JPH10107078A - 電子部品の製造方法及び電子部品 - Google Patents
電子部品の製造方法及び電子部品Info
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- JPH10107078A JPH10107078A JP25920096A JP25920096A JPH10107078A JP H10107078 A JPH10107078 A JP H10107078A JP 25920096 A JP25920096 A JP 25920096A JP 25920096 A JP25920096 A JP 25920096A JP H10107078 A JPH10107078 A JP H10107078A
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シュア強度が向上し、信頼性を高めることが
できる電子部品の製造方法及び電子部品の提供。 【解決手段】 ヒートステージ６側より基板８を加熱す
ると共に、コレット７によりＳＡＷチップＳを超音波を
加えながら押圧する。超音波の出力は０．０４〜０．４
２Ｗ／バンプの範囲、加重条件は１５０〜３５０ｇｆ／
バンプの範囲、加熱温度は１５０〜２２５℃の範囲であ
る。これにより、パッド部３とボールバンプ５との固相
拡散による最初の接合による第１の接合領域に加え、第
１の接合領域の周囲に第２に接合領域が固相拡散により
新たに形成され、パッド部３とボールバンプ５との接合
面積が広がる。
できる電子部品の製造方法及び電子部品の提供。 【解決手段】 ヒートステージ６側より基板８を加熱す
ると共に、コレット７によりＳＡＷチップＳを超音波を
加えながら押圧する。超音波の出力は０．０４〜０．４
２Ｗ／バンプの範囲、加重条件は１５０〜３５０ｇｆ／
バンプの範囲、加熱温度は１５０〜２２５℃の範囲であ
る。これにより、パッド部３とボールバンプ５との固相
拡散による最初の接合による第１の接合領域に加え、第
１の接合領域の周囲に第２に接合領域が固相拡散により
新たに形成され、パッド部３とボールバンプ５との接合
面積が広がる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波デバイ
スや半導体デバイス等の電子部品の製造方法及び電子部
品に関する。
スや半導体デバイス等の電子部品の製造方法及び電子部
品に関する。
【０００２】
【従来の技術】弾性表面波デバイス（以下、「ＳＡＷデ
バイス」という。）のように素子表面にある程度の空間
が必要とされる電子部品においては、フェースダウンボ
ンディングが有効な実装方法である。
バイス」という。）のように素子表面にある程度の空間
が必要とされる電子部品においては、フェースダウンボ
ンディングが有効な実装方法である。
【０００３】例えば「フリップチップ型ＧＨｚ帯ＳＡＷ
フィルタ」（「信学技報」 １９９５年７月 社団法人
電子情報通信学会 発行）には、フェースダウンボン
ディングを用いたフリップチップ型ＳＡＷデバイスに関
する技術が記載されている。ここには、フェースダウン
ボンディングを行う際の超音波及び加重の効果的な条件
が記載されており、これによればＳＡＷチップに形成さ
れたバンプとセラミック基板上のパッド部分との接合
は、 超音波の出力 ０．１９〜０．２５Ｗ／バンプ 加重条件 ７５ｇｆ／バンプ によって行うことで、４０ｇｆ／バンプ程度のシュア強
度が得られる、というものである。
フィルタ」（「信学技報」 １９９５年７月 社団法人
電子情報通信学会 発行）には、フェースダウンボン
ディングを用いたフリップチップ型ＳＡＷデバイスに関
する技術が記載されている。ここには、フェースダウン
ボンディングを行う際の超音波及び加重の効果的な条件
が記載されており、これによればＳＡＷチップに形成さ
れたバンプとセラミック基板上のパッド部分との接合
は、 超音波の出力 ０．１９〜０．２５Ｗ／バンプ 加重条件 ７５ｇｆ／バンプ によって行うことで、４０ｇｆ／バンプ程度のシュア強
度が得られる、というものである。
【０００４】バンプ数が１６個程度と比較的多く、チッ
プ寸法が２ｍｍ程度と比較的小さく、かつバンプ以外に
接触することなく中空に保持されて他の部材から応力を
受けることがないような場合には、４０ｇｆ／バンプ程
度のシュア強度で十分であると考えられる。
プ寸法が２ｍｍ程度と比較的小さく、かつバンプ以外に
接触することなく中空に保持されて他の部材から応力を
受けることがないような場合には、４０ｇｆ／バンプ程
度のシュア強度で十分であると考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この程
度のシュア強度では、バンプ数が少ない場合にはチップ
全体の接合強度が不十分になるおそれがあり、またチッ
プ寸法が大きくなった場合やチップと基板との熱膨張差
が大きい場合にはバンプ剥離等の問題が発生するおそれ
がある。
度のシュア強度では、バンプ数が少ない場合にはチップ
全体の接合強度が不十分になるおそれがあり、またチッ
プ寸法が大きくなった場合やチップと基板との熱膨張差
が大きい場合にはバンプ剥離等の問題が発生するおそれ
がある。
【０００６】また、基板上にフェースダウンボンディン
グされたチップを樹脂封止するような場合、すなわち封
止用樹脂の硬化収縮応力や熱膨張応力が直接チップに働
くような場合にも上記の程度のシュア強度では不十分で
ある。
グされたチップを樹脂封止するような場合、すなわち封
止用樹脂の硬化収縮応力や熱膨張応力が直接チップに働
くような場合にも上記の程度のシュア強度では不十分で
ある。
【０００７】なお、上記の文献では、チップのパッド部
の膜厚を１μｍ程度としているが、これではＡｌ成膜工
程が制限され、またそのような成膜に長時間を要する、
という問題もある。
の膜厚を１μｍ程度としているが、これではＡｌ成膜工
程が制限され、またそのような成膜に長時間を要する、
という問題もある。
【０００８】本発明は、上記課題に対処したもので、シ
ュア強度が向上し、信頼性を高めることができる電子部
品の製造方法及び電子部品を提供することを目的として
いる。 本発明の別の目的は、チップのパッド部の膜厚
をより薄くすることができる電子部品の製造方法及び電
子部品を提供することにある。
ュア強度が向上し、信頼性を高めることができる電子部
品の製造方法及び電子部品を提供することを目的として
いる。 本発明の別の目的は、チップのパッド部の膜厚
をより薄くすることができる電子部品の製造方法及び電
子部品を提供することにある。
【０００９】本発明のさらに別の目的は、チップ及び基
板とバンプとの接合率が向上し、機械的強度ばかりか導
電率等も高めることができる電子部品の製造方法及び電
子部品を提供することにある。
板とバンプとの接合率が向上し、機械的強度ばかりか導
電率等も高めることができる電子部品の製造方法及び電
子部品を提供することにある。
【００１０】本発明のさらなる目的は、より短時間でパ
ンプ接合を行うことができる電子部品の製造方法及び電
子部品を提供することにある。
ンプ接合を行うことができる電子部品の製造方法及び電
子部品を提供することにある。
【００１１】本発明のまた別の目的は、製造不良を低減
しつつパンプ接合を行うことができる電子部品の製造方
法及び電子部品を提供することにある。
しつつパンプ接合を行うことができる電子部品の製造方
法及び電子部品を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項１によれば、Ａｌを主成分とするチップ上の
