JPS594196A - 半導体部品実装用半田バンプの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 （１） 本発明は１瑞面に電極パッドが１ＦＷＩＩＩしているＩ
Ｃチップ搭載チップキャリア等の半導体部品を基板に半
田付りにより確実かつ容易に高密度実装することを可能
にする半導体部品実装用半田バンプの形成方法に関する
ものである。

技術の背景 例えばドライバ搭載型サーマルヘッドにおいては、基板
表面に形成された受動素子を含む薄Ｈ９回路の電極に、
ＩＣチップ搭載セラミックチップキャリアを半田付けに
より実装する構成が一般に用いられている。

従来技術と問題点 従来、この種の実装を行なう場合またはセラミックチッ
プキャリアに■Ｃチップを搭載する場合、次の各種の方
式が採用されている。

（１）チップキャリアまたはＩＣ等の実装部品側に半田
バリアをもつ半田バンプをメッキにより形成して該実装
部品を直接基板子の電極に半田付けする。

（２）電極側に半田ハンプを形成して半田イ・１けず（
２） （３）セラミックチップキャリアに■Ｃチップをワイヤ
ボンディング等の通常の方法で実装してこれをハンプな
しで電極に半田付する。

しかしながら、これらの従来の方式には次のような欠点
があった。

すなわち、（１）、　　（２）の場合は、いずれもフェ
イスダウンボンディングにより実装を行なうため、実装
時の位置合せが困難であり、かつ半田バンプの高さのば
らつきによって確実な半田付けが困難で、しかも特殊に
ハンプを形成するため蒸着、パターン形成、メッキ等の
工程が必要でニス１〜高になる。

また、（３）の場合は、電極にペースト塗布により予備
半田を付けておいて実装を行なうが、高密度実装時に電
極ピンチが狭くなると予備半田を充分付けることができ
ずチップキャリアの反り　（長さに対し１％までの反り
は許容されている）と相まって半田オープン（予備半田
がキャリアの反りの多い部分にとと゛かない）となるた
め、キャリ（３） ア側を研磨して反りを修正することが必要になりコスト
高になる。しかもこの研磨時に搭載済のＩＣを破損する
ことがある。さらにこのような研磨は、研磨の不可能な
実装部品には適用できず汎用性を有しない。

また、何れの場合も、基板側電極がＮｉＣｒ　−Ａｕ。

Ｃｒ−Ｃｕ等の薄膜で形成されている場合、実装部品を
不良発生時に交換のため取り外すと、電極が半田１にく
わして消滅する等の欠点があった。

発明の目的 本発明は上述の各種の欠点を解決するためのもので、端
面に電極パソ］゛が露出している半導体部品を該部品の
研磨を必要とせずに確実かつ容易にしかも交換可能に高
密度実装することを可能にする半田バンプの形成方法を
提供することを目的としている。

発明の実施例 以下、図面に関連して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を適用したセラミソクチップキ（４） ャリア（半導体部品）実装構造を示す正面図で、図中、
１は基板、２は半田ハンプ、３はセラミックチップキャ
リア（実装部品）である。基板１は、表面に電極４を含
む薄膜回路を備えている。電極４はセラミックチップキ
ャリア３の端面に露出する電極パソ１−′５に対応して
いる。半田バンプ２は、本発明に係る方法により形成さ
れたもので、基板１の表面の薄膜回路−１−に形成され
た絶縁体層６の窓７内に電極４に接続して設けられ、そ
の上端の半球状端部８は絶縁体層６上に突出している。

この半田ハンプ２ば、実装されるセラミックチップギヤ
リア３の電極パッド５に外側で近接する位置に形成され
°Ｃおり、セラミックチップキャリア３は、その電極パ
ッド５を半田ハンプ２の半球状端部８に？Ｉ’田９を介
し接続して実装されている。半Ｅ日バンプ２は、この半
田９による半田付は時に融解しない程度に高く、しかも
半田バンプ２の融解形成時（ｉｔ￥細後述）に電極４、
絶縁体層６に悪影響を与えない程度に低い融点のもので
ある。

次にこの半田バンプ２の形成方法を第２図（ａ）（５） 〜（ｄ）により説明する。

まず、第２図（ａ）に示すように、基板ｌ上に電極４を
含む薄膜回路を形成する。

次にこの表面に、第２図（ｂ）に示すように、窓７を有
する絶縁体層６を形成する。窓７は、実装されるセラミ
ックチップキャリアの端面の電極パッドより僅か外側に
位置している。この絶縁体層６ば、エポキシ系ソルダレ
ジスト等を膜厚３０声程度印刷して形成されている。

