JPS6057957A - 接続構造 - Google Patents

接続構造

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JPS6057957A
JPS6057957A JP16501283A JP16501283A JPS6057957A JP S6057957 A JPS6057957 A JP S6057957A JP 16501283 A JP16501283 A JP 16501283A JP 16501283 A JP16501283 A JP 16501283A JP S6057957 A JPS6057957 A JP S6057957A
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JP
Japan
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solder
melting point
connecting poles
point metal
conductively connecting
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Pending
Application number
JP16501283A
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English (en)
Inventor
Michio Yamashita
道男 山下
Toshihiko Sato
俊彦 佐藤
Minoru Enomoto
榎本　実
Masatoshi Tsuneoka
正年 恒岡
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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Publication date
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    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
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    • H01L2224/13138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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    • 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
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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】 本発明は、接続構造に関し、特に半導体装置たとえばワ
イヤレス方式の半田等の低融点金属のバンブ電極を用い
たフリップチップ方式のボンディングによる半導体装置
の実装（以下単にフリップチップボンディングという）
に用いて好適な技術に関する。
〔背景技術〕
半導体装置の実装方法の一つであるフリップチップボン
ディングは、半導体素子等の電子素子のポンディングパ
ッドに半田等の低融点金属バンブ電極（以下、単に低融
点金属バンプという）を取り付け、これを用いてパッケ
ージ基板や配線基板と前記電子素子とを電気的９機械的
に接合するものである（たとえば雑誌「電子技術」第２
４巻第４号ｐ５０〜５３）。
前記電子素子は低融点金属バンブのみでパッケージ基板
や配線基板に接続されているため、温度サイクルが加わ
ると、例えば、集積回路（ＩＣ）。
大規模集積回路（ＬＳＩ）等の半導体チップとパッケー
ジ基板もしくは配線基板との熱膨張係数差によって生じ
る不要な応力により低融点金属バンブが破断するという
欠点を本発明者は発見した。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、低融点金属バンブが破断しても電気的
な導通は確保される高信頼性の７リツプチツプボンデイ
ングの接続構造を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、ハンダ等の低融点金属バンプの内部に導電性
接続ボールを形成することにより、低融点金属バンプが
破断しても、電気的な導通は確保される。また、導電性
接続ピンの高さを変えることにより、低融点金属バンプ
接続部の高さを任意にコントロールでき、かつ、低融点
金属バンブ接続部の機械的強度も向上できる高信頼性の
接続構造である。
〔実施例１〕 第１図は、本発明の接続構造の実施例１の要部断面図で
ある。
本実施例１は、第１図に示すように、ＩＣ，ＬＳＩ等の
半導体チップ１、または、パッケージ基板２側に導電性
接続ボール（ピン）３を設け、該導電性接続ボールを覆
）ように低融点金属（以下、単にハンダという）バンプ
４を形成したものである。
前記導電性接続ボール３は、ハンダバンプ４のぬれ性の
良い合金、例えば、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ｃｕで７０〜１
３０μｍの高さに形成されている。
この形成方法は例えば、（１）前記金属又は合金をパッ
ケージ基板２上に、グリッドアレイパッケージングにお
けるピ／技術を応用して取り付ける方法、（２）メタル
マスクによるマスク蒸着法、（３）メッキ法等を使用す
る。
このように、ハンダバンプ４内に導電性接続ボール３を
形成することにより、温度サイクルが加わったとき、Ｉ
Ｃ，ＬＳＩ等の半導体チップ１とパッケージ基板２の熱
膨張係数の差釦よって発生する応力がハンダバンプ４に
加わり、第２図の○印で示すように、ハンダバンプ４が
破断に至っても、導電性接続ボール３により電気的な導
通は確保される。したがって、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体