パッド部とＡｕを主成分とするバンプとを固相拡散によ
り接合する工程と、Ａｕを主成分とする基板上の接続部
と前記チップ上のパッド部とを前記バンプを介して対向
配置する工程と、前記接続部と前記バンプとが固相拡散
により接合すると共に、前記パッド部と前記バンプとの
固相拡散接合領域がさらに拡大するように、前記基板と
前記チップとを超音波を加えながら加熱押圧する工程と
を具備することを特徴とする、電子部品の製造方法が提
供される。
め、請求項１によれば、Ａｌを主成分とするチップ上の
パッド部とＡｕを主成分とするバンプとを固相拡散によ
り接合する工程と、Ａｕを主成分とする基板上の接続部
と前記チップ上のパッド部とを前記バンプを介して対向
配置する工程と、前記接続部と前記バンプとが固相拡散
により接合すると共に、前記パッド部と前記バンプとの
固相拡散接合領域がさらに拡大するように、前記基板と
前記チップとを超音波を加えながら加熱押圧する工程と
を具備することを特徴とする、電子部品の製造方法が提
供される。
【００１３】上記の製造方法では、請求項２の如く、前
記超音波の出力を０．０４〜０．４２Ｗ／バンプ、前記
基板と前記チップとを押圧する力を１５０〜３５０ｇｆ
／バンプとするのが好ましく、請求項３の如く、前記パ
ッド部の膜厚を０．３μｍ以上とするのが好ましく、ま
た請求項４の如く、前記接続部に厚さが０．５μｍ以上
のＡｕメッキを施すことが好ましい。
記超音波の出力を０．０４〜０．４２Ｗ／バンプ、前記
基板と前記チップとを押圧する力を１５０〜３５０ｇｆ
／バンプとするのが好ましく、請求項３の如く、前記パ
ッド部の膜厚を０．３μｍ以上とするのが好ましく、ま
た請求項４の如く、前記接続部に厚さが０．５μｍ以上
のＡｕメッキを施すことが好ましい。
【００１４】請求項５によれば、チップ上にＡｌを主成
分としかつ第１パッド層を含むパターンを形成する工程
と、前記第１パッド層上にＡｌを主成分とする第２パッ
ド層を積層してパッド部を形成する工程と、前記パッド
部とＡｕを主成分とするバンプとを固相拡散により接合
する工程と、Ａｕを主成分とする基板上の接続部と前記
チップ上のパッド部とを前記バンプを介して対向配置す
る工程と、前記基板と前記チップとを超音波を加えなが
ら加熱押圧する工程とを具備することを特徴とする、電
子部品の製造方法が提供される。
分としかつ第１パッド層を含むパターンを形成する工程
と、前記第１パッド層上にＡｌを主成分とする第２パッ
ド層を積層してパッド部を形成する工程と、前記パッド
部とＡｕを主成分とするバンプとを固相拡散により接合
する工程と、Ａｕを主成分とする基板上の接続部と前記
チップ上のパッド部とを前記バンプを介して対向配置す
る工程と、前記基板と前記チップとを超音波を加えなが
ら加熱押圧する工程とを具備することを特徴とする、電
子部品の製造方法が提供される。
【００１５】上記の製造方法において、請求項６の如
く、前記第１パッド層の端部と前記第２パッド層の端部
とを異なる位置に形成するのが好ましい。
く、前記第１パッド層の端部と前記第２パッド層の端部
とを異なる位置に形成するのが好ましい。
【００１６】請求項７によれば、Ａｌを主成分とするチ
ップ上のパッド部とＡｕを主成分とするバンプとを固相
拡散により接合する工程と、Ａｕを主成分とする基板上
の接続部と前記チップ上のパッド部とを前記バンプを介
して対向配置する工程と、前記基板と前記チップとを超
音波を加えながら加熱し、かつ負荷を増加しながら押圧
する工程と、前記基板と前記チップとを超音波を加えな
がら加熱し、かつほぼ一定の負荷で押圧する工程とを具
備することを特徴とする、電子部品の製造方法が提供さ
れる。
ップ上のパッド部とＡｕを主成分とするバンプとを固相
拡散により接合する工程と、Ａｕを主成分とする基板上
の接続部と前記チップ上のパッド部とを前記バンプを介
して対向配置する工程と、前記基板と前記チップとを超
音波を加えながら加熱し、かつ負荷を増加しながら押圧
する工程と、前記基板と前記チップとを超音波を加えな
がら加熱し、かつほぼ一定の負荷で押圧する工程とを具
備することを特徴とする、電子部品の製造方法が提供さ
れる。
【００１７】請求項８によれば、チップ上にＡｌを主成
分とする複数のパッド部をほぼ均等分布になるように形
成する工程と、前記パッド部とＡｕを主成分とするバン
プとを固相拡散により接合する工程と、Ａｕを主成分と
する基板上の接続部と前記チップ上のパッド部とを前記
バンプを介して対向配置する工程と、前記基板と前記チ
ップとを超音波を加えながら加熱押圧する工程とを具備
することを特徴とする、電子部品の製造方法が提供され
る。
分とする複数のパッド部をほぼ均等分布になるように形
成する工程と、前記パッド部とＡｕを主成分とするバン
プとを固相拡散により接合する工程と、Ａｕを主成分と
する基板上の接続部と前記チップ上のパッド部とを前記
バンプを介して対向配置する工程と、前記基板と前記チ
ップとを超音波を加えながら加熱押圧する工程とを具備
することを特徴とする、電子部品の製造方法が提供され
る。
【００１８】請求項９によれば、チップ上の特定の領域
にＡｌを主成分とする複数のパッド部をほぼ均等分布に
なるように形成する工程と、前記パッド部とＡｕを主成
分とするバンプとを固相拡散により接合する工程と、Ａ
ｕを主成分とする基板上の接続部と前記チップ上のパッ
ド部とを前記バンプを介して対向配置する工程と、前記
基板と前記チップの特定の領域とを超音波を加えながら
加熱押圧する工程とを具備することを特徴とする、電子
部品の製造方法が提供される。
にＡｌを主成分とする複数のパッド部をほぼ均等分布に
なるように形成する工程と、前記パッド部とＡｕを主成
分とするバンプとを固相拡散により接合する工程と、Ａ
ｕを主成分とする基板上の接続部と前記チップ上のパッ
ド部とを前記バンプを介して対向配置する工程と、前記
基板と前記チップの特定の領域とを超音波を加えながら
加熱押圧する工程とを具備することを特徴とする、電子
部品の製造方法が提供される。
【００１９】請求項１０によれば、Ａｌを主成分とする
パッド部が設けられたチップと、Ａｕを主成分とし、か
つ前記チップ上のパッド部と対向する接続部が設けられ
た基板と、Ａｕを主成分とし、かつ前記パッド部と固相
拡散により接合する第１の接合領域、第１の接合領域の
周囲にあって第１の接合領域よりも拡散が遅れた固相拡
散により前記パッド部と接合する第２の接合領域及び前
記接続部と固相拡散により接合する第３の接合領域を有
するバンプとを具備することを特徴とする、電子部品が
提供される。
パッド部が設けられたチップと、Ａｕを主成分とし、か
つ前記チップ上のパッド部と対向する接続部が設けられ
た基板と、Ａｕを主成分とし、かつ前記パッド部と固相
拡散により接合する第１の接合領域、第１の接合領域の
周囲にあって第１の接合領域よりも拡散が遅れた固相拡
散により前記パッド部と接合する第２の接合領域及び前
記接続部と固相拡散により接合する第３の接合領域を有
するバンプとを具備することを特徴とする、電子部品が
提供される。
【００２０】上記の電子部品において、請求項１１の如
く、前記パッド部の膜厚を０．３μｍ以上とするのが好
ましく、請求項１２の如く、前記接続部に厚さが０．５
μｍ以上のＡｕメッキを施すのが好ましい。
く、前記パッド部の膜厚を０．３μｍ以上とするのが好
ましく、請求項１２の如く、前記接続部に厚さが０．５
μｍ以上のＡｕメッキを施すのが好ましい。
