JPH10321671A - バンプ付きチップの実装構造および実装方法 - Google Patents
バンプ付きチップの実装構造および実装方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チップのアルミ電極が半田によって腐食され
ないバンプ付きチップの実装構造および実装方法を提供
することを目的とする。 【解決手段】 チップのアルミ電極２上にワイヤボンデ
ィングにより銅バンプ３を形成し、表面に生じた酸化膜
３ａのうち、銅バンプの先端部Ａの酸化膜３ａを除去す
る。この酸化膜３ａの除去の方法として、銅バンプ３の
先端部Ａをプラズマエッチングする方法や、先端部Ａの
みをフラックスや振動が付与された溶融半田に浸漬する
方法などを用いる。この先端部Ａのみの酸化膜３ａを除
去した銅バンプ３を基板２５の電極２６に半田付けする
と、半田ぬれ性が悪い酸化膜３ａが残留した銅バンプ３
の基部Ｂには半田７がはい上がらない、アルミ電極２に
半田７が接触することがなく、したがってアルミ電極２
の半田７による腐食が発生しない。
ないバンプ付きチップの実装構造および実装方法を提供
することを目的とする。 【解決手段】 チップのアルミ電極２上にワイヤボンデ
ィングにより銅バンプ３を形成し、表面に生じた酸化膜
３ａのうち、銅バンプの先端部Ａの酸化膜３ａを除去す
る。この酸化膜３ａの除去の方法として、銅バンプ３の
先端部Ａをプラズマエッチングする方法や、先端部Ａの
みをフラックスや振動が付与された溶融半田に浸漬する
方法などを用いる。この先端部Ａのみの酸化膜３ａを除
去した銅バンプ３を基板２５の電極２６に半田付けする
と、半田ぬれ性が悪い酸化膜３ａが残留した銅バンプ３
の基部Ｂには半田７がはい上がらない、アルミ電極２に
半田７が接触することがなく、したがってアルミ電極２
の半田７による腐食が発生しない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バンプ付きチップ
を基板に実装するバンプ付きチップの実装構造および実
装方法に関するものである。
を基板に実装するバンプ付きチップの実装構造および実
装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】チップの電極を基板の回路パターンの電
極に半田付けするために、予めチップの電極上に銅など
の金属によりバンプを形成し、バンプ付きチップとする
方法が知られている。電極の金属としてはアルミニウム
が多用されてる。そしてバンプ付きチップを半田付けす
るに際しては、基板の電極上にプリコートされた半田の
上にバンプを搭載し、その後半田を加熱溶融させること
によってバンプと電極とを半田付けする。
極に半田付けするために、予めチップの電極上に銅など
の金属によりバンプを形成し、バンプ付きチップとする
方法が知られている。電極の金属としてはアルミニウム
が多用されてる。そしてバンプ付きチップを半田付けす
るに際しては、基板の電極上にプリコートされた半田の
上にバンプを搭載し、その後半田を加熱溶融させること
によってバンプと電極とを半田付けする。
【０００３】以下、従来のバンプ付きチップの半田付け
部について図面を参照して説明する。図１９は従来のバ
ンプ付きチップおよび基板の部分断面図である。図１９
において、チップ１にはアルミ電極２が形成されてお
り、アルミ電極２上には銅バンプ３が形成されている。
この銅バンプ３を基板５の電極６上にプリコートされた
半田７上に搭載し、その後加熱して半田７を溶融させ
る。すると半田７は表面張力により半田ぬれ性のよい銅
バンプ３の表面に沿ってはい上がり銅バンプ３全体の表
面を覆い、半田７の先端はアルミ電極２の表面まで到達
する。
部について図面を参照して説明する。図１９は従来のバ
ンプ付きチップおよび基板の部分断面図である。図１９
において、チップ１にはアルミ電極２が形成されてお
り、アルミ電極２上には銅バンプ３が形成されている。
この銅バンプ３を基板５の電極６上にプリコートされた
半田７上に搭載し、その後加熱して半田７を溶融させ
る。すると半田７は表面張力により半田ぬれ性のよい銅
バンプ３の表面に沿ってはい上がり銅バンプ３全体の表
面を覆い、半田７の先端はアルミ電極２の表面まで到達
する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶融し
た半田７がアルミ電極２の表面に接触すると、この接触
部分からアルミ電極２の素材であるアルミニウムが半田
中に溶出し、アルミ電極２は腐食を生じやすい。そして
アルミ電極２が腐食すると、チップの信頼性を損なう原
因となる。
た半田７がアルミ電極２の表面に接触すると、この接触
部分からアルミ電極２の素材であるアルミニウムが半田
中に溶出し、アルミ電極２は腐食を生じやすい。そして
アルミ電極２が腐食すると、チップの信頼性を損なう原
因となる。
【０００５】そこで本発明は、チップのアルミ電極が半
田によって腐食されないバンプ付きチップの実装構造お
よび実装方法を提供することを目的とする。
田によって腐食されないバンプ付きチップの実装構造お
よび実装方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
