JP2633745B2 - 半導体装置の実装体 - Google Patents
半導体装置の実装体Info
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/11—Manufacturing methods
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置を回路基板
に実装する際の電極構造に関するものであり、特にフェ
ースダウンで実装してなる半導体装置用電極と実装体に
関する。
に実装する際の電極構造に関するものであり、特にフェ
ースダウンで実装してなる半導体装置用電極と実装体に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の回路基板上への実装
には半田付けがよく利用されていたが、近年、半導体装
置のパッケージの小型化と接続端子数の増加により、接
続端子間隔が狭くなり、従来の半田付け技術で対処する
ことが次第に困難になってきた。
には半田付けがよく利用されていたが、近年、半導体装
置のパッケージの小型化と接続端子数の増加により、接
続端子間隔が狭くなり、従来の半田付け技術で対処する
ことが次第に困難になってきた。
【０００３】そこで、最近では裸の半導体装置を回路基
板上に直付けして実装面積の小型化と効率的使用を図ろ
うとする方法が考案されてきた。
板上に直付けして実装面積の小型化と効率的使用を図ろ
うとする方法が考案されてきた。
【０００４】なかでも、半導体装置を回路基板に接続す
るに際し、あらかじめ半導体装置のアルミ電極パッド上
に密着金属や拡散防止金属の蒸着膜とこの上にメッキに
より形成した半田層とからなる電極構造を有する半導体
装置を下向き（フェースダウン）にして、高温に加熱し
て半田を回路基板の端子電極に融着する実装構造が、接
続後の機械的強度が強く、接続が一括にできることなど
から有効な方法であるとされている。（例えば、工業調
査会、１９８０年１月１５日発行、日本マイクロエレク
トロニクス協会編、『ＩＣ化実装技術』）以下図面を参
照しながら、上述した従来の半導体装置の電極構造と実
装構造の一例について説明する。
るに際し、あらかじめ半導体装置のアルミ電極パッド上
に密着金属や拡散防止金属の蒸着膜とこの上にメッキに
より形成した半田層とからなる電極構造を有する半導体
装置を下向き（フェースダウン）にして、高温に加熱し
て半田を回路基板の端子電極に融着する実装構造が、接
続後の機械的強度が強く、接続が一括にできることなど
から有効な方法であるとされている。（例えば、工業調
査会、１９８０年１月１５日発行、日本マイクロエレク
トロニクス協会編、『ＩＣ化実装技術』）以下図面を参
照しながら、上述した従来の半導体装置の電極構造と実
装構造の一例について説明する。
【０００５】（図３）は従来の半田バンプ電極を有する
半導体装置の電極構造の概略説明図であり、（図４）は
上記半導体装置の実装構造の概略説明図である。
半導体装置の電極構造の概略説明図であり、（図４）は
上記半導体装置の実装構造の概略説明図である。
【０００６】（図３）において、８は半導体装置のＩＣ
基板であり、９はアルミ電極パッドである。１０は密着
金属膜であり、１１は拡散防止金属膜である。１２は半
田突起であり、１３はパッシベーション膜である。（図
４）において、１４は回路基板であり、１５は端子電極
である。
基板であり、９はアルミ電極パッドである。１０は密着
金属膜であり、１１は拡散防止金属膜である。１２は半
田突起であり、１３はパッシベーション膜である。（図
４）において、１４は回路基板であり、１５は端子電極
である。
【０００７】以上のように構成された従来の半田バンプ
電極を有する半導体装置の電極構造と実装構造につい
て、以下その概略を説明する。
電極を有する半導体装置の電極構造と実装構造につい
て、以下その概略を説明する。
【０００８】まず、半導体装置のＩＣ基板８のアルミ電
極パッド９上にＣｕなどの密着金属膜１０およびＣｒな
どの拡散防止金属膜１１を蒸着により形成する。その
後、電極部以外をフォトレジストで覆い、メッキ法によ
り半田を拡散防止金属膜１１上に析出させて半田リフロ
ーを行うことにより、半田突起１２を形成して（図３）
の半田バンプ電極を得る。
極パッド９上にＣｕなどの密着金属膜１０およびＣｒな
どの拡散防止金属膜１１を蒸着により形成する。その
後、電極部以外をフォトレジストで覆い、メッキ法によ
り半田を拡散防止金属膜１１上に析出させて半田リフロ
ーを行うことにより、半田突起１２を形成して（図３）
の半田バンプ電極を得る。
【０００９】さらに、以上のようにして得た半田バンプ
電極を有する半導体装置を、回路基板１４の所定の位置
に位置合わせを行ってフェースダウンで積載した後、２
００〜３００℃の高温に加熱して半田突起１２を溶融
し、端子電極１５に融着することによって半導体装置の
実装を行うものである。
電極を有する半導体装置を、回路基板１４の所定の位置
に位置合わせを行ってフェースダウンで積載した後、２
００〜３００℃の高温に加熱して半田突起１２を溶融
し、端子電極１５に融着することによって半導体装置の
