明では別に形成した格子状の隔
壁を一方の基板上に置き、格子孔内に半田のショットを
置いて他方の基板を重ね、これをリフローすることで、
目的とする接続形態を実現している。しかしながら、２
次元赤外線センサのようにバンプのピッチが微細な場合
には、このような方法では可動隔壁の窓を通してバンプ
接続を行うのは極めて困難である。
壁を一方の基板上に置き、格子孔内に半田のショットを
置いて他方の基板を重ね、これをリフローすることで、
目的とする接続形態を実現している。しかしながら、２
次元赤外線センサのようにバンプのピッチが微細な場合
には、このような方法では可動隔壁の窓を通してバンプ
接続を行うのは極めて困難である。
【０００８】本発明の目的は、リソグラフィ技術を利用
して形成する微細ピッチの格子を短絡防止隔壁として形
成する処理法を提供することであり、他の目的は、該微
細隔壁をいずれの基板にも固定されない状態で形成する
製造法を提供することであり、更に他の目的は、このよ
うな微細隔壁を配置してバンプ接続を実現する基板接続
法を提供することである。
して形成する微細ピッチの格子を短絡防止隔壁として形
成する処理法を提供することであり、他の目的は、該微
細隔壁をいずれの基板にも固定されない状態で形成する
製造法を提供することであり、更に他の目的は、このよ
うな微細隔壁を配置してバンプ接続を実現する基板接続
法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の基板接続方法では、熱膨張係数の異なるチ
ップ又は基板をバンプを介して相互に接続する際に、バ
ンプ間に配置される非固定型の絶縁隔壁を形成する処理
手順として、コンタクト領域を有する一方の基板に、第
１の樹脂層(仮接着層)を被着し、該第１の樹脂層上に第
２の樹脂層(隔壁形成層)を被着し、該第２の樹脂層上に
単層又は複層の感光性レジスト層を被着してパターニン
グし、該レジストパターンを利用して該コンタクト領域
上の該第２の樹脂層に窓を開け、該窓内にバンプを形成
し、該バンプに対向するバンプを備えた他方の基板を、
該バンプどうしが相互に押圧するように接続した後、該
第１の樹脂層(仮接着層)を溶解除去する工程が包含され
る。
め、本発明の基板接続方法では、熱膨張係数の異なるチ
ップ又は基板をバンプを介して相互に接続する際に、バ
ンプ間に配置される非固定型の絶縁隔壁を形成する処理
手順として、コンタクト領域を有する一方の基板に、第
１の樹脂層(仮接着層)を被着し、該第１の樹脂層上に第
２の樹脂層(隔壁形成層)を被着し、該第２の樹脂層上に
単層又は複層の感光性レジスト層を被着してパターニン
グし、該レジストパターンを利用して該コンタクト領域
上の該第２の樹脂層に窓を開け、該窓内にバンプを形成
し、該バンプに対向するバンプを備えた他方の基板を、
該バンプどうしが相互に押圧するように接続した後、該
第１の樹脂層(仮接着層)を溶解除去する工程が包含され
る。
【００１０】この隔壁形成層である第１の樹脂をポジ型
感光性ポリイミド樹脂とすること、更に、該バンプはイ
ンジウムを主成分とする合金で形成することで、より的
確に本発明の目的を達成することができる。
感光性ポリイミド樹脂とすること、更に、該バンプはイ
ンジウムを主成分とする合金で形成することで、より的
確に本発明の目的を達成することができる。
【００１１】
【作用】本発明の要点の一は、図１に示されるように、
隔壁４は当初第２の樹脂層３によって仮に固定された状
態で形成され、バンプ７による基板どうしの接続が実行
された後、樹脂層３が除かれ、隔壁が固定状態から可動
状態に移行する点である。更に他の要点は、この仮固定
状態の格子状隔壁を利用して一方の基板のバンプが自己
整合的に形成される点である。
隔壁４は当初第２の樹脂層３によって仮に固定された状
態で形成され、バンプ７による基板どうしの接続が実行
された後、樹脂層３が除かれ、隔壁が固定状態から可動
状態に移行する点である。更に他の要点は、この仮固定
状態の格子状隔壁を利用して一方の基板のバンプが自己
整合的に形成される点である。
【００１２】これ等を具現する一連の処理は自己整合的
に行われるため、パッド／バンプ／隔壁の相互位置合わ
せが、最初のマスクアライメントだけで済むことにな
り、工程数が低減されるのみならず、稠密微細なバンプ
マトリックスも容易に形成可能となる。更に、隔壁はバ
ンプによる基板間接続が終わった後に可動状態になり、
熱サイクルに起因する変形に対しても自在に追随するよ
うになるので、バンプを変形させることなく短絡を防止
するという目的が達成される。
に行われるため、パッド／バンプ／隔壁の相互位置合わ
せが、最初のマスクアライメントだけで済むことにな
り、工程数が低減されるのみならず、稠密微細なバンプ
マトリックスも容易に形成可能となる。更に、隔壁はバ
ンプによる基板間接続が終わった後に可動状態になり、
熱サイクルに起因する変形に対しても自在に追随するよ
うになるので、バンプを変形させることなく短絡を防止
するという目的が達成される。