【００２１】請求項１３によれば、Ａｌを主成分とする
第１パッド層と第２パッド層とを積層したパッド部が設
けられたチップと、Ａｕを主成分とし、かつ前記チップ
上のパッド部と対向する接続部が設けられた基板と、Ａ
ｕを主成分とし、かつ前記パッド部と固相拡散により接
合する第１の接合領域及び前記接続部と固相拡散により
接合する第２の接合領域を有するバンプとを具備するこ
とを特徴とする、電子部品。
第１パッド層と第２パッド層とを積層したパッド部が設
けられたチップと、Ａｕを主成分とし、かつ前記チップ
上のパッド部と対向する接続部が設けられた基板と、Ａ
ｕを主成分とし、かつ前記パッド部と固相拡散により接
合する第１の接合領域及び前記接続部と固相拡散により
接合する第２の接合領域を有するバンプとを具備するこ
とを特徴とする、電子部品。
【００２２】上記の電子部品において、請求項１４の如
く、前記第１パッド層の端部と前記第２パッド層の端部
とを異なる位置に形成するのが好ましい。。
く、前記第１パッド層の端部と前記第２パッド層の端部
とを異なる位置に形成するのが好ましい。。
【００２３】請求項１５によれば、Ａｌを主成分とする
複数のパッド部がほぼ均等分布になるように設けられた
チップと、Ａｕを主成分とし、前記チップ上のパッド部
と対向する接続部が設けられた基板と、Ａｕを主成分と
し、前記パッド部と固相拡散により接合する第１の接合
領域及び前記接続部と固相拡散により接合する第２の接
合領域を有するバンプとを具備することを特徴とする、
電子部品が提供される。 請求項１６によれば、Ａｌを
主成分とし、かつ特定の領域に複数のパッド部がほぼ均
等分布になるように設けられたチップと、Ａｕを主成分
とし、前記チップ上のパッド部と対向する接続部が設け
られた基板と、Ａｕを主成分とし、前記パッド部と固相
拡散により接合する第１の接合領域及び前記接続部と固
相拡散により接合する第２の接合領域を有するバンプと
を具備することを特徴とする、電子部品が提供される。
複数のパッド部がほぼ均等分布になるように設けられた
チップと、Ａｕを主成分とし、前記チップ上のパッド部
と対向する接続部が設けられた基板と、Ａｕを主成分と
し、前記パッド部と固相拡散により接合する第１の接合
領域及び前記接続部と固相拡散により接合する第２の接
合領域を有するバンプとを具備することを特徴とする、
電子部品が提供される。 請求項１６によれば、Ａｌを
主成分とし、かつ特定の領域に複数のパッド部がほぼ均
等分布になるように設けられたチップと、Ａｕを主成分
とし、前記チップ上のパッド部と対向する接続部が設け
られた基板と、Ａｕを主成分とし、前記パッド部と固相
拡散により接合する第１の接合領域及び前記接続部と固
相拡散により接合する第２の接合領域を有するバンプと
を具備することを特徴とする、電子部品が提供される。
【００２４】本発明では、チップのパッド部とバンプと
の固相拡散接合領域がさらに拡大するように、基板とチ
ップとを超音波を加えながら加熱押圧しているので、こ
の拡大されたいわば新たな固相拡散接合領域がチップの
パッド部とバンプとの接合に寄与する。すなわち、最初
の固相拡散接合領域と新たな固相拡散接合領域によりパ
ッド部とバンプとを接合することになるので、シュア強
度が向上し、信頼性を高めることができる。また、接合
率が向上し、機械的強度ばかりか導電率等も高めること
ができる。
の固相拡散接合領域がさらに拡大するように、基板とチ
ップとを超音波を加えながら加熱押圧しているので、こ
の拡大されたいわば新たな固相拡散接合領域がチップの
パッド部とバンプとの接合に寄与する。すなわち、最初
の固相拡散接合領域と新たな固相拡散接合領域によりパ
ッド部とバンプとを接合することになるので、シュア強
度が向上し、信頼性を高めることができる。また、接合
率が向上し、機械的強度ばかりか導電率等も高めること
ができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に係るＳＡＷ
デバイスの製法を図１に示す工程図に従って説明する。
デバイスの製法を図１に示す工程図に従って説明する。
【００２６】図１（ａ）に示すように、まずＬｉＮｂＯ
3 、ＬｉＴａＯ3 、水晶等の圧電性の材料からなるウエ
ハＷ上に、Ａｌを主成分とする配線パターン１を複数
個、例えば４個形成する。配線パターン１としては、Ａ
ｌにＳｉ及び／またはＣｕを１％以下、例えば０．５％
程度添加したものを用いることができる。これにより、
チイプ材質との接着力の向上、Ａｌの耐腐食性の向上及
び耐電力性の向上を図ることができる。各配線パターン
１として、その中央部にはＳＡＷの機能パターンをなす
くし歯状電極部２を形成し、その両側には複数個、例え
ば６個のパッド部３をする。ＳＡＷデバイスは、フィル
タ、遅延線、共振器、発振器、アナログ信号処理用回
路、増幅器、コンボルバ等に用いられるが、配線パター
ン１の構成はこれらの用途、仕様等に応じて適宜設計さ
れる。
3 、ＬｉＴａＯ3 、水晶等の圧電性の材料からなるウエ
ハＷ上に、Ａｌを主成分とする配線パターン１を複数
個、例えば４個形成する。配線パターン１としては、Ａ
ｌにＳｉ及び／またはＣｕを１％以下、例えば０．５％
程度添加したものを用いることができる。これにより、
チイプ材質との接着力の向上、Ａｌの耐腐食性の向上及
び耐電力性の向上を図ることができる。各配線パターン
１として、その中央部にはＳＡＷの機能パターンをなす
くし歯状電極部２を形成し、その両側には複数個、例え
ば６個のパッド部３をする。ＳＡＷデバイスは、フィル
タ、遅延線、共振器、発振器、アナログ信号処理用回
路、増幅器、コンボルバ等に用いられるが、配線パター
ン１の構成はこれらの用途、仕様等に応じて適宜設計さ
れる。
【００２７】パッド部３は、所定の厚さを確保するため
に、２層構造とされる。これは、例えば図２（ａ）に示
すように、まずウエハＷ上に第１パッド層３ａを形成
し、次に図２（ｂ）に示すように、第１パッド層３ａ上
にくし歯状電極部２と共に第２パッド層３ｂを形成する
ことによって上記構造とされる。
に、２層構造とされる。これは、例えば図２（ａ）に示
すように、まずウエハＷ上に第１パッド層３ａを形成
し、次に図２（ｂ）に示すように、第１パッド層３ａ上
にくし歯状電極部２と共に第２パッド層３ｂを形成する
ことによって上記構造とされる。
【００２８】第１パッド層３ａ及び第２パッド層３ｂ
は、真空成膜法、例えばイオンビーム蒸着法やスパッタ
法によって成膜される。特に、パッド部３として、Ａｌ
にＳｉ及び／またはＣｕを１％以下、例えば０．５％程
度添加した場合には、添加量制御の観点からスパッタ法
により成膜することが好ましい。第１パッド層３ａと第
２パッド層３ｂとを同一の真空成膜法を用いてもよい
が、異なる真空成膜法を用いることもできる。
は、真空成膜法、例えばイオンビーム蒸着法やスパッタ
法によって成膜される。特に、パッド部３として、Ａｌ
にＳｉ及び／またはＣｕを１％以下、例えば０．５％程
度添加した場合には、添加量制御の観点からスパッタ法
により成膜することが好ましい。第１パッド層３ａと第
２パッド層３ｂとを同一の真空成膜法を用いてもよい
が、異なる真空成膜法を用いることもできる。
【００２９】第１パッド層３ａの膜厚は、例えば０．２
５μｍ以上、第２パッド層３ｂの膜厚は、同時に形成さ
れるくし歯状電極部２の所望特性を満たす関係上、例え
ば０．１５μｍとされる。
５μｍ以上、第２パッド層３ｂの膜厚は、同時に形成さ
れるくし歯状電極部２の所望特性を満たす関係上、例え
ば０．１５μｍとされる。