装置としては動作上支障は全くない。
〔実施例２〕 第３図は、本発明の接続構造の実施例２の要部断面図で
ある。
本実施例２は、第３図に示すように、前記実施例１の導
電性接続ボール３をＩＣ，ＬＳＩ等の半導体チップ１側
及びパッケージ基板２側の双方にそれぞれ形成し、それ
ぞれの形状を、接続したときコネクタを形成するように
したものである。このように構成することにより、ハン
ダバンプ４の破断しやすい部分の補強を大きくすること
ができるので、一層の信頼性を向上させることができる
。
また、前記実施例１，２の導電性接続ボール３の高さ及
びハンダバンプ４のハンダ量を変化させることＫより、
第４図ＴＡ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）Ｋ示すように、
半導体チップ１とパッケージ基板２との接続部の高さ及
びハンダバンプ４の形状を自由にコントロールすること
ができる。これにより、前記接続部の機械的強度を、導
電性接続ボール３の補強とハンダバンプ４の形状によっ
て、さらに増大させることが可能である。例えば、ハン
ダの財が一定であれば、接続部の高さを高くすると、ハ
ンダバンプ４の形状を第４図（Ａ）に示す太鼓形から第
４図（ｒ′Ｓ）に示すような鼓状にすることができる。
これにより機械的強度を増大させることができる。
〔効果〕
（１１ハンダバンプ内に導電性接続ボールを設けること
Ｋより、ハンダバンプの破断が発生しても電気的導通は
確保されるようにしたので、信頼性を向上させることが
できる。
（２）前記導電性接続ボールを半導体チップ側とパッケ
ージ基板側にそれぞれ設けることにより、ハンダバンプ
の破断しやすい部分の補強を大きくするよう圧したので
、一層の信頼性を向上させることができる。
（３）前記導電性接続ボールの高さ及びハンダバンプの
ハンダ量を変化させることにより、半導体チップとパッ
ケージ基板との接続部の高さ及びノ弓／ダバンプ４の形
状を自由にコントロールすることができるようにしたの
で、ハンダバンプ接続部の機械的補強を大きくさせるこ
とが可能である。また、ハンダバンプ部の設計が容易に
なる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置の実装技
術に適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、例えば、種々の電子素子を配線基板に
接続する配線技術などに適用できる。本発明は、少なく
とも低融点金属バンプを用いて電気的９機械的に接続す
るという条件のものには適用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の接続構造の実施例１の要部断面図、 第２図は、実施例１０作用を説明するための要部断面図
、 第３図は、本発明の接続構造の実施例２の要部断面図、 第２Ｑ実施例１，２の使用状態を説明するための要部断
面図である。 図中、 １・・・半導体チップ、２・・・パッケージ基板（配線
基板）、３・・・導電性接続ボール、４・・・半ＩＢバ
ンプ（低融点金属バンプ）。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、電子素子とパッケージも１．＜け配線基板どをハン
    ダ等の低融点金属バンブ電極により接続する接続構造に
    おいて、前記低融点金属バンプ内部に導電性接続ボール
    を設けたことを特徴とする接続構造。 ２、帥記導電性接続ボールを電子素子側及びパッケージ
    もしくは配線基板側の双方に形成し、その形状をコネク
    タ形としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項の接
    続構造。
JP16501283A 1983-09-09 1983-09-09 接続構造 Pending JPS6057957A (ja)

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JP16501283A JPS6057957A (ja) 1983-09-09 1983-09-09 接続構造

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JP16501283A JPS6057957A (ja) 1983-09-09 1983-09-09 接続構造

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JPS6057957A true JPS6057957A (ja) 1985-04-03

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ID=15804163

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0615283A1 (en) * 1993-03-10 1994-09-14 Nec Corporation Interconnection structure of electronic parts comprising solder bumps with metal core members
JPH07249632A (ja) * 1994-03-09 1995-09-26 Nec Corp 電子部品の接続構造およびその製造方法
US5490040A (en) * 1993-12-22 1996-02-06 International Business Machines Corporation Surface mount chip package having an array of solder ball contacts arranged in a circle and conductive pin contacts arranged outside the circular array
US10661412B2 (en) 2013-07-18 2020-05-26 Smc Corporation Clamp apparatus

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