【００１３】
【実施例】図３及び図４に本発明の実施例の工程が示さ
れている。以下、これ等の図面を参照しながら説明す
る。
れている。以下、これ等の図面を参照しながら説明す
る。
【００１４】例えば赤外光センサ用の信号処理回路が形
成されているＳｉ基板１の表面に、仮接着層としてポジ
型ポリイミド層(低重合度)3aを１μｍの厚さに被着し
(図３(a))、続いて隔壁形成層として比較的重合度の高
いポリイミド層4aを１０μｍの厚さに被着する(図３
(b))。この高重合ポリイミドがネガ型の感光性を備えた
ものであると、後の処理に好都合である。また、２はコ
ンタクト領域である。
成されているＳｉ基板１の表面に、仮接着層としてポジ
型ポリイミド層(低重合度)3aを１μｍの厚さに被着し
(図３(a))、続いて隔壁形成層として比較的重合度の高
いポリイミド層4aを１０μｍの厚さに被着する(図３
(b))。この高重合ポリイミドがネガ型の感光性を備えた
ものであると、後の処理に好都合である。また、２はコ
ンタクト領域である。
【００１５】その上にポジ型レジスト５、ネガ型レジス
ト６を塗布し(図３(c))、選択露光と現像処理によって
両レジスト層をパターニングする。これをマスクとし、
アセトンをエッチング液として高重合ポリイミド層4'に
窓９を開ける(図３(d))。窓の配列ピッチは１５μｍ
で、これがバンプマトリックスのピッチとなる。
ト６を塗布し(図３(c))、選択露光と現像処理によって
両レジスト層をパターニングする。これをマスクとし、
アセトンをエッチング液として高重合ポリイミド層4'に
窓９を開ける(図３(d))。窓の配列ピッチは１５μｍ
で、これがバンプマトリックスのピッチとなる。
【００１６】ここ迄の処理ではポジ型ポリイミド層は殆
ど溶解しないので、ポジレジスト用の現像液を用いて窓
内のポジ型ポリイミド層3aを除去する(図３(e))。次
に、インジウムを主成分とする半田層7aを７μｍの厚さ
に蒸着し(図３(f))、レジスト層を除去すると、レジス
ト上の半田もリフトオフされ、隔壁４の窓内にバンプ７
が形成された状態となる(図４(g))。
ど溶解しないので、ポジレジスト用の現像液を用いて窓
内のポジ型ポリイミド層3aを除去する(図３(e))。次
に、インジウムを主成分とする半田層7aを７μｍの厚さ
に蒸着し(図３(f))、レジスト層を除去すると、レジス
ト上の半田もリフトオフされ、隔壁４の窓内にバンプ７
が形成された状態となる(図４(g))。
【００１７】一方、赤外光センサチップである基板1'に
も、上記バンプ配列に対向する位置にバンプ７を形成し
ておき、両基板１及び1'を、バンプどうしが正対するよ
うに位置を合わせ(図４(h))、基板どうしを押しつけて
バンプ間の電気的接続を実現する(図４(i))。インジウ
ム半田は、バンプどうしを押圧した時に適度に変形して
接触面積が増し、良好なコンタクトが得られるので、こ
の種の接続に適している。
も、上記バンプ配列に対向する位置にバンプ７を形成し
ておき、両基板１及び1'を、バンプどうしが正対するよ
うに位置を合わせ(図４(h))、基板どうしを押しつけて
バンプ間の電気的接続を実現する(図４(i))。インジウ
ム半田は、バンプどうしを押圧した時に適度に変形して
接触面積が増し、良好なコンタクトが得られるので、こ
の種の接続に適している。
【００１８】しかる後、ポジ型レジストの現像液を用い
てポリイミド層３を溶解除去すると、格子状の隔壁４は
基板１に固定された状態から開放され、自由に動けるよ
うになる。即ち、本発明の目的である可動型隔壁の完成
となる(図４(j))。
てポリイミド層３を溶解除去すると、格子状の隔壁４は
基板１に固定された状態から開放され、自由に動けるよ
うになる。即ち、本発明の目的である可動型隔壁の完成
となる(図４(j))。
【００１９】以上の説明では、「基板」として通常「チ
ップ」と呼称される半導体片を想定しているが、本発明
が適用できる対象は大きさや材質に拘束されことはな
く、基板が例えばセラミック片のようなものであっても
適用可能である。
ップ」と呼称される半導体片を想定しているが、本発明
が適用できる対象は大きさや材質に拘束されことはな
く、基板が例えばセラミック片のようなものであっても
適用可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、バ
ンプの間が可動隔壁で絶縁された状態で基板どうしを接
続することが可能であり、更に、処理工程の大半の期間
では隔壁は一方の基板に固定されているため、バンプの
形成を自己整合的に行うことができ、精密にバンプや隔
壁を形成することができる。それ故、バンプマトリック
スが稠密微細な場合にも対応することが可能となる。
ンプの間が可動隔壁で絶縁された状態で基板どうしを接
続することが可能であり、更に、処理工程の大半の期間
では隔壁は一方の基板に固定されているため、バンプの
形成を自己整合的に行うことができ、精密にバンプや隔
壁を形成することができる。それ故、バンプマトリック