チップのアルミ電極上にワイヤボンディングにより銅バ
ンプを形成し、この銅バンプを基板の電極に半田付けし
て成るバンプ付きチップの実装構造であって、前記銅バ
ンプの表面に生じた酸化膜のうち先端部の酸化膜を除去
し、酸化膜の除去部を基板の電極に半田付けするように
した。
チップのアルミ電極上にワイヤボンディングにより銅バ
ンプを形成し、この銅バンプを基板の電極に半田付けし
て成るバンプ付きチップの実装構造であって、前記銅バ
ンプの表面に生じた酸化膜のうち先端部の酸化膜を除去
し、酸化膜の除去部を基板の電極に半田付けするように
した。
【０００７】請求項２記載のバンプ付きチップの実装方
法は、チップのアルミ電極上にワイヤボンディングによ
り銅バンプを形成する工程と、この銅バンプの表面に生
じた酸化膜のうち先端部の酸化膜を除去する工程と、酸
化膜の除去部を基板の電極に半田付けする工程と、を含
む。
法は、チップのアルミ電極上にワイヤボンディングによ
り銅バンプを形成する工程と、この銅バンプの表面に生
じた酸化膜のうち先端部の酸化膜を除去する工程と、酸
化膜の除去部を基板の電極に半田付けする工程と、を含
む。
【０００８】請求項３記載のバンプ付きチップの実装方
法は、請求項２記載のバンプ付きチップの実装方法であ
って、前記銅バンプの先端部の酸化膜を除去する工程
が、プラズマエッチングにより銅バンプの上面に対して
上方から電子やイオンを衝突させて、酸化膜をエッチン
グして除去するようにした。
法は、請求項２記載のバンプ付きチップの実装方法であ
って、前記銅バンプの先端部の酸化膜を除去する工程
が、プラズマエッチングにより銅バンプの上面に対して
上方から電子やイオンを衝突させて、酸化膜をエッチン
グして除去するようにした。
【０００９】請求項４記載のバンプ付きチップの実装方
法は、請求項２記載のバンプ付きチップの実装方法であ
って、前記銅バンプの先端部の酸化膜を除去する工程
が、銅バンプの先端部をフラックスに浸けて酸化膜を除
去するようにした。
法は、請求項２記載のバンプ付きチップの実装方法であ
って、前記銅バンプの先端部の酸化膜を除去する工程
が、銅バンプの先端部をフラックスに浸けて酸化膜を除
去するようにした。
【００１０】請求項５記載のバンプ付きチップの実装方
法は、請求項２記載のバンプ付きチップの実装方法であ
って、前記銅バンプの先端部の酸化膜を除去する工程
が、銅バンプの先端部を予め基板の電極上に塗布された
クリーム半田に埋没させて、クリーム半田中のフラック
スにより酸化膜を除去するようにした。
法は、請求項２記載のバンプ付きチップの実装方法であ
って、前記銅バンプの先端部の酸化膜を除去する工程
が、銅バンプの先端部を予め基板の電極上に塗布された
クリーム半田に埋没させて、クリーム半田中のフラック
スにより酸化膜を除去するようにした。
【００１１】請求項６記載のバンプ付きチップの実装方
法は、請求項２記載のバンプ付きチップの実装方法であ
って、前記銅バンプの先端部の酸化膜を除去する工程
が、銅バンプの先端部を半田槽の溶融半田中に浸けて振
動発生器により溶融半田と銅バンプを相対的に振動さ
せ、この振動により酸化膜を除去するようにした。
法は、請求項２記載のバンプ付きチップの実装方法であ
って、前記銅バンプの先端部の酸化膜を除去する工程
が、銅バンプの先端部を半田槽の溶融半田中に浸けて振
動発生器により溶融半田と銅バンプを相対的に振動さ
せ、この振動により酸化膜を除去するようにした。
【００１２】請求項７記載のバンプ付きチップの実装方
法は、請求項２記載のバンプ付きチップの実装方法であ
って、前記銅バンプの先端部を基板の電極上に半田付け
する工程が、先端部に半田を付着させた銅バンプを保持
手段により保持して基板の電極上に押圧し、振動発生器
により銅バンプを振動させて半田付けするようにした。
法は、請求項２記載のバンプ付きチップの実装方法であ
って、前記銅バンプの先端部を基板の電極上に半田付け
する工程が、先端部に半田を付着させた銅バンプを保持
手段により保持して基板の電極上に押圧し、振動発生器
により銅バンプを振動させて半田付けするようにした。
【００１３】
【発明の実施の形態】各請求項記載の発明によれば、銅
バンプの表面に生じた酸化膜のうち、先端部の酸化膜を
除去して酸化膜の除去部を基板の電極に半田付けするこ
とにより、半田ぬれ性が悪い酸化膜が残留した銅バンプ
の基部には半田が付着しないので、チップのアルミ電極
に半田が接触することがなく、したがってアルミ電極の
半田による腐食が発生しない。
バンプの表面に生じた酸化膜のうち、先端部の酸化膜を
除去して酸化膜の除去部を基板の電極に半田付けするこ
とにより、半田ぬれ性が悪い酸化膜が残留した銅バンプ
の基部には半田が付着しないので、チップのアルミ電極
に半田が接触することがなく、したがってアルミ電極の
半田による腐食が発生しない。
【００１４】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１のプラズマエッチング装置の断面図、図２、図３
は同銅バンプ付きチップの部分断面図、図４、図５は同
銅バンプ付きチップおよび基板の部分断面図である。図