実装を行うものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな半田バンプ電極を有する半導体装置の電極構造や実
装構造においては、 １．半導体装置のアルミ電極パッド上に密着金属膜や拡
散防止金属膜が必要で、電極構造が複雑となり、汎用性
に欠ける。
うな半田バンプ電極を有する半導体装置の電極構造や実
装構造においては、 １．半導体装置のアルミ電極パッド上に密着金属膜や拡
散防止金属膜が必要で、電極構造が複雑となり、汎用性
に欠ける。
【００１１】２．高温に加熱して半田を溶融して端子電
極と接続する際に、ＩＣ基板と回路基板とのギャップを
維持することが出来ないため、半田が広がって隣接とシ
ョートする危険がある。などといった課題を有してい
た。
極と接続する際に、ＩＣ基板と回路基板とのギャップを
維持することが出来ないため、半田が広がって隣接とシ
ョートする危険がある。などといった課題を有してい
た。
【００１２】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、半導体装置と回路基
板とを容易に信頼性良く接続することのできる半導体装
置の電極構造と実装構造を提供することにある。
であり、その目的とするところは、半導体装置と回路基
板とを容易に信頼性良く接続することのできる半導体装
置の電極構造と実装構造を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、フェースダウンで回路基板に実装する半導
体装置において、半導体装置のアルミ電極パッド部上に
台座部と頂上部の２段突起状のバンプ電極を備え、上記
２段突起状のバンプ電極の頂上部にのみ無機接合層を形
成した電極構造を有し、かつ、半導体装置のアルミ電極
パッド部上の２段突起状のバンプ電極を無機接合層を介
して回路基板上の端子電極に電気的に接続する実装構造
を有することを特徴として、信頼性の高い半導体装置の
回路基板への実装を実現しようとするものである。
決するため、フェースダウンで回路基板に実装する半導
体装置において、半導体装置のアルミ電極パッド部上に
台座部と頂上部の２段突起状のバンプ電極を備え、上記
２段突起状のバンプ電極の頂上部にのみ無機接合層を形
成した電極構造を有し、かつ、半導体装置のアルミ電極
パッド部上の２段突起状のバンプ電極を無機接合層を介
して回路基板上の端子電極に電気的に接続する実装構造
を有することを特徴として、信頼性の高い半導体装置の
回路基板への実装を実現しようとするものである。
【００１４】
【作用】本発明は、半導体装置のアルミ電極パッド部上
に直接形成した２段突起形状のバンプ電極の頂上部にの
み無機接合層を形成した電極構造を有することにより、
半導体装置を回路基板の端子電極に接合する際に接合層
が隣接とショートすることなく微細ピッチでの接合が可
能となり、かつ、信頼性の高い半導体装置の実装構造が
実現できる。
に直接形成した２段突起形状のバンプ電極の頂上部にの
み無機接合層を形成した電極構造を有することにより、
半導体装置を回路基板の端子電極に接合する際に接合層
が隣接とショートすることなく微細ピッチでの接合が可
能となり、かつ、信頼性の高い半導体装置の実装構造が
実現できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例の半導体装置用電極
と実装体について、図面を参照しながら説明する。
と実装体について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】（図１）は、本発明の一実施例における半
導体装置の電極構造の概略説明図であり、（図２）は、
上記実施例の電極構造を有する半導体装置の実装構造の
概略説明図である。
導体装置の電極構造の概略説明図であり、（図２）は、
上記実施例の電極構造を有する半導体装置の実装構造の
概略説明図である。
【００１７】（図１）において、１は半導体装置のＩＣ
基板であり、２はアルミ電極パッドである。３は台座部
と頂上部からなる２段突起状のバンプ電極であり、４は
２段突起形状のバンプ電極の頂上部にのみ形成した半田
接合層である。５はパッシベーション膜である。（図
２）において、６は回路基板であり、７は端子電極であ
る。
基板であり、２はアルミ電極パッドである。３は台座部
と頂上部からなる２段突起状のバンプ電極であり、４は
２段突起形状のバンプ電極の頂上部にのみ形成した半田
接合層である。５はパッシベーション膜である。（図
２）において、６は回路基板であり、７は端子電極であ
る。
【００１８】以上のように構成された半導体装置の電極
構造と実装構造について、以下図面を用いて説明する。
構造と実装構造について、以下図面を用いて説明する。
【００１９】まず、半導体装置のＩＣ基板１のアルミ電
極パッド２上に通常のワイヤボンディング技術と同様に
Ａｕワイヤの先端のＡｕボールを固着した後、Ａｕワイ
ヤを切断することにより台座部と頂上部を有する２段突
起状のバンプ電極３を形成する。
極パッド２上に通常のワイヤボンディング技術と同様に
Ａｕワイヤの先端のＡｕボールを固着した後、Ａｕワイ
ヤを切断することにより台座部と頂上部を有する２段突