【００３０】また、第１パッド層３ａの端部と第２パッ
ド層３ｂの端部とは、異なる位置に形成されている。例
えば図３に示すように、第１パッド層３ａの端部４ａが
第２パッド層３ｂの端部４ｂより例えば１０μｍ程度内
側に位置するものであってもよいし、例えば図４に示す
ように、第１パッド層３ａの端部４ａが第２パッド層３
ｂの端部４ｂより例えば１０μｍ程度外側に位置するも
のであってもよい。これは、図５に示すように、第１パ
ッド層３ａの端部と第２パッド層３ｂの端部とが一致す
る位置に形成されていると、これらの端部接合部４ｃが
脆弱化または高抵抗化する可能性があることから、端部
をずらすことでこのような不具合が端部接合部４ｃに集
中するのを防止し、安定した接続を可能とするためであ
る。
ド層３ｂの端部とは、異なる位置に形成されている。例
えば図３に示すように、第１パッド層３ａの端部４ａが
第２パッド層３ｂの端部４ｂより例えば１０μｍ程度内
側に位置するものであってもよいし、例えば図４に示す
ように、第１パッド層３ａの端部４ａが第２パッド層３
ｂの端部４ｂより例えば１０μｍ程度外側に位置するも
のであってもよい。これは、図５に示すように、第１パ
ッド層３ａの端部と第２パッド層３ｂの端部とが一致す
る位置に形成されていると、これらの端部接合部４ｃが
脆弱化または高抵抗化する可能性があることから、端部
をずらすことでこのような不具合が端部接合部４ｃに集
中するのを防止し、安定した接続を可能とするためであ
る。
【００３１】次に、図１（ｂ）に示すように、各パッド
部３上に、Ａｕからなるボールバンプ５を固相拡散によ
り接合する。ボールバンプ５は、Ａｕを主成分とするも
のであれば、例えばＡｕとＣｕとの合金であってもよ
い。
部３上に、Ａｕからなるボールバンプ５を固相拡散によ
り接合する。ボールバンプ５は、Ａｕを主成分とするも
のであれば、例えばＡｕとＣｕとの合金であってもよ
い。
【００３２】次に、図１（ｃ）に示すように、ウエハＷ
を複数のＳＡＷチップＳにダイシングする。
を複数のＳＡＷチップＳにダイシングする。
【００３３】次に、図１（ｄ）に示すように、基板８を
ヒートステージ６上に載せ、コレット７によって背後か
らＳＡＷチップＳを真空吸着して位置決めすることで、
基板８上の接続部９とＳＡＷチップＳ上のパッド部３と
をボールバンプ５を介して対向配置する。基板８は、例
えばセラミックやガラス、樹脂とガラスクロスとの複合
材、その他発明の工程温度に耐え得る樹脂材等からな
る。接続部９は、基板８に形成された配線パターンの一
部をなす。接続部７には、例えば電解Ａｕメッキ法によ
り厚さが０．７μｍ程度のＡｕメッキが施されている。
ヒートステージ６上に載せ、コレット７によって背後か
らＳＡＷチップＳを真空吸着して位置決めすることで、
基板８上の接続部９とＳＡＷチップＳ上のパッド部３と
をボールバンプ５を介して対向配置する。基板８は、例
えばセラミックやガラス、樹脂とガラスクロスとの複合
材、その他発明の工程温度に耐え得る樹脂材等からな
る。接続部９は、基板８に形成された配線パターンの一
部をなす。接続部７には、例えば電解Ａｕメッキ法によ
り厚さが０．７μｍ程度のＡｕメッキが施されている。
【００３４】そして、図１（ｅ）に示すように、ヒート
ステージ６側より基板８を加熱すると共に、コレット７
によりＳＡＷチップＳを超音波を加えながら押圧する。
ここで、図６に示すように、超音波の出力は、０．０４
〜０．４２Ｗ／バンプの範囲、より好ましくは０．１６
〜０．３３Ｗ／バンプの範囲とする。０．０４Ｗ／バン
プ以下では後述する接合強度が得られず、０．４２Ｗ／
バンプ以上では、ＡｌからなるＳＡＷチップＳ上のパッ
ド部３の剥がれ不良やチップクラックが発生するからで
ある。加重条件は、１５０〜３５０ｇｆ／バンプの範
囲、より好ましくは２００〜３００ｇｆ／バンプの範囲
とする。１５０ｇｆ／バンプ以下では、後述する接合強
度が得られず、３５０ｇｆ／バンプ以上では、チップ割
れが発生するからである。また、図７に示すように、加
熱温度は、１５０〜２２５℃の範囲である。１５０℃以
下では、後述する接合強度が得られず、２２５℃以上で
は、接合強度がこれ以上よくならずかつチップ等に熱に
よる悪影響を与える可能性があるからである。
ステージ６側より基板８を加熱すると共に、コレット７
によりＳＡＷチップＳを超音波を加えながら押圧する。
ここで、図６に示すように、超音波の出力は、０．０４
〜０．４２Ｗ／バンプの範囲、より好ましくは０．１６
〜０．３３Ｗ／バンプの範囲とする。０．０４Ｗ／バン
プ以下では後述する接合強度が得られず、０．４２Ｗ／
バンプ以上では、ＡｌからなるＳＡＷチップＳ上のパッ
ド部３の剥がれ不良やチップクラックが発生するからで
ある。加重条件は、１５０〜３５０ｇｆ／バンプの範
囲、より好ましくは２００〜３００ｇｆ／バンプの範囲
とする。１５０ｇｆ／バンプ以下では、後述する接合強
度が得られず、３５０ｇｆ／バンプ以上では、チップ割
れが発生するからである。また、図７に示すように、加
熱温度は、１５０〜２２５℃の範囲である。１５０℃以
下では、後述する接合強度が得られず、２２５℃以上で
は、接合強度がこれ以上よくならずかつチップ等に熱に
よる悪影響を与える可能性があるからである。
【００３５】以上のような条件下で接合することで、従
来に比し２倍以上の８０〜１００ｇｆ／バンプ程度のシ
ュア強度が得られることになる。これは、図８に示すよ
うに、図１（ｂ）に示したパッド部３とボールバンプ５
との固相拡散による最初の接合による第１の接合領域
に加え、図１（ｅ）に示した接合工程によりパッド部３
とボールバンプ５との間でかつ第１の接合領域の周囲
に第２に接合領域が固相拡散により新たに形成され、
パッド部３とボールバンプ５との接合面積が広がるから
である。この場合、第２の接合領域は、第１の接合領
域よりも拡散が遅れたものとなる。基板８の接続部９
とボールバンプ５とは、図１（ｅ）に示した接合工程に
より、すなわち荷重と超音波振動により相互の表層内側
の新層が互いに習動・接触し、さらに熱エネルギが加わ
ることによりＡｕ／Ａｕ固相拡散により接合して第３の
接合領域が形成される。なお、Ａｕ／Ａｕ固相拡散接
合においては通常３５０〜４００℃程度の加熱が必要と
されるが、超音波振動を加えることにより１５０〜２０
０℃程度でＡｕ／Ａｕ固相拡散接合が可能となる。ま
た、これら接続部９とボールバンプ５は、Ａｕ固相拡散
により相当の接合強度が得られるので、シュア強度が問
題となることはない。
来に比し２倍以上の８０〜１００ｇｆ／バンプ程度のシ
ュア強度が得られることになる。これは、図８に示すよ
うに、図１（ｂ）に示したパッド部３とボールバンプ５
との固相拡散による最初の接合による第１の接合領域
に加え、図１（ｅ）に示した接合工程によりパッド部３
とボールバンプ５との間でかつ第１の接合領域の周囲
に第２に接合領域が固相拡散により新たに形成され、
パッド部３とボールバンプ５との接合面積が広がるから
である。この場合、第２の接合領域は、第１の接合領
域よりも拡散が遅れたものとなる。基板８の接続部９
とボールバンプ５とは、図１（ｅ）に示した接合工程に
より、すなわち荷重と超音波振動により相互の表層内側
の新層が互いに習動・接触し、さらに熱エネルギが加わ
ることによりＡｕ／Ａｕ固相拡散により接合して第３の
接合領域が形成される。なお、Ａｕ／Ａｕ固相拡散接
合においては通常３５０〜４００℃程度の加熱が必要と
されるが、超音波振動を加えることにより１５０〜２０
０℃程度でＡｕ／Ａｕ固相拡散接合が可能となる。ま