１において、プラズマクエッチング装置の真空チャンバ
１１の中には電極１２が設けられており、電極１２の上
方には接地電極１３が設けられ、接地部１５に接続され
ている。電極１２は高周波電源１４に接続されている。
形態１のプラズマエッチング装置の断面図、図２、図３
は同銅バンプ付きチップの部分断面図、図４、図５は同
銅バンプ付きチップおよび基板の部分断面図である。図
１において、プラズマクエッチング装置の真空チャンバ
１１の中には電極１２が設けられており、電極１２の上
方には接地電極１３が設けられ、接地部１５に接続され
ている。電極１２は高周波電源１４に接続されている。
【００１５】電極１２上にはチップ１が銅バンプ３を上
向きにして載置されている。銅バンプ３はワイヤボンデ
ィングによりアルミ電極２上に形成されたものである。
銅バンプ３の表面には酸化膜３ａが生じている。酸化膜
３ａはワイヤボンディング後、銅バンプ３が空気に触れ
ることにより自然に生じるものであるが、本発明は銅バ
ンプ３の表面に生じた酸化膜３ａアルミ電極２のガード
手段として活用するものであり、したがって１５０°Ｃ
程度の高温雰囲気に銅バンプ３を置くことにより、酸化
膜３ａを短時間で積極的に生じさせることが望ましい。
向きにして載置されている。銅バンプ３はワイヤボンデ
ィングによりアルミ電極２上に形成されたものである。
銅バンプ３の表面には酸化膜３ａが生じている。酸化膜
３ａはワイヤボンディング後、銅バンプ３が空気に触れ
ることにより自然に生じるものであるが、本発明は銅バ
ンプ３の表面に生じた酸化膜３ａアルミ電極２のガード
手段として活用するものであり、したがって１５０°Ｃ
程度の高温雰囲気に銅バンプ３を置くことにより、酸化
膜３ａを短時間で積極的に生じさせることが望ましい。
【００１６】このプラズマエッチング装置は、銅バンプ
３の表面の酸化膜３ａを部分的に除去するためのもので
あり、次に動作を説明する。電極１２上にチップ１を載
置した状態で真空チャンバ１１内を減圧し、次いで真空
チャンバ１１内にアルゴンガス等のプラズマ発生用ガス
を導入し、電極１２に高周波電圧を印加することにより
真空チャンバ１１内にはプラズマが発生する。その結
果、図２に示すように、銅バンプ３の表面にはプラズマ
によって発生した電子やイオン１６が衝突し、電子やイ
オン１６のエッチング作用により銅バンプ３の表面の酸
化膜３ａが除去される。
３の表面の酸化膜３ａを部分的に除去するためのもので
あり、次に動作を説明する。電極１２上にチップ１を載
置した状態で真空チャンバ１１内を減圧し、次いで真空
チャンバ１１内にアルゴンガス等のプラズマ発生用ガス
を導入し、電極１２に高周波電圧を印加することにより
真空チャンバ１１内にはプラズマが発生する。その結
果、図２に示すように、銅バンプ３の表面にはプラズマ
によって発生した電子やイオン１６が衝突し、電子やイ
オン１６のエッチング作用により銅バンプ３の表面の酸
化膜３ａが除去される。
【００１７】図３は、プラズマエッチング後の銅バンプ
３の状態を示している。銅バンプ３は略半球状をしてい
るため、先端部Ａには電子やイオン１６が衝突しやす
く、また衝突の際の入射角が大きいため、エッチング作
用が大きい。その結果先端部Ａの酸化膜３ａは除去され
て除去部Ａとなる。これに対して電極２に近接した基部
Ｂでは酸化膜３ａの表面に衝突する電子やイオン１６の
入射角が小さいためエッチング作用は小さく、したがっ
てこの部分の酸化膜３ａは大部分が除去されずプラズマ
エッチング後も残留する。
３の状態を示している。銅バンプ３は略半球状をしてい
るため、先端部Ａには電子やイオン１６が衝突しやす
く、また衝突の際の入射角が大きいため、エッチング作
用が大きい。その結果先端部Ａの酸化膜３ａは除去され
て除去部Ａとなる。これに対して電極２に近接した基部
Ｂでは酸化膜３ａの表面に衝突する電子やイオン１６の
入射角が小さいためエッチング作用は小さく、したがっ
てこの部分の酸化膜３ａは大部分が除去されずプラズマ
エッチング後も残留する。
【００１８】次に、図４に示すように、酸化膜３ａの除
去部Ａが形成されたチップ１を半田が予めプリコートさ
れた基板２５の電極２６上に搭載する。その後基板２５
はリフロー炉に送られ、加熱される。その結果半田７は
溶融するが、酸化膜３ａが除去された除去部Ａは半田ぬ
れ性がよいため、図５に示すように溶融した半田７が銅
バンプ３の表面に沿って表面張力によりはい上がり、除
去部Ａの表面を覆う。しかし半田ぬれ性が悪い酸化膜３
ａが残留している基部Ｂには半田７は付着しないため、
半田７はアルミ電極２の表面には接触せず、したがって
アルミ電極２は半田７によって腐食されることがない。
去部Ａが形成されたチップ１を半田が予めプリコートさ
れた基板２５の電極２６上に搭載する。その後基板２５
はリフロー炉に送られ、加熱される。その結果半田７は
溶融するが、酸化膜３ａが除去された除去部Ａは半田ぬ
れ性がよいため、図５に示すように溶融した半田７が銅
バンプ３の表面に沿って表面張力によりはい上がり、除
去部Ａの表面を覆う。しかし半田ぬれ性が悪い酸化膜３
ａが残留している基部Ｂには半田７は付着しないため、
半田７はアルミ電極２の表面には接触せず、したがって
アルミ電極２は半田７によって腐食されることがない。
