JPH06124952A - Bump forming method of semiconductor chip - Google Patents
Bump forming method of semiconductor chipInfo
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- JPH06124952A JPH06124952A JP27159492A JP27159492A JPH06124952A JP H06124952 A JPH06124952 A JP H06124952A JP 27159492 A JP27159492 A JP 27159492A JP 27159492 A JP27159492 A JP 27159492A JP H06124952 A JPH06124952 A JP H06124952A
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップのバンプ
形成方法に関する。ベアチップＩＣ等の半導体チップに
おいては、内部回路と外部配線との接続用の電極とし
て、複数の薄膜状の電極パッドがその表面に露出して形
成されている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bump forming method for a semiconductor chip. In a semiconductor chip such as a bare chip IC, a plurality of thin-film electrode pads are formed as exposed electrodes on the surface as electrodes for connecting an internal circuit and external wiring.
【０００２】この種の半導体チップはプリント配線板上
に接着剤等により直接的に実装されることがあるが、半
導体チップをプリント配線板から所要の離間寸法で位置
せしめるとともに、半導体チップの電極パッドとプリン
ト配線板のパターンとを接続するために、半導体チップ
の電極パッド上には導電性を有する突起状の電極である
バンプが形成されている。本発明はこのバンプの形成方
法に関するものである。This type of semiconductor chip may be directly mounted on a printed wiring board with an adhesive or the like. However, the semiconductor chip is positioned at a required distance from the printed wiring board, and the electrode pads of the semiconductor chip are mounted. In order to connect the wiring pattern to the pattern on the printed wiring board, bumps, which are conductive and protruding electrodes, are formed on the electrode pads of the semiconductor chip. The present invention relates to a method for forming this bump.
【０００３】[0003]
【従来の技術】半導体チップの電極パッド上にバンプを
形成する従来のバンプ形成方法及びバンプが形成された
半導体チップのプリント配線板上への実装方法を図２を
参照して説明する。2. Description of the Related Art A conventional bump forming method for forming a bump on an electrode pad of a semiconductor chip and a method for mounting a semiconductor chip on which a bump is formed on a printed wiring board will be described with reference to FIG.
【０００４】同図（ａ）を参照する。半導体チップ１１
の表面には複数の薄膜状の電極パッド（図では省略され
ている）が配列的に形成されており、まず、これらの電
極パッド上にキャピラリ１２によるボールボンディング
法により、それぞれ突起状の金属バンプ１３が形成され
る。Reference will be made to FIG. Semiconductor chip 11
A plurality of thin-film electrode pads (not shown in the figure) are formed in an array on the surface of each of the electrodes. First of all, a bump-shaped metal bump is formed on each of these electrode pads by a ball bonding method using a capillary 12. 13 is formed.
【０００５】即ち、キャピラリ１２から引き出された金
等のワイヤの先端に放電によりボールを形成し、このボ
ールを超音波と熱を併用して、半導体チップ１１の電極
パッドに熱圧着させ、その後にワイヤを切断することに
より、金属バンプ１３が形成される。金属バンプ１３
は、キャピラリ１２を順次移動しながら、電極パッド上
に一点一点個別に形成される。That is, a ball is formed at the tip of a wire of gold or the like drawn out from the capillary 12 by electric discharge, and the ball is thermocompression bonded to the electrode pad of the semiconductor chip 11 by using ultrasonic waves and heat together, and thereafter. The metal bump 13 is formed by cutting the wire. Metal bump 13
Are formed one by one on the electrode pad while sequentially moving the capillary 12.
【０００６】この状態では、各金属バンプ１３の高さが
互いに均一でないため、同図（ｂ）に示されているよう
に、レベリングが行われる。このレベリングは、その表
面が平坦に形成された板１４上に半導体チップ１１を載
置して加圧することにより、金属バンプ１３の先端を変
形・平坦化するものである。In this state, since the heights of the metal bumps 13 are not uniform with each other, leveling is performed as shown in FIG. In this leveling, the tip of the metal bump 13 is deformed and flattened by placing the semiconductor chip 11 on a plate 14 having a flat surface and applying pressure.