た、これら接続部９とボールバンプ５は、Ａｕ固相拡散
により相当の接合強度が得られるので、シュア強度が問
題となることはない。
【００３６】次に、本発明の効果を確認するために行っ
た実験結果を説明する。
た実験結果を説明する。
【００３７】この例では、加熱と荷重を１秒間加え、さ
らに１Ｗの超音波出力を０．５秒間加える方式を採用し
た。なお、超音波出力と超音波印加時間は相補的な関係
にあり、２Ｗであれば０．２乃至０．３秒印加、０．５
Ｗであれば略１秒印加が同様な条件に相当する。本例で
は、６バンプのチップを用いていることから、バンプ当
たりに換算すると２Ｗは０．３３Ｗ／バンプ、１Ｗは
０．１７Ｗ／バンプ、０．５Ｗは０．０８Ｗ／バンプに
なる。
らに１Ｗの超音波出力を０．５秒間加える方式を採用し
た。なお、超音波出力と超音波印加時間は相補的な関係
にあり、２Ｗであれば０．２乃至０．３秒印加、０．５
Ｗであれば略１秒印加が同様な条件に相当する。本例で
は、６バンプのチップを用いていることから、バンプ当
たりに換算すると２Ｗは０．３３Ｗ／バンプ、１Ｗは
０．１７Ｗ／バンプ、０．５Ｗは０．０８Ｗ／バンプに
なる。
【００３８】図９はパッド部３のＡｌ厚及び荷重条件と
接合工程後のシェア強度とを評価した結果である。ここ
で、基板の材質としてアルミナセラミックを用い、接続
部９には厚さ０．７μｍの電解Ａｕメッキが施されてい
る。図９において、９ａはパッド部３のＡｌ厚が０．１
５μｍ採用時の強度値であり、９ｂはＡｌ厚が０．４μ
ｍ時の値、９ｃはＡｌ厚が０．６μｍ時の値である。こ
の図から分かるように、明らかに、Ａｌ厚が０．１５μ
ｍでも荷重を２５０ｇｆ／バンプとすることにより、従
来の接合強度４０ｇｆ／バンプを上回ることができる。
さらに、Ａｌ厚を０．４μｍ以上、１５０ｇｆ／バンプ
を越える荷重範囲を選ぶことにより、従来の接合強度の
２倍以上の接合強度に向上することができる。
接合工程後のシェア強度とを評価した結果である。ここ
で、基板の材質としてアルミナセラミックを用い、接続
部９には厚さ０．７μｍの電解Ａｕメッキが施されてい
る。図９において、９ａはパッド部３のＡｌ厚が０．１
５μｍ採用時の強度値であり、９ｂはＡｌ厚が０．４μ
ｍ時の値、９ｃはＡｌ厚が０．６μｍ時の値である。こ
の図から分かるように、明らかに、Ａｌ厚が０．１５μ
ｍでも荷重を２５０ｇｆ／バンプとすることにより、従
来の接合強度４０ｇｆ／バンプを上回ることができる。
さらに、Ａｌ厚を０．４μｍ以上、１５０ｇｆ／バンプ
を越える荷重範囲を選ぶことにより、従来の接合強度の
２倍以上の接合強度に向上することができる。
【００３９】図１０はパッド部３のＡｌ厚が０．１５μ
ｍのチップを用い、基板の接続部９のＡｕメッキ厚と接
続工程後の接合強度関係を示した図である。同図の横軸
はパッケージ（ＰＫＧ）のＡｕメッキ厚み、同図の縦軸
は１バンプ当たりの接合強度を示している。同図に示す
ように、明らかにＡｕ厚が０．５μｍを越えた段階で接
合強度の向上が見られ、従来の２倍近いシェア強度を得
ることができる。これは、Ａｕ厚が０．５μｍを越えた
段階でボールバンプ５と基板の接続部とのＡｕ／Ａｕ接
合が安定する結果、超音波出力がパッド部３とボールバ
ンプ５との間の接合の際における新たな接合領域の形成
に有効に寄与するためである。
ｍのチップを用い、基板の接続部９のＡｕメッキ厚と接
続工程後の接合強度関係を示した図である。同図の横軸
はパッケージ（ＰＫＧ）のＡｕメッキ厚み、同図の縦軸
は１バンプ当たりの接合強度を示している。同図に示す
ように、明らかにＡｕ厚が０．５μｍを越えた段階で接
合強度の向上が見られ、従来の２倍近いシェア強度を得
ることができる。これは、Ａｕ厚が０．５μｍを越えた
段階でボールバンプ５と基板の接続部とのＡｕ／Ａｕ接
合が安定する結果、超音波出力がパッド部３とボールバ
ンプ５との間の接合の際における新たな接合領域の形成
に有効に寄与するためである。
【００４０】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【００４１】図１１はこの実施形態に係る超音波熱圧着
方法における条件を示すタイムチャートである。一方、
図１２は従来の超音波熱圧着方法における条件を示すタ
イムチャートである。図１２に示すように従来の超音波
熱圧着方法は、バンプの高さを揃えるため一定の荷重を
加える加工段階１２ａと、超音波熱圧着のため一定の荷
重を加える圧着段階１２ｂの２段階からなる。これに対
して、この実施形態に係る超音波熱圧着方法では、図１
１に示すように連続的に荷重の負荷を増すと共に超音波
出力を印加する第１段階１１ａと、略一定の荷重の負荷
と超音波出力とを印加する第２段階１１ｂとの少なくと
も２の段階が採用される。もちろん、第１段階１１ａと
第２段階１１ｂとが時間的に前後関係を維持してあるこ
とか本質的であり、第１段部と第２段部との間が連続し
ていも不連続であっても同様の効果を得られる。また、
従来のようにバンプの高さを揃える加工段階が第１段階
１１ａの前に施される場合であっても同様の効果を得ら
れる。
方法における条件を示すタイムチャートである。一方、
図１２は従来の超音波熱圧着方法における条件を示すタ
イムチャートである。図１２に示すように従来の超音波
熱圧着方法は、バンプの高さを揃えるため一定の荷重を
加える加工段階１２ａと、超音波熱圧着のため一定の荷
重を加える圧着段階１２ｂの２段階からなる。これに対
して、この実施形態に係る超音波熱圧着方法では、図１
１に示すように連続的に荷重の負荷を増すと共に超音波
出力を印加する第１段階１１ａと、略一定の荷重の負荷
と超音波出力とを印加する第２段階１１ｂとの少なくと
も２の段階が採用される。もちろん、第１段階１１ａと
第２段階１１ｂとが時間的に前後関係を維持してあるこ
とか本質的であり、第１段部と第２段部との間が連続し
ていも不連続であっても同様の効果を得られる。また、
従来のようにバンプの高さを揃える加工段階が第１段階
１１ａの前に施される場合であっても同様の効果を得ら
れる。
【００４２】例えば、図１２に示した従来の超音波熱圧
着方法でも２段階の超音波熱圧着方法が採用されている
が、初段１２ａはあくまでもバンプの高さを揃えるため
の一定の荷重であり、すなわち極弱い超音波出力の印加
と一定の荷重負荷を加えていたにすぎない。これに対し
て、この実施形態に係る超音波熱圧着方法では、連続的
に荷重の負荷を増すと共に超音波出力を印加する第１段
階１１ａにて、ボールバンプ５と基板８上の接続部９と
の接合を確保することにある。これは、図１３に示すよ
うに、連続的に荷重の負荷を増す場合にはボールバンプ
５の先端部５ａから基板８上の接続部９に密着してくる
ことにより、超音波出力がバンプ先端部５ａの密着面に
集中し接合を開始した後、徐々に周囲へ接合が進むた
め、より低い超音波出力でも強固なボールバンプ５と基
板８上の接続部９とを接合することができる。この結
果、基板８上の接続部９のＡｕ膜厚等も、通常の一定荷
重負荷方法では安定しない薄い膜厚までも接合できるこ
とができる。なお、第１段階１１ａの超音波出力も連続
的に増大させることにより、条件の最適化を求めること
もできる。また、略一定の荷重の負荷と超音波出力とを
印加する第２段階１１ｂの役割は、ＳＡＷチップＳ上の
パッド部３とボールバンプ５との第２の接合領域を形
成すると共に、ボールバンプ５と基板８上の接続部９と
の最終的な接合領域を形成し、全体として接合工程後
の接合強度を安定・向上するものである。次に、本発明