【００１９】（実施の形態２）図６は本発明の実施の形
態２のフラックス塗布部の断面図、図７、図８は同銅バ
ンプ付きチップおよび基板の部分断面図である。上記実
施の形態１は、銅バンプ３の酸化膜３ａを除去するため
にプラズマエッチングを用いているが、本実施の形態２
では、銅バンプ３の先端部Ａをフラックスに浸けること
によって酸化膜３ａを除去し、除去部を形成するもので
ある。
態２のフラックス塗布部の断面図、図７、図８は同銅バ
ンプ付きチップおよび基板の部分断面図である。上記実
施の形態１は、銅バンプ３の酸化膜３ａを除去するため
にプラズマエッチングを用いているが、本実施の形態２
では、銅バンプ３の先端部Ａをフラックスに浸けること
によって酸化膜３ａを除去し、除去部を形成するもので
ある。
【００２０】図６において、保持ヘッド３０の下端部に
はチップ１が真空吸着して保持されている。チップ１お
よび銅バンプ３については、実施の形態１と同じであ
る。３１は薄型の容器から成るフラックス塗布部であ
り、フラックス３３が貯溜されている。図６に示すよう
に、保持ヘッド３０を下降させてチップ１の銅バンプ３
の先端部Ａをフラックス３３中に浸す。このとき、銅バ
ンプ３の基部Ｂにはフラックス３３が塗布されないよう
に保持ヘッド３０の昇降ストロークが制御される。この
結果、銅バンプ３の表面の酸化膜３ａはフラックス３３
に浸された先端部Ａのみが除去される。このとき、フラ
ックス塗布部３１内のフラックス３３の深さを先端部Ａ
の高さと等しくなるように設定しておき、銅バンプ３の
頂部をフラックス塗布部３１の底面に当接させることに
より、先端部Ａのみにフラックス３３を塗布するように
してもよい。
はチップ１が真空吸着して保持されている。チップ１お
よび銅バンプ３については、実施の形態１と同じであ
る。３１は薄型の容器から成るフラックス塗布部であ
り、フラックス３３が貯溜されている。図６に示すよう
に、保持ヘッド３０を下降させてチップ１の銅バンプ３
の先端部Ａをフラックス３３中に浸す。このとき、銅バ
ンプ３の基部Ｂにはフラックス３３が塗布されないよう
に保持ヘッド３０の昇降ストロークが制御される。この
結果、銅バンプ３の表面の酸化膜３ａはフラックス３３
に浸された先端部Ａのみが除去される。このとき、フラ
ックス塗布部３１内のフラックス３３の深さを先端部Ａ
の高さと等しくなるように設定しておき、銅バンプ３の
頂部をフラックス塗布部３１の底面に当接させることに
より、先端部Ａのみにフラックス３３を塗布するように
してもよい。
【００２１】次に、図７に示すように保持ヘッド３０を
移動させ、先端部Ａにフラックス３３が塗布され、この
範囲の酸化膜３ａが除去された銅バンプ３を、半田７が
プリコートされたアルミ電極２上に位置合わせする。次
いで、図８に示すように、保持ヘッド３０を下降させ、
銅バンプ３を半田７上に搭載する。この後基板２５はリ
フロー炉へ送られ、加熱されて半田付けが行われる。こ
れ以降については実施の形態１と同様である。
移動させ、先端部Ａにフラックス３３が塗布され、この
範囲の酸化膜３ａが除去された銅バンプ３を、半田７が
プリコートされたアルミ電極２上に位置合わせする。次
いで、図８に示すように、保持ヘッド３０を下降させ、
銅バンプ３を半田７上に搭載する。この後基板２５はリ
フロー炉へ送られ、加熱されて半田付けが行われる。こ
れ以降については実施の形態１と同様である。
【００２２】（実施の形態３）次に、本発明の実施の形
態３を図面を参照して説明する。図９、図１０は本発明
の実施の形態３の銅バンプ付きチップおよび基板の部分
断面図である。チップ１および銅バンプ３は実施の形態
１と同じであり、またチップ１を保持する保持ヘッド３
０は省略している。図９において、基板２５の電極２６
上にはクリーム半田２７が塗布されている。クリーム半
田２７は半田の粒子とフラックスの成分を含んだもので
ある。まず、保持ヘッド３０を移動させて電極２６の上
方に保持ヘッド３０に保持されたチップ１の銅バンプ３
を位置合わせする。
態３を図面を参照して説明する。図９、図１０は本発明
の実施の形態３の銅バンプ付きチップおよび基板の部分
断面図である。チップ１および銅バンプ３は実施の形態
１と同じであり、またチップ１を保持する保持ヘッド３
０は省略している。図９において、基板２５の電極２６
上にはクリーム半田２７が塗布されている。クリーム半
田２７は半田の粒子とフラックスの成分を含んだもので
ある。まず、保持ヘッド３０を移動させて電極２６の上
方に保持ヘッド３０に保持されたチップ１の銅バンプ３
を位置合わせする。
【００２３】次に、図１０に示すように、保持ヘッド３
０を下降させて銅バンプ３の先端部Ａをクリーム半田２
７に埋没させる。この時銅バンプ３の基部Ｂはクリーム
半田２７に埋没しないように保持ヘッド３０の昇降スト
ロークが制御される。次いで、基板２５はこの状態でリ
フロー炉に送られ、加熱される。これにより、銅バンプ
３の表面のクリーム半田２７に埋没した先端部Ａの酸化
膜３ａは、クリーム半田２７中のフラックス成分により
除去される。この結果、前記実施の形態１と同様に銅バ
ンプ３が基板２５の電極２６に半田付けされる。
０を下降させて銅バンプ３の先端部Ａをクリーム半田２