起状のバンプ電極３を形成する。
【００２０】その後、２段突起状のバンプ電極３の頂上
部にのみ、半田接合層４を転写法や印刷法によって形成
する。この時、必要に応じて半田リフローを行う。
部にのみ、半田接合層４を転写法や印刷法によって形成
する。この時、必要に応じて半田リフローを行う。
【００２１】上記により、汎用の半導体装置のアルミ電
極パッド２上に２段突起状のバンプ電極３と半田接合層
４からなる電極構造が容易に得られる。
極パッド２上に２段突起状のバンプ電極３と半田接合層
４からなる電極構造が容易に得られる。
【００２２】本発明の半導体装置の電極構造は、上記し
た方法により、通常のワイヤボンディング装置で２段突
起形状のバンプ電極を得ることが出来るため、通常のア
ルミ電極パッドを有する汎用の半導体装置を用いること
が可能となり、極めて汎用性が高い。
た方法により、通常のワイヤボンディング装置で２段突
起形状のバンプ電極を得ることが出来るため、通常のア
ルミ電極パッドを有する汎用の半導体装置を用いること
が可能となり、極めて汎用性が高い。
【００２３】さらに、以上のようにして得た電極構造を
有する半導体装置を、回路基板６の所定の位置に位置合
わせを行ってフェースダウンで積載した後、２００〜３
００℃の高温に加熱して半田接合層４を溶融し、端子電
極７に融着することによって半導体装置の実装を行う。
有する半導体装置を、回路基板６の所定の位置に位置合
わせを行ってフェースダウンで積載した後、２００〜３
００℃の高温に加熱して半田接合層４を溶融し、端子電
極７に融着することによって半導体装置の実装を行う。
【００２４】この高温に加熱して半田接合層４を溶融し
て端子電極７と接続する際に、ＩＣ基板１と回路基板６
とのギャップを２段突起状のバンプ電極３により維持す
ることが出来、かつ、頂上部にのみ半田接合層４を形成
しているすることが出来るため、半田の広がりを規制す
ることが可能となって隣接とショートする危険がなく、
微細ピッチでの接続が可能な半導体装置の実装構造が得
られる。
て端子電極７と接続する際に、ＩＣ基板１と回路基板６
とのギャップを２段突起状のバンプ電極３により維持す
ることが出来、かつ、頂上部にのみ半田接合層４を形成
しているすることが出来るため、半田の広がりを規制す
ることが可能となって隣接とショートする危険がなく、
微細ピッチでの接続が可能な半導体装置の実装構造が得
られる。
【００２５】本発明の半導体装置の実装構造は、上記し
た方法により、従来の半田バンプ電極による実装構造で
は不可能であった半田の広がりの規制が２段突起状のバ
ンプ電極を用いることで可能となり、極めて安定で信頼
性良く、かつ、高密度に半導体装置を実装できる。
た方法により、従来の半田バンプ電極による実装構造で
は不可能であった半田の広がりの規制が２段突起状のバ
ンプ電極を用いることで可能となり、極めて安定で信頼
性良く、かつ、高密度に半導体装置を実装できる。
【００２６】なお、本実施例では２段突起状のバンプ電
極をワイヤボンディング装置を用いて形成するとした
が、その形状が２段突起状であればメッキなど他の方法
で形成しても良い。
極をワイヤボンディング装置を用いて形成するとした
が、その形状が２段突起状であればメッキなど他の方法
で形成しても良い。
【００２７】また、バンプ電極をＡｕからなるものとし
たが、その材質はＡｕに限られる物でなく、例えば、Ｃ
ｕなど他の金属から形成しても良い。
たが、その材質はＡｕに限られる物でなく、例えば、Ｃ
ｕなど他の金属から形成しても良い。
【００２８】さらに、２段突起状のバンプ電極の頂上部
に形成する半田接合層は、半田ペーストを転写や印刷に
よって形成しても良い。
に形成する半田接合層は、半田ペーストを転写や印刷に
よって形成しても良い。
【００２９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の半導体
装置用電極と実装体によれば、通常のワイヤボンディン
グ装置で半導体装置のアルミ電極パッド部上に直接形成
することができるため、汎用の半導体装置を用いること
が可能となり、極めて汎用性が高い。
装置用電極と実装体によれば、通常のワイヤボンディン
グ装置で半導体装置のアルミ電極パッド部上に直接形成
することができるため、汎用の半導体装置を用いること
が可能となり、極めて汎用性が高い。
【００３０】さらに、２段突起形状のバンプ電極の頂上
部にのみ無機接合層を形成した電極構造を有することに
より、半導体装置を回路基板の端子電極に接合する際に
無機接合層の広がりの規制が可能となり、無機接合層が
隣接とショートすることなく微細ピッチでの接合が可能
な実装構造となり、極めて安定で信頼性良く、かつ、高
密度に半導体装置を実装できる。
部にのみ無機接合層を形成した電極構造を有することに
より、半導体装置を回路基板の端子電極に接合する際に
無機接合層の広がりの規制が可能となり、無機接合層が
隣接とショートすることなく微細ピッチでの接合が可能
な実装構造となり、極めて安定で信頼性良く、かつ、高
密度に半導体装置を実装できる。
【図１】本発明の一実施例における半導体装置の電極の
概略説明図である。
概略説明図である。
【図２】本発明の一実施例の電極構造を有する半導体装
置の実装体の概略説明図である。
置の実装体の概略説明図である。
【図３】従来の半田バンプ電極を有する半導体装置の電
極の概略説明図である。
極の概略説明図である。
【図４】従来の半田バンプ電極を有する半導体装置の実
装体の概略説明図である。
装体の概略説明図である。
１ 半導体装置のＩＣ基板 ２ アルミ電極パッド ３ ２段突起状のバンプ電極 ４ 半田接合層 ５ パッシベーション膜 ６ 回路基板 ７ 端子電極 ８ 半導体装置のＩＣ基板 ９ アルミ電極パッド １０ 密着金属膜 １１ 拡散防止金属膜 １２ 半田突起 １３ パッシベーション膜 １４ 回路基板 １５ 端子電極
Claims (2)
- 【請求項１】半導体装置を基板上の端子電極部にフェー
スダウンで実装した構成であって、 前記半導体装置の電極パッド部上にワイヤボンディング
法により直接形成された第１の突起部および前記第１の
突起部の上に形成され、かつ前記第１の突起部の前記電
極パッド部と平行な断面積より小さな前記電極パッド部
と平行な断面積を有する第２の突起部とからなる２段突
起状のＡｕからなるバンプ電極と、 前記基板上の前記端子電極部とは、半田 接合層を介して電気的に接続されており、 前記半田接合層は、前記第１の突起部を中心に２段突起
状のバンプ電極上のみに形成されていることを特徴とす
る半導体装置の実装体。 - 【請求項２】第１の突起部と第２の突起部と半田接合層
よりなる電極構造であって、 前記第１および前記第２の突起部は、ワイヤボンディン
グ法により形成され、前記第２の突起部の水平面の断面
積が前記第１の突起部の水平面の断面積より小さく、か
つ前記第２の突起部が前記第１の突起部の上に形成され
て２段突起状のＡｕからなるバンプ電極を構成し、 前記半田接合層は、前記第１の突起部を中心に２段突起
状のバンプ電極上のみに形成されていることを特徴とす
る電極構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3105476A JP2633745B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 半導体装置の実装体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3105476A JP2633745B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 半導体装置の実装体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04335542A JPH04335542A (ja) | 1992-11-24 |
| JP2633745B2 true JP2633745B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=14408650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3105476A Expired - Fee Related JP2633745B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 半導体装置の実装体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2633745B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4738971B2 (ja) * | 2005-10-14 | 2011-08-03 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
| US8483523B2 (en) | 2009-09-14 | 2013-07-09 | Ricoh Company, Ltd. | Optical waveguide electro-optic device and process of manufacturing optical waveguide electro-optic device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0666355B2 (ja) * | 1988-12-16 | 1994-08-24 | 松下電器産業株式会社 | 半導体装置の実装体およびその実装方法 |
| JPH045844A (ja) * | 1990-04-23 | 1992-01-09 | Nippon Mektron Ltd | Ｉｃ搭載用多層回路基板及びその製造法 |
-
1991
- 1991-05-10 JP JP3105476A patent/JP2633745B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04335542A (ja) | 1992-11-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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