スが稠密微細な場合にも対応することが可能となる。
【図１】 本発明の要点を示す図
【図２】 本発明の背景を説明する図
【図３】 本発明の実施例の工程を示す図(その１)
【図４】 本発明の実施例の工程を示す図(その２)
【図５】 従来技術の問題点を示す図
１ Ｓｉ基板 11' ＨｇＣｄＴｅ ２ コンタクト領域 ３ 仮接着層 3a ポジ型ポリイミド層(低重合度) ４ 隔壁 4a ポリイミド層(高重合度) ５ ポジ型レジスト ６ ネガ型レジスト ７ バンプ 7a 半田層(インジウム) ８ 窓 11 基板 11' 基板 14 隔壁 17 バンプ 18 窓
Claims (3)
- 【請求項１】 熱膨張係数の異なるチップ又は基板をバ
ンプを介して相互に接続する基板接続方法であって、 コンタクト領域(2)を有する一方の基板(1)に、第１の樹
脂層(3)を被着し、 該第１の樹脂層上に第２の樹脂層(4)を被着し、 該第２の樹脂層上にレジスト層(5,6)を被着してパター
ニングし、 該レジストパターンを利用して該コンタクト領域上の該
第２の樹脂層に窓を開け、 該窓内にバンプ(7)を形成し、 該バンプに対向する位置にバンプを備えた他方の基板
(8)を、該バンプどうしが相互に押圧するように接続し
た後、 該第１の樹脂層を溶解除去する工程を包含して成ること
を特徴とする基板接続方法。 - 【請求項２】 前記第１の樹脂層(3)がポジ型感光性ポ
リイミド樹脂層であり、これを溶解除去するエッチング
液がポジ型レジストの現像液であることを特徴する請求
項１に記載の基板接続方法。 - 【請求項３】 前記バンプ(7)がインジウムを主成分と
する合金で形成されることを特徴とする請求項１又は２
に記載の基板接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8669195A JPH08288335A (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 基板接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8669195A JPH08288335A (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 基板接続方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08288335A true JPH08288335A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=13894000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8669195A Withdrawn JPH08288335A (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 基板接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08288335A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100361084B1 (ko) * | 2000-01-21 | 2002-11-18 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 패키지 및 그 제조방법 |
| JP2006278976A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
| JP2012508470A (ja) * | 2008-11-07 | 2012-04-05 | レイセオン カンパニー | 読み出し集積チップとの酸化物結合に適した検出器の作成方法 |
-
1995
- 1995-04-12 JP JP8669195A patent/JPH08288335A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100361084B1 (ko) * | 2000-01-21 | 2002-11-18 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 패키지 및 그 제조방법 |
| JP2006278976A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
| JP2012508470A (ja) * | 2008-11-07 | 2012-04-05 | レイセオン カンパニー | 読み出し集積チップとの酸化物結合に適した検出器の作成方法 |
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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: 20020702 |