７に埋没させる。この時銅バンプ３の基部Ｂはクリーム
半田２７に埋没しないように保持ヘッド３０の昇降スト
ロークが制御される。次いで、基板２５はこの状態でリ
フロー炉に送られ、加熱される。これにより、銅バンプ
３の表面のクリーム半田２７に埋没した先端部Ａの酸化
膜３ａは、クリーム半田２７中のフラックス成分により
除去される。この結果、前記実施の形態１と同様に銅バ
ンプ３が基板２５の電極２６に半田付けされる。
【００２４】上記説明のように、本実施の形態３では、
クリーム半田２７中に銅バンプ３の先端部Ａを埋没させ
ることにより、クリーム半田２７中のフラックスにより
先端部Ａの酸化膜３ａを除去するものである。
クリーム半田２７中に銅バンプ３の先端部Ａを埋没させ
ることにより、クリーム半田２７中のフラックスにより
先端部Ａの酸化膜３ａを除去するものである。
【００２５】（実施の形態４）次に、本発明の実施の形
態４を図面を参照して説明する。図１１は本発明の実施
の形態４の半田槽の断面図、図１２、図１３は同銅バン
プ付きチップの部分断面図、図１４、図１５は同銅バン
プ付きチップおよび基板の部分断面図である。
態４を図面を参照して説明する。図１１は本発明の実施
の形態４の半田槽の断面図、図１２、図１３は同銅バン
プ付きチップの部分断面図、図１４、図１５は同銅バン
プ付きチップおよび基板の部分断面図である。
【００２６】図１１において、半田槽４０の内部には溶
融半田３７が貯溜されている。半田槽３０にはヒータ４
３が備えられており、溶融半田３７の温度を一定の温度
範囲内に維持している。半田槽４０には振動発生器４２
が備えられており、振動発生器４２を駆動することによ
り、溶融半田３７に振動を伝達する。この振動の種類と
しては、好ましくは振動周波数が超音波範囲のものを用
いる。なお、保持ヘッド３０、チップ１および銅バンプ
３は実施の形態１と同じである。
融半田３７が貯溜されている。半田槽３０にはヒータ４
３が備えられており、溶融半田３７の温度を一定の温度
範囲内に維持している。半田槽４０には振動発生器４２
が備えられており、振動発生器４２を駆動することによ
り、溶融半田３７に振動を伝達する。この振動の種類と
しては、好ましくは振動周波数が超音波範囲のものを用
いる。なお、保持ヘッド３０、チップ１および銅バンプ
３は実施の形態１と同じである。
【００２７】図１２は、保持ヘッド３０を下降させて溶
融半田３７中に銅バンプ３の先端部Ａを浸けた状態を示
している。この時、基部Ｂは溶融半田３７中に浸からな
いように保持ヘッド３０の昇降ストロークが制御され
る。この状態で振動発生器４２を駆動すると、溶融半田
３７中に振動が伝達され、溶融半田３７は銅バンプ３に
対して相対的に振動する。この振動の機械的作用により
溶融半田３７と接触している酸化膜３ａは破壊されて銅
バンプ３の表面から除去される。即ち、先端部Ａの酸化
膜３ａのみが除去される。
融半田３７中に銅バンプ３の先端部Ａを浸けた状態を示
している。この時、基部Ｂは溶融半田３７中に浸からな
いように保持ヘッド３０の昇降ストロークが制御され
る。この状態で振動発生器４２を駆動すると、溶融半田
３７中に振動が伝達され、溶融半田３７は銅バンプ３に
対して相対的に振動する。この振動の機械的作用により
溶融半田３７と接触している酸化膜３ａは破壊されて銅
バンプ３の表面から除去される。即ち、先端部Ａの酸化
膜３ａのみが除去される。
【００２８】次いで、図１３に示すように保持ヘッド３
０を上昇させる。すると酸化膜３ａが除去されて半田ぬ
れ性がよい先端部Ａには溶融半田３７が略ボール状に付
着し、その後溶融半田３７は固化する。このとき基部Ｂ
には酸化膜３ａが除去されずに残留している。
０を上昇させる。すると酸化膜３ａが除去されて半田ぬ
れ性がよい先端部Ａには溶融半田３７が略ボール状に付
着し、その後溶融半田３７は固化する。このとき基部Ｂ
には酸化膜３ａが除去されずに残留している。
【００２９】その後、図１４に示すように、保持ヘッド
３０を移動させ、銅バンプ３を基板２５の電極２６上に
位置あわせして搭載する。次いで基板２５はリフロー炉
に送られて加熱される。その結果図１５に示すように、
半田３７は溶融し銅バンプ３は電極２６に半田付けされ
る。このとき半田ぬれ性が悪い酸化膜３ａのため基部Ｂ
には溶融半田３７が到達せず、アルミ電極２は半田３７
に接触することがない。
３０を移動させ、銅バンプ３を基板２５の電極２６上に
位置あわせして搭載する。次いで基板２５はリフロー炉
に送られて加熱される。その結果図１５に示すように、
半田３７は溶融し銅バンプ３は電極２６に半田付けされ
る。このとき半田ぬれ性が悪い酸化膜３ａのため基部Ｂ
には溶融半田３７が到達せず、アルミ電極２は半田３７
に接触することがない。
【００３０】上記のように、本実施の形態４では半田槽
４０の溶融半田３７中に銅バンプ３の先端部Ａを浸け、
溶融半田３７を振動させることにより、先端部Ａの酸化
膜３ａのみを除去するものである。
４０の溶融半田３７中に銅バンプ３の先端部Ａを浸け、
溶融半田３７を振動させることにより、先端部Ａの酸化
膜３ａのみを除去するものである。
【００３１】（実施の形態５）次に、本発明の実施の形