のさらに別の実施形態を説明する。
着方法でも２段階の超音波熱圧着方法が採用されている
が、初段１２ａはあくまでもバンプの高さを揃えるため
の一定の荷重であり、すなわち極弱い超音波出力の印加
と一定の荷重負荷を加えていたにすぎない。これに対し
て、この実施形態に係る超音波熱圧着方法では、連続的
に荷重の負荷を増すと共に超音波出力を印加する第１段
階１１ａにて、ボールバンプ５と基板８上の接続部９と
の接合を確保することにある。これは、図１３に示すよ
うに、連続的に荷重の負荷を増す場合にはボールバンプ
５の先端部５ａから基板８上の接続部９に密着してくる
ことにより、超音波出力がバンプ先端部５ａの密着面に
集中し接合を開始した後、徐々に周囲へ接合が進むた
め、より低い超音波出力でも強固なボールバンプ５と基
板８上の接続部９とを接合することができる。この結
果、基板８上の接続部９のＡｕ膜厚等も、通常の一定荷
重負荷方法では安定しない薄い膜厚までも接合できるこ
とができる。なお、第１段階１１ａの超音波出力も連続
的に増大させることにより、条件の最適化を求めること
もできる。また、略一定の荷重の負荷と超音波出力とを
印加する第２段階１１ｂの役割は、ＳＡＷチップＳ上の
パッド部３とボールバンプ５との第２の接合領域を形
成すると共に、ボールバンプ５と基板８上の接続部９と
の最終的な接合領域を形成し、全体として接合工程後
の接合強度を安定・向上するものである。次に、本発明
のさらに別の実施形態を説明する。
【００４３】図１４に示すように、この実施形態では、
ＳＡＷチップＳ上のパッド部３を周辺部ではなくチップ
全体にほぼ均等分布になるように配置している。例えば
この例でいえば、ＳＡＷチップＳ上のほぼ中央に１つの
パッド部３を配置し、これを取り囲むように残り５つの
パッド部３を配置している。
ＳＡＷチップＳ上のパッド部３を周辺部ではなくチップ
全体にほぼ均等分布になるように配置している。例えば
この例でいえば、ＳＡＷチップＳ上のほぼ中央に１つの
パッド部３を配置し、これを取り囲むように残り５つの
パッド部３を配置している。
【００４４】上述した接合工程おいては、ＳＡＷチップ
Ｓ上に形成されたボールバンプ５と基板８上の接続部９
との接合条件はなるべく均一に成されることが望まし
い。また、荷重、超音波の伝達はチップ内を介してバン
プに伝わる。このとき、図１５に示すように、コレット
は略チップ裏面全面に接触するが、ボールバンプ５側は
部分接触の集合に近いことから、各ボールバンプ５周り
のズレ応力１５ａや回転応力１５ｂを誘発する可能性が
ある。このような応力の発生は、上記の荷重、超音波の
伝達ロスとなるほか、ボールバンプ５周辺のチップクラ
ック、チップ欠け１５ｃ、Ａｌパッド部の剥離１５ｄな
ど不良を引き起こすことになる。よって、このような応
力の発生は極力抑制することが望ましい。この観点から
すると、ＳＡＷチップＳ上のボールバンプ５はチップ全
体に略均等になるように分布することにより、接合工程
後の接合強度をさらに安定、向上することができる。
Ｓ上に形成されたボールバンプ５と基板８上の接続部９
との接合条件はなるべく均一に成されることが望まし
い。また、荷重、超音波の伝達はチップ内を介してバン
プに伝わる。このとき、図１５に示すように、コレット
は略チップ裏面全面に接触するが、ボールバンプ５側は
部分接触の集合に近いことから、各ボールバンプ５周り
のズレ応力１５ａや回転応力１５ｂを誘発する可能性が
ある。このような応力の発生は、上記の荷重、超音波の
伝達ロスとなるほか、ボールバンプ５周辺のチップクラ
ック、チップ欠け１５ｃ、Ａｌパッド部の剥離１５ｄな
ど不良を引き起こすことになる。よって、このような応
力の発生は極力抑制することが望ましい。この観点から
すると、ＳＡＷチップＳ上のボールバンプ５はチップ全
体に略均等になるように分布することにより、接合工程
後の接合強度をさらに安定、向上することができる。
【００４５】なお、コレット端面の面積がＳＡＷチップ
の面積よりも小さい場合には、ボールバンプ５をこの接
触面に対して略均等になるように分布させることで同様
の効果を持たせることができる。
の面積よりも小さい場合には、ボールバンプ５をこの接
触面に対して略均等になるように分布させることで同様
の効果を持たせることができる。
【００４６】図１６は本発明を他の構造のＳＡＷデバイ
スに適用した例である。
スに適用した例である。
【００４７】ここで、基板はＳＡＷデバイスのパッケー
ジ基板１６ａに相当する。ＳＡＷチップ１６ｂ上のパッ
ド１６ｃ部上にボールバンプ１６ｄを形成し、このボー
ルバンプ１６ｄは、ＳＡＷチップ１６ｂと対向するパッ
ケージ基板１６ａ上のＡＵパターン部１６ｅと接合して
いる。これにより、信頼性が高く、小型なパッケージン
グが実現可能となる。
ジ基板１６ａに相当する。ＳＡＷチップ１６ｂ上のパッ
ド１６ｃ部上にボールバンプ１６ｄを形成し、このボー
ルバンプ１６ｄは、ＳＡＷチップ１６ｂと対向するパッ
ケージ基板１６ａ上のＡＵパターン部１６ｅと接合して
いる。これにより、信頼性が高く、小型なパッケージン
グが実現可能となる。
【００４８】以上本発明に係るＳＡＷデバイスは、例え
ばフィルタ、遅延線、共振器、発振器、アナログ信号処
理用回路、増幅器、コンボルバ等に用いられる。そし
て、これらのＳＡＷデバイスを備えたフィルタ、遅延
線、共振器等は、携帯電話、ＰＨＳ、ＴＶ等に用いられ
る。
ばフィルタ、遅延線、共振器、発振器、アナログ信号処
理用回路、増幅器、コンボルバ等に用いられる。そし
て、これらのＳＡＷデバイスを備えたフィルタ、遅延
線、共振器等は、携帯電話、ＰＨＳ、ＴＶ等に用いられ
る。
【００４９】図１７は携帯電話、ＰＨＳ等の移動体通信
装置の構成を示すブロック図である。 同図に示すよう
に、アンテナ１５１を介して受信した受信波は、アンテ
ナ共用器１５２により受信系に分離される。分離された
受信信号は、アンプ１５３により増幅された後、受信用
バンドパスフィルタ１５４により所望の帯域が抽出さ
れ、ミキサ１５５に入力される。ミキサ１５５には、Ｐ
ＬＬ発振器１５６により発振された局発信号が局発フィ
ルタ１５７を介して入力されている。ミキサ１５５の出
力は、ＩＦフィルタ１５８、ＦＭ復調器１５９を介して
スピーカ１６０より受信音として出力される。一方、マ
イク１６１より入力された送話音は、ＦＭ変調器１６２
を介してミキサ１６３に入力される。ミキサ１６３に
は、ＰＬＬ発振器１６４により発振された局発信号が入
力されている。ミキサ１６３の出力は、送信用バンドパ
スフィルタ１６５、パワーアンプ１６６及びアンテナ共
用器１５２を介してアンテナ１５１より送信波として出
力される。
装置の構成を示すブロック図である。 同図に示すよう
に、アンテナ１５１を介して受信した受信波は、アンテ
ナ共用器１５２により受信系に分離される。分離された
受信信号は、アンプ１５３により増幅された後、受信用
バンドパスフィルタ１５４により所望の帯域が抽出さ
れ、ミキサ１５５に入力される。ミキサ１５５には、Ｐ
ＬＬ発振器１５６により発振された局発信号が局発フィ
ルタ１５７を介して入力されている。ミキサ１５５の出
力は、ＩＦフィルタ１５８、ＦＭ復調器１５９を介して
スピーカ１６０より受信音として出力される。一方、マ
イク１６１より入力された送話音は、ＦＭ変調器１６２
を介してミキサ１６３に入力される。ミキサ１６３に
は、ＰＬＬ発振器１６４により発振された局発信号が入
力されている。ミキサ１６３の出力は、送信用バンドパ
スフィルタ１６５、パワーアンプ１６６及びアンテナ共