次に第２図（Ｃ）に示すように、Ｐｂ／　Ｉｎ−７５／
２５（重量比）のＰｂｒｎペースト１１をスクリーン印
刷する。この場合、窓７の周辺部に露出するペーストの
厚さｔ営４０．ｕｔとする。

次に、これを２８０℃で約５分間加熱してペースト１１
を融解すると、第２図（ｄ）に示す形状の半田バンプ２
を得ることができる。この場合、自らの表面張力により
盛り上って形成される半球状端部８は絶縁体層６により
０．１〜０．２＋ｎ突出する。

この半田ハ゛ンブ２にセラミックチップキャリアの電極
パ・７ドを接続する場合には、第３図（ａ）（６） に示すように半田付ハンプ２の半球状部８の周縁に普通
の半田付は用のＰｂ５ｎの予備半田ペースト１２をスク
リーン印刷により形成しく真」二に盛り上がらないよう
にする）、次に第３図（ｂ）に示すように各半田バンプ
２の部分に予備半田ペース１−１２を介しセラミックチ
ップキャリア３を位置決めし、この状態で半田ディツプ
を行なって接続する。このようにして第１図の状態に実
装を行なうことができる。

半田バンプ２は上述の手順により形成され、その先端の
半球状端部８が絶縁体層６より０．１〜０゜２　ｍｍ突
出しているため、実装部品に反りがあってもその電極パ
ッド１−予備半田ペースト１２が接する。

従って実装部品の′ｇｆ磨を必要とせずに該実装部品を
確実Ｃ三半田付けすることができる。また半田バンプ２
は０．６　ｍｍ以下の狭いピンチで成形可能で、しかも
実装部品の実装は平面同志で行なわれないので、半田付
は接続時に毛細間現象で半田ブリッジを生ずることはな
い。さらに半田バンプ２は半田付は用半田より高い融点
の材料より形成されて（７） いるため、電極に影響を及ぼさずに実装部品の交換を行
なうことができる。

上述の説明でシ１′、半田ハンプをＰｂ１ｎペーストよ
り形成する例について述べたが、上述の範囲の２５０℃
〜３５０°Ｃの融点のものであれば他の材料を用いても
良く、例えばＳｎ／八ｇへ　９５／　５　、　Ａｕ／　
Ｓｎ＝　８０／　２０．　Ｓｎ／　Ｓｂ＝　９５／　５
　　（以上いずれも重量比）の混合比のペース１−を使
用できる。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、次のような各種の
優れた効果を奏することが可能である。

（１）端面に電極パッドが露出している実装部品を研磨
を必要とせずに確実に半田１付けして実装することがで
きる。

（２）狭いピンチで高密度実装を行なうことが可能で、
しかも実装時に半田ブリッジを生ずることはない。

（３）実装部品の交換が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係わる半導体部品実装用半田バ（８） ンプ形成方法の実施例を示すもので、第１図は本方法に
より基板の回路−ヒに形成された半田バンプに半田を介
してセラミックチップキャリアを実装した状態を示す正
面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は半田バンプ形成工程図、
第３図（ａ）、　　（ｂ）はセラミックチップキャリア
実装要領図である。 図中、１は基板、２は半「１バンプ、３はセラミックチ
ップキャリア、４は電極、５はセラミックチップキャリ
アの端面に露出する電極パッド、６は絶縁体層、７は絶
縁体層に設けられた半田バンプ形成用窓、８は半田バン
プ２の上端の絶縁体層上に突出する半球状端部、９は半
田、１１はＰｂＩｎベースト、１２は予備半田ペースト
である。 特許出願人　富士通株式会社 代理人弁理士　玉　蟲　久　五　部（外３名）（９）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体部品の端面に設けられた電極バンドに対応する電
   極を含み基板上に形成された薄膜回路の表面に、前記半
   導体部品を前記基板上に搭載する際に前記電極バッドに
   外側で近接する位置に窓を備えた絶縁体層を形成し、次
   に前記窓内に、前記半導体部品の半田付は時に融解しな
   い程度に高くしかも前記電極、前記絶縁体層に悪影響を
   与えない程度に低い融点の金属ペーストを、前記絶縁体
   層表面の前記穴の周辺部に所定高さ露出する程度にスク
   リーン印刷し、最後に前記金属ペーストを融解すること
   により、上端の半球状端部が前記絶縁体層上に突出する
   半田ハンプを前記電極に接続させて形成することを特徴
   とす゛る半導体部品実装用半田バンプの形成方法。