態５を図面を参照して説明する。図１６は本発明の実施
の形態５の半田槽の断面図、図１７、図１８は同銅バン
プ付きチップおよび基板の部分断面図である。図２６に
おいて、半田槽４０には溶融半田３７が貯留されてい
る。半田槽４０にはヒータ４３が備えられており、溶融
半田３７の温度を一定の温度範囲内に維持している。保
持ヘッド３０、チップ１および銅バンプ３は、保持ヘッ
ド３０に振動発生器４４が備えられている点を除いては
実施の形態４と同じである。
態５を図面を参照して説明する。図１６は本発明の実施
の形態５の半田槽の断面図、図１７、図１８は同銅バン
プ付きチップおよび基板の部分断面図である。図２６に
おいて、半田槽４０には溶融半田３７が貯留されてい
る。半田槽４０にはヒータ４３が備えられており、溶融
半田３７の温度を一定の温度範囲内に維持している。保
持ヘッド３０、チップ１および銅バンプ３は、保持ヘッ
ド３０に振動発生器４４が備えられている点を除いては
実施の形態４と同じである。
【００３２】図１６に示すように、チップ１を保持した
保持ヘッド３０を下降させて溶融半田３７中に銅バンプ
３の先端部Ａを浸ける。この時、基部Ｂが溶融半田３７
中に浸からないように保持ヘッド３０の昇降ストローク
が制御される。この状態で振動発生器４４を駆動する
と、保持ヘッド３０を介してチップ１に振動が伝達され
銅バンプ３は溶融半田３７に対して相対的に振動する。
この振動の種類としては、好ましくは振動周波数が超音
波範囲のものを用いる。この振動の機械的作用により溶
融半田３７と接触している酸化膜３ａは破壊されて銅バ
ンプ３の表面から除去される。即ち、先端部Ａの酸化膜
３ａのみが除去される。
保持ヘッド３０を下降させて溶融半田３７中に銅バンプ
３の先端部Ａを浸ける。この時、基部Ｂが溶融半田３７
中に浸からないように保持ヘッド３０の昇降ストローク
が制御される。この状態で振動発生器４４を駆動する
と、保持ヘッド３０を介してチップ１に振動が伝達され
銅バンプ３は溶融半田３７に対して相対的に振動する。
この振動の種類としては、好ましくは振動周波数が超音
波範囲のものを用いる。この振動の機械的作用により溶
融半田３７と接触している酸化膜３ａは破壊されて銅バ
ンプ３の表面から除去される。即ち、先端部Ａの酸化膜
３ａのみが除去される。
【００３３】次いで、保持ヘッド３０を上昇させると銅
バンプ３の酸化膜３ａが除去されて半田ぬれ性がよい先
端部Ａには溶融半田３７が略ボール状に付着し、その後
付着した溶融半田３７は固化する。
バンプ３の酸化膜３ａが除去されて半田ぬれ性がよい先
端部Ａには溶融半田３７が略ボール状に付着し、その後
付着した溶融半田３７は固化する。
【００３４】その後、図１７に示すように、保持ヘッド
３０を移動させて銅バンプ３を基板２５の電極２６上に
位置あわせし、保持ヘッド３０を下降させて銅バンプ３
に付着した半田３７を電極２６に着地させる。次いで保
持ヘッド３０によって銅バンプ３を電極２６に押圧しな
がら振動発生器４４を駆動する。これにより半田３７と
電極２６の接触面は振動と押圧力により接合される。図
１８はこのようにして銅バンプ３が電極２６に半田付け
された状態を示している。このとき、酸化膜３ａは既に
除去されているので、電極２６の上面にフラックスを塗
布する必要がなく、したがって電極２６がフラックスに
よって腐食されることがない。またアルミ電極２は半田
３７に接触しないため、アルミ電極２が半田３７によっ
て腐食することがない。
３０を移動させて銅バンプ３を基板２５の電極２６上に
位置あわせし、保持ヘッド３０を下降させて銅バンプ３
に付着した半田３７を電極２６に着地させる。次いで保
持ヘッド３０によって銅バンプ３を電極２６に押圧しな
がら振動発生器４４を駆動する。これにより半田３７と
電極２６の接触面は振動と押圧力により接合される。図
１８はこのようにして銅バンプ３が電極２６に半田付け
された状態を示している。このとき、酸化膜３ａは既に
除去されているので、電極２６の上面にフラックスを塗
布する必要がなく、したがって電極２６がフラックスに
よって腐食されることがない。またアルミ電極２は半田
３７に接触しないため、アルミ電極２が半田３７によっ
て腐食することがない。
【００３５】なお、振動発生器４４を用いて振動と押圧
力により銅バンプ３を電極２６に接合する方法は、本実
施の形態にに限らず実施の形態１〜４にも適用が可能で
ある。
力により銅バンプ３を電極２６に接合する方法は、本実
施の形態にに限らず実施の形態１〜４にも適用が可能で
ある。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、銅バンプの表面に生じ
た酸化膜のうち、基部の酸化膜を溶融半田がアルミ電極
まで這い上がってアルミ電極を腐食させるのを防ぐガー
ド手段として残留させ、銅バンプの先端部の酸化膜のみ
を除去し、この酸化膜の除去部を基板の電極に半田付け
するようにしているので、半田ぬれ性が悪い酸化膜の表
面には半田が付着しないため、チップのアルミ電極に半
田が接触することがなく、したがってアルミ電極が半田
によって腐食することがない。また、酸化膜を除去する
方法として溶融半田と銅バンプを相対的に振動させる方
法を用いれば、フラックスを使用せずにチップを基板に
半田付けすることができるので、半田付け後にフラック
スが残留して基板の電極を腐食させることがない。
た酸化膜のうち、基部の酸化膜を溶融半田がアルミ電極
まで這い上がってアルミ電極を腐食させるのを防ぐガー
ド手段として残留させ、銅バンプの先端部の酸化膜のみ
を除去し、この酸化膜の除去部を基板の電極に半田付け
するようにしているので、半田ぬれ性が悪い酸化膜の表
面には半田が付着しないため、チップのアルミ電極に半
田が接触することがなく、したがってアルミ電極が半田
によって腐食することがない。また、酸化膜を除去する
方法として溶融半田と銅バンプを相対的に振動させる方
法を用いれば、フラックスを使用せずにチップを基板に
半田付けすることができるので、半田付け後にフラック
スが残留して基板の電極を腐食させることがない。
【図１】本発明の実施の形態１のプラズマエッチング装
置の断面図
置の断面図
【図２】本発明の実施の形態１の銅バンプ付きチップの
部分断面図
部分断面図
【図３】本発明の実施の形態１の銅バンプ付きチップの
部分断面図
部分断面図
【図４】本発明の実施の形態１の銅バンプ付きチップお
よび基板の部分断面図
よび基板の部分断面図
【図５】本発明の実施の形態１の銅バンプ付きチップお
よび基板の部分断面図
よび基板の部分断面図
【図６】本発明の実施の形態２のフラックス塗布部の断
面図
面図
【図７】本発明の実施の形態２の銅バンプ付きチップお
よび基板の部分断面図
よび基板の部分断面図
【図８】本発明の実施の形態２の銅バンプ付きチップお
よび基板の部分断面図
よび基板の部分断面図
【図９】本発明の実施の形態３の銅バンプ付きチップお
よび基板の部分断面図
よび基板の部分断面図
【図１０】本発明の実施の形態３の銅バンプ付きチップ
および基板の部分断面図
および基板の部分断面図
【図１１】本発明の実施の形態４の半田槽の断面図
【図１２】本発明の実施の形態４の銅バンプ付きチップ
の部分断面図
の部分断面図
【図１３】本発明の実施の形態４の銅バンプ付きチップ
の部分断面図
の部分断面図
【図１４】本発明の実施の形態４の銅バンプ付きチップ
および基板の部分断面図
および基板の部分断面図
【図１５】本発明の実施の形態４の銅バンプ付きチップ
および基板の部分断面図
および基板の部分断面図
【図１６】本発明の実施の形態５の半田槽の断面図
【図１７】本発明の実施の形態５の銅バンプ付きチップ
および基板の部分断面図
および基板の部分断面図
【図１８】本発明の実施の形態５の銅バンプ付きチップ
および基板の部分断面図
および基板の部分断面図
【図１９】従来のバンプ付きチップおよび基板の部分断
面図
面図
１ チップ ２ 電極 ３ 銅バンプ ３ａ 酸化膜 ５、２５ 基板 ６、２６ 電極 ７、２７、３７ 半田 １１ 真空チャンバ １２ 高周波電極 ３０ 保持ヘッド ３１ フラックス塗布部 ３３ フラックス ４０ 半田槽 ４２ 振動発生器
Claims (7)
- 【請求項１】チップのアルミ電極上にワイヤボンディン
グにより銅バンプを形成し、この銅バンプを基板の電極
に半田付けして成るバンプ付きチップの実装構造であっ
て、前記銅バンプの表面に生じた酸化膜のうち先端部の
酸化膜を除去し、酸化膜の除去部を基板の電極に半田付
けすることを特徴とするバンプ付きチップの実装構造。 - 【請求項２】チップのアルミ電極上にワイヤボンディン
グにより銅バンプを形成する工程と、この銅バンプの表
面に生じた酸化膜のうち先端部の酸化膜を除去する工程
と、酸化膜の除去部を基板の電極に半田付けする工程
と、を含むことを特徴とするバンプ付きチップの実装方
法。 - 【請求項３】前記銅バンプの先端部の酸化膜を除去する
工程が、プラズマエッチングにより銅バンプの上面に対
して上方から電子やイオンを衝突させて、酸化膜をエッ
チングして除去することを特徴とする請求項２記載のバ
ンプ付きチップの実装方法。 - 【請求項４】前記銅バンプの先端部の酸化膜を除去する
工程が、銅バンプの先端部をフラックスに浸けることに
より酸化膜を除去することを特徴とする請求項２記載の
バンプ付きチップの実装方法。 - 【請求項５】前記銅バンプの先端部の酸化膜を除去する
工程が、銅バンプの先端部を予め基板の電極上に塗布さ
れたクリーム半田に埋没させて、クリーム半田中のフラ
ックスにより酸化膜を除去することを特徴とする請求項
２記載のバンプ付きチップの実装方法。 - 【請求項６】前記銅バンプの先端部の酸化膜を除去する
工程が、銅バンプの先端部を半田槽の溶融半田中に浸け
て振動発生器により溶融半田と銅バンプを相対的に振動
させ、この振動により酸化膜を除去することを特徴とす
る請求項２記載のバンプ付きチップの実装方法。 - 【請求項７】前記酸化膜の除去部を基板の電極に半田付
けする工程が、先端部に半田を付着させた銅バンプを保
持手段により保持して基板の電極上に押圧し、振動発生
器により銅バンプを振動させて半田付けすることを特徴