用器１５２を介してアンテナ１５１より送信波として出
力される。
【００５０】本発明に係るＳＡＷデバイスは、この移動
通信装置の各部に使用することができる。例えば、送信
用バンドパスフィルタ１６５、受信用バンドパスフィル
タ１５４、局発フィルタ１５７及びアンテナ共用器１５
２には、本発明に係るＳＡＷデバイスがＲＦ段のフィル
タとして使われる。ＩＦフィルタ１５８には、本発明に
係るＳＡＷデバイスがチャネル選局に不可欠な狭帯域の
ＩＦ段のフィルタとして使われる。ＦＭ変調器１６２に
は、本発明に係るＳＡＷデバイスが音声のＦＭ変調にお
ける共振子として使われる。
通信装置の各部に使用することができる。例えば、送信
用バンドパスフィルタ１６５、受信用バンドパスフィル
タ１５４、局発フィルタ１５７及びアンテナ共用器１５
２には、本発明に係るＳＡＷデバイスがＲＦ段のフィル
タとして使われる。ＩＦフィルタ１５８には、本発明に
係るＳＡＷデバイスがチャネル選局に不可欠な狭帯域の
ＩＦ段のフィルタとして使われる。ＦＭ変調器１６２に
は、本発明に係るＳＡＷデバイスが音声のＦＭ変調にお
ける共振子として使われる。
【００５１】さらに本発明に係るＳＡＷデバイスは、Ｖ
ＴＲやＣＡＴＶに用いられるＲＦモジュレータの発振回
路等にも用いることができる。
ＴＲやＣＡＴＶに用いられるＲＦモジュレータの発振回
路等にも用いることができる。
【００５２】以上の実施形態では、本発明をＳＡＷデバ
イスに適用したものであったが、半導体デバイス等の電
子部品にも本発明を適用することができる。
イスに適用したものであったが、半導体デバイス等の電
子部品にも本発明を適用することができる。
【００５３】図１８は本発明をＩＣカードに適用した例
である。内蔵ＩＣ１８ａはボールバンプ１８ｂを介して
カード本体１８ｃ内に搭載されている。そして、本発明
方法により内蔵ＩＣ１８ａを強固に接合することが可能
になり、ある程度の弾性が要求されるＩＣカードでも容
易にＩＣを実装することができる。
である。内蔵ＩＣ１８ａはボールバンプ１８ｂを介して
カード本体１８ｃ内に搭載されている。そして、本発明
方法により内蔵ＩＣ１８ａを強固に接合することが可能
になり、ある程度の弾性が要求されるＩＣカードでも容
易にＩＣを実装することができる。
【００５４】要するに、本発明は、小型、薄型が要求さ
れる電子機器、電子部品の実現に非常に貢献する。それ
は、ＦＤＢ技術は接合部がバンプという最小の実装形態
であることから、その接合強度が安定・向上することは
ＦＤＢ技術の応用範囲が拡大し、多くの電子機器の小型
化、薄型化を実現することができるからである。
れる電子機器、電子部品の実現に非常に貢献する。それ
は、ＦＤＢ技術は接合部がバンプという最小の実装形態
であることから、その接合強度が安定・向上することは
ＦＤＢ技術の応用範囲が拡大し、多くの電子機器の小型
化、薄型化を実現することができるからである。
【００５５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
シュア強度が向上し、信頼性を高めることができ、また
チップのパッド部の膜厚をより薄くすることができ、さ
らにチップ及び基板とバンプとの接合率が向上し、機械
的強度ばかりか導電率等も高めることができる。また、
より短時間でパンプ接合を行うことができる。
シュア強度が向上し、信頼性を高めることができ、また
チップのパッド部の膜厚をより薄くすることができ、さ
らにチップ及び基板とバンプとの接合率が向上し、機械
的強度ばかりか導電率等も高めることができる。また、
より短時間でパンプ接合を行うことができる。
【図１】本発明の一実施形態に係るＳＡＷデバイスの製
法を工程図である。
法を工程図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るパッド部の形成方法
の説明図である。
の説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るパッド部の平面図で
ある。
ある。
【図４】本発明の一実施形態に係るパッド部の平面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の一実施形態に係るパッド部の作用を説
明するための縦断面図である。
明するための縦断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る超音波出力及び加重
条件を示す図である。
条件を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る温度条件を示す図で
ある。
ある。
【図８】本発明の一実施形態に係る接合作用を説明する
ための縦断面図である。
ための縦断面図である。
【図９】本発明に係る実験結果を示す図である。
【図１０】本発明に係る実験結果を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る超音波熱圧着方
法における条件を示すタイムチャートである。
法における条件を示すタイムチャートである。
【図１２】従来の超音波熱圧着方法における条件を示す
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る接合作用を説明
するための縦断面図である。
するための縦断面図である。
【図１４】本発明のさらに別の実施形態に係るＳＡＷデ
バイスの平面図である。
バイスの平面図である。
【図１５】図１４に示した実施形態に係る作用を説明す
るための縦断面図である。
るための縦断面図である。
【図１６】本発明を他の構造のＳＡＷデバイスに適用し
た例を示す図である。
た例を示す図である。
【図１７】本発明に係るＳＡＷデバイスを搭載した携帯
電話、ＰＨＳ等の移動体通信装置の構成を示すブロック
図である。
電話、ＰＨＳ等の移動体通信装置の構成を示すブロック
図である。
【図１８】本発明をＩＣカードに適用した例を示す縦断
面図である。
面図である。
１ 配線パターン ２ くし歯状電極部 ３ パッド部 ５ ボールバンプ ６ ヒートステージ ７ コレット ８ 基板 ９ 接続部 Ｗ ウエハ Ｓ ＳＡＷチップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 正 神奈川県川崎市川崎区日進町７番地１ 東 芝電子エンジニアリング株式会社内
Claims (16)
- 【請求項１】 Ａｌを主成分とするチップ上のパッド部
とＡｕを主成分とするバンプとを固相拡散により接合す
る工程と、 Ａｕを主成分とする基板上の接続部と前記チップ上のパ
ッド部とを前記バンプを介して対向配置する工程と、 前記接続部と前記バンプとが固相拡散により接合すると
共に、前記パッド部と前記バンプとの固相拡散接合領域
がさらに拡大するように、前記基板と前記チップとを超
音波を加えながら加熱押圧する工程とを具備することを
特徴とする電子部品の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の電子部品の製造方法にお
いて、 前記超音波の出力が、０．０４〜０．４２Ｗ／バンプで
あり、 前記基板と前記チップとを押圧する力が、１５０〜３５
０ｇｆ／バンプであることを特徴とする電子部品の製造
方法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の電子部品の製造
方法において、 前記パッド部の膜厚が、０．３μｍ以上であることを特