【０００７】レベリングの後、同図（ｃ）に示されてい
るように、導電性接着剤１５がその表面に塗布された板
１６に、各金属バンプ１３の先端を当接させることによ
り、各金属バンプ１３の先端面に導電性接着剤１５が転
写される。After leveling, as shown in FIG. 1C, the tips of the metal bumps 13 are brought into contact with the plate 16 having the conductive adhesive 15 applied to the surface thereof. The conductive adhesive 15 is transferred onto the tip surfaces of the metal bumps 13.
【０００８】一方、同図（ｄ）に示されているように、
この半導体チップ１１が実装されるべきプリント配線板
１７上に、予め補強用の絶縁性接着剤１８を塗布してお
き、プリント配線板１７の基板パッド（プリント配線板
上のパターンのうち、半導体チップのバンプが接続され
る部分）１９に半導体チップ１１の各金属バンプ１３が
位置するように、アライメント（位置整合）を行う。On the other hand, as shown in FIG.
An insulating adhesive 18 for reinforcement is applied in advance on the printed wiring board 17 on which the semiconductor chip 11 is to be mounted, and the board pads of the printed wiring board 17 (of the pattern on the printed wiring board, the semiconductor chip Alignment (position matching) is performed so that the metal bumps 13 of the semiconductor chip 11 are located in the portions 19 to which the bumps of FIG.
【０００９】次いで、ボンディング・ツール（図示せ
ず）により、加熱・加圧して、同図（ｅ）に示されてい
るように、プリント配線板１７の基板パッド１９と半導
体チップ１１の電極パッドが金属バンプ１３及び導電性
接着剤１５を介して導通接続されるとともに、絶縁性接
着剤１８により、半導体チップ１１がプリント配線板１
７上に固着され、実装が終了する。Next, a bonding tool (not shown) heats and pressurizes the substrate pad 19 of the printed wiring board 17 and the electrode pad of the semiconductor chip 11 as shown in FIG. The semiconductor chip 11 is connected to the printed wiring board 1 by the insulating adhesive 18 while being electrically connected through the metal bumps 13 and the conductive adhesive 15.
It is fixed on 7 and the mounting is completed.
【００１０】なお、同図（ｃ）に示される工程におい
て、金属バンプ１３先端面に導電性接着剤１５を転写し
ているのは、各金属バンプ１３相互の高さのバラツキや
半導体チップ１１が実装されるべきプリント配線板１７
上の基板パッド１９の高さのバラツキ等により、一部の
金属バンプ１３と基板パッド１９が導通されないことを
防止するためである。In the step shown in FIG. 1C, the conductive adhesive 15 is transferred to the tip surfaces of the metal bumps 13 because the heights of the metal bumps 13 are different from each other and the semiconductor chip 11 is different. Printed wiring board 17 to be mounted
This is to prevent a part of the metal bumps 13 and the substrate pad 19 from being electrically disconnected due to variations in height of the upper substrate pad 19.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のバンプ
形成方法によると、キャピラリにより半導体チップの各
電極パッドに個別にバンプを形成しているので、バンプ
形成に長時間を要するという問題がある。However, according to the conventional bump forming method, since the bumps are individually formed on the respective electrode pads of the semiconductor chip by the capillaries, there is a problem that it takes a long time to form the bumps.
【００１２】また、各バンプ相互の高さを均一にするレ
ベリング工程が必要であるとともに、プリント配線板の
基板パッドの高さのバラツキを吸収するために、導電性
接着剤の塗布工程を要し、作業工程が複雑であるという
問題がある。Further, a leveling process for making the heights of the respective bumps uniform is required, and a conductive adhesive applying process is required for absorbing the variation in the height of the substrate pads of the printed wiring board. However, there is a problem that the work process is complicated.
【００１３】さらに、キャピラリによるバンプの形成で
は、各バンプの形成間隔に制約があるため、バンプの狭
ピッチ化に対応できないという問題がある。本発明はこ
のような点に鑑みてなされたものであり、その目的とす
るところは、各バンプの高さを十分に均一化でき、作業
工程が簡略でバンプ形成を短時間でなし得、且つバンプ
の狭ピッチ化に対応できる半導体チップのバンプ形成方
法を提供することである。Further, in the formation of bumps by capillaries, there is a problem that it is not possible to cope with a narrow pitch of bumps because there is a restriction on the formation interval of each bump. The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to make the heights of the bumps sufficiently uniform, to simplify the work process and to form bumps in a short time, and It is an object of the present invention to provide a bump forming method for a semiconductor chip which can cope with a narrow pitch of bumps.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、複数の薄膜状の電極パッドが形成された半導体チ
ップの該電極パッド上に突起状の電極であるバンプを形
成する方法として、以下に示すバンプ形成方法を提供す
る。In order to solve the above-mentioned problems, a method of forming bumps, which are protruding electrodes, on a semiconductor chip having a plurality of thin-film electrode pads formed thereon is as follows. The bump forming method shown in FIG.