とする請求項２記載のバンプ付きチップの実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13208097A JP3324446B2 (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | バンプ付きチップの実装構造および実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13208097A JP3324446B2 (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | バンプ付きチップの実装構造および実装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10321671A true JPH10321671A (ja) | 1998-12-04 |
| JP3324446B2 JP3324446B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=15073049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13208097A Expired - Lifetime JP3324446B2 (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | バンプ付きチップの実装構造および実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3324446B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002007219A1 (fr) * | 2000-07-17 | 2002-01-24 | Rohm Co., Ltd. | Dispositif semi-conducteur et son procede de fabrication |
| JP2006005322A (ja) * | 2004-05-18 | 2006-01-05 | Sony Corp | 部品実装配線基板および配線基板への部品の実装方法 |
| JP2006237280A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Sony Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2015115419A (ja) * | 2013-12-10 | 2015-06-22 | 新光電気工業株式会社 | 半導体パッケージ及びその製造方法 |
| JP2016201501A (ja) * | 2015-04-14 | 2016-12-01 | 東レエンジニアリング株式会社 | 半導体チップの実装方法および半導体装置 |
-
1997
- 1997-05-22 JP JP13208097A patent/JP3324446B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002007219A1 (fr) * | 2000-07-17 | 2002-01-24 | Rohm Co., Ltd. | Dispositif semi-conducteur et son procede de fabrication |
| US6734556B2 (en) | 2000-07-17 | 2004-05-11 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device with chip-on-chip construction joined via a low-melting point metal layer |
| US7384863B2 (en) | 2000-07-17 | 2008-06-10 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| JP2006005322A (ja) * | 2004-05-18 | 2006-01-05 | Sony Corp | 部品実装配線基板および配線基板への部品の実装方法 |
| JP4661122B2 (ja) * | 2004-05-18 | 2011-03-30 | ソニー株式会社 | 部品実装配線基板および配線基板への部品の実装方法 |
| JP2006237280A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Sony Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2015115419A (ja) * | 2013-12-10 | 2015-06-22 | 新光電気工業株式会社 | 半導体パッケージ及びその製造方法 |
| JP2016201501A (ja) * | 2015-04-14 | 2016-12-01 | 東レエンジニアリング株式会社 | 半導体チップの実装方法および半導体装置 |
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|---|---|
| JP3324446B2 (ja) | 2002-09-17 |
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