徴とする電子部品の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至３記載の電子部品の製造方
法において、 前記接続部に厚さが０．５μｍ以上のＡｕメッキを施す
工程をさら具備することを特徴とする電子部品の製造方
法。 - 【請求項５】 チップ上にＡｌを主成分としかつ第１パ
ッド層を含むパターンを形成する工程と、 前記第１パッド層上にＡｌを主成分とする第２パッド層
を積層してパッド部を形成する工程と、 前記パッド部とＡｕを主成分とするバンプとを固相拡散
により接合する工程と、 Ａｕを主成分とする基板上の
接続部と前記チップ上のパッド部とを前記バンプを介し
て対向配置する工程と、 前記基板と前記チップとを超音波を加えながら加熱押圧
する工程とを具備することを特徴とする電子部品の製造
方法。 - 【請求項６】 請求項５記載の電子部品の製造方法にお
いて、 前記第１パッド層の端部と前記第２パッド層の端部とを
異なる位置に形成したことを特徴とする電子部品の製造
方法。 - 【請求項７】 Ａｌを主成分とするチップ上のパッド部
とＡｕを主成分とするバンプとを固相拡散により接合す
る工程と、 Ａｕを主成分とする基板上の接続部と前記チップ上のパ
ッド部とを前記バンプを介して対向配置する工程と、 前記基板と前記チップとを超音波を加えながら加熱し、
かつ負荷を増加しながら押圧する工程と、 前記基板と前記チップとを超音波を加えながら加熱し、
かつほぼ一定の負荷で押圧する工程と、 を具備することを特徴とする電子部品の製造方法。 - 【請求項８】 チップ上にＡｌを主成分とする複数のパ
ッド部をほぼ均等分布になるように形成する工程と、 前記パッド部とＡｕを主成分とするバンプとを固相拡散
により接合する工程と、 Ａｕを主成分とする基板上の
接続部と前記チップ上のパッド部とを前記バンプを介し
て対向配置する工程と、 前記基板と前記チップとを超音波を加えながら加熱押圧
する工程とを具備することを特徴とする電子部品の製造
方法。 - 【請求項９】 チップ上の特定の領域にＡｌを主成分と
する複数のパッド部をほぼ均等分布になるように形成す
る工程と、 前記パッド部とＡｕを主成分とするバンプとを固相拡散
により接合する工程と、 Ａｕを主成分とする基板上の
接続部と前記チップ上のパッド部とを前記バンプを介し
て対向配置する工程と、 前記基板と前記チップの特定の領域とを超音波を加えな
がら加熱押圧する工程とを具備することを特徴とする電
子部品の製造方法。 - 【請求項１０】 Ａｌを主成分とするパッド部が設けら
れたチップと、 Ａｕを主成分とし、かつ前記チップ上のパッド部と対向
する接続部が設けられた基板と、 Ａｕを主成分とし、かつ前記パッド部と固相拡散により
接合する第１の接合領域、第１の接合領域の周囲にあっ
て第１の接合領域よりも拡散が遅れた固相拡散により前
記パッド部と接合する第２の接合領域及び前記接続部と
固相拡散により接合する第３の接合領域を有するバンプ
とを具備することを特徴とする電子部品。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の電子部品において、 前記パッド部の膜厚が、０．３μｍ以上であることを特
徴とする電子部品。 - 【請求項１２】 請求項１０または１１記載の電子部品
において、 前記接続部に厚さが０．５μｍ以上のＡｕメッキが施さ
れていることを特徴とする電子部品。 - 【請求項１３】 Ａｌを主成分とする第１パッド層と第
２パッド層とを積層したパッド部が設けられたチップ
と、 Ａｕを主成分とし、かつ前記チップ上のパッド部と対向
する接続部が設けられた基板と、 Ａｕを主成分とし、かつ前記パッド部と固相拡散により
接合する第１の接合領域及び前記接続部と固相拡散によ
り接合する第２の接合領域を有するバンプとを具備する
ことを特徴とする電子部品。 - 【請求項１４】 請求項１３記載の電子部品において、 前記第１パッド層の端部と前記第２パッド層の端部とが
異なる位置に形成されていることを特徴とする電子部
品。 - 【請求項１５】 Ａｌを主成分とする複数のパッド部が
ほぼ均等分布になるように設けられたチップと、 Ａｕを主成分とし、前記チップ上のパッド部と対向する
接続部が設けられた基板と、 Ａｕを主成分とし、前記パッド部と固相拡散により接合
する第１の接合領域及び前記接続部と固相拡散により接
合する第２の接合領域を有するバンプとを具備すること
を特徴とする電子部品。 - 【請求項１６】 Ａｌを主成分とし、かつ特定の領域に
複数のパッド部がほぼ均等分布になるように設けられた
チップと、 Ａｕを主成分とし、前記チップ上のパッド部と対向する
接続部が設けられた基板と、 Ａｕを主成分とし、前記パッド部と固相拡散により接合
する第１の接合領域及び前記接続部と固相拡散により接
合する第２の接合領域を有するバンプとを具備すること
を特徴とする電子部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25920096A JPH10107078A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 電子部品の製造方法及び電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25920096A JPH10107078A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 電子部品の製造方法及び電子部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10107078A true JPH10107078A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17330781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25920096A Withdrawn JPH10107078A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 電子部品の製造方法及び電子部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10107078A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000019514A1 (fr) * | 1998-09-28 | 2000-04-06 | Hitachi, Ltd. | Boitier de semiconducteur et procede correspondant de soudage de puce |
| JP2000164630A (ja) * | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品の実装方法及び電子部品実装基板 |
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-
1996
- 1996-09-30 JP JP25920096A patent/JPH10107078A/ja not_active Withdrawn
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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: 20031202 |