【００１５】即ち、前記半導体チップの電極パッド形成
面に、導電性を有する紫外線硬化型の樹脂剤を所要厚さ
で一様に塗布し、該電極パッドに対応する部分に紫外線
透過窓を有するマスクを介して、塗布された樹脂剤に紫
外線を照射することにより照射部分の樹脂剤を硬化させ
た後、該樹脂剤の非硬化部分を洗浄・除去して、該樹脂
剤の硬化部分を前記バンプとする方法である。That is, a conductive UV curable resin agent is uniformly applied to the electrode pad forming surface of the semiconductor chip to a required thickness, and a mask having an UV transparent window in a portion corresponding to the electrode pad. UV rays are applied to the applied resin agent to cure the resin agent in the irradiated portion, and then the non-cured portion of the resin agent is washed and removed, and the cured portion of the resin agent is removed from the bump. Is the method.
【００１６】なお、前記樹脂剤の半導体チップへの塗布
方法としては、スピンコーティング法を採用することが
できる。スピンコーティング法とは、回転する半導体チ
ップに樹脂剤を点滴して、一様な厚さの樹脂剤膜を形成
する方法であり、半導体チップの回転速度と樹脂剤の粘
度及び点滴量を適宜に調整することにより、所望の厚さ
の樹脂剤膜を形成することができるものである。As a method for applying the resin agent to the semiconductor chip, a spin coating method can be adopted. The spin coating method is a method in which a resin agent is dipped on a rotating semiconductor chip to form a resin agent film having a uniform thickness, and the rotation speed of the semiconductor chip, the viscosity of the resin agent, and the drip amount are appropriately adjusted. By adjusting, a resin agent film having a desired thickness can be formed.
【００１７】[0017]
【作用】本発明方法によると、従来の如くキャピラリに
より電極パッド上に一つづつ個別にバンプを形成するも
のと異なり、複数のバンプを一括して形成することがで
きるから、バンプ形成を短時間で行うことができる。According to the method of the present invention, a plurality of bumps can be collectively formed unlike the conventional one in which bumps are individually formed on the electrode pads by the capillaries. Can be done at.
【００１８】また、スピンコーティング法等により樹脂
剤を所要厚さで一様に塗布するから、各バンプの高さを
均一にすることができ、従来の如きレベリング工程が不
要であるとともに、バンプの高さのバラツキを吸収する
ための導電性接着剤の塗布工程も不要となり、作業工程
が簡略となる。Further, since the resin agent is uniformly applied by the spin coating method or the like to a required thickness, the height of each bump can be made uniform, and the conventional leveling step is not necessary and the bump The process of applying a conductive adhesive for absorbing the variation in height is also unnecessary, and the work process is simplified.
【００１９】なお、導電性接着剤を塗布しないので、プ
リント配線板の基板パッドの高さのバラツキ等により、
一部のバンプが対応する基板パッドに接続されない場合
が考えられるが、硬化時の樹脂剤の硬度を半導体チップ
のプリント配線板への実装時の加圧力を考慮して適宜に
柔らかく設定すれば、該当するバンプが変形し、全ての
バンプを対応する基板パッドに接続することができる。Since no conductive adhesive is applied, variations in height of the substrate pads of the printed wiring board may cause
Although it is possible that some bumps are not connected to the corresponding board pads, if the hardness of the resin agent during curing is set appropriately soft considering the pressure applied when mounting the semiconductor chip on the printed wiring board, The corresponding bump is deformed, and all the bumps can be connected to the corresponding substrate pads.
【００２０】さらに、従来のキャピラリによるバンプの
形成では、各バンプの配列ピッチに制約があるが、本発
明方法では、マスクに形成される画像の精度に応じてバ
ンプの配列ピッチを決定でき、近時の技術ではマスクを
非常に高精度に製造することができるから、バンプの狭
ピッチ化に対応できる。Further, in the conventional bump formation using capillaries, the arrangement pitch of each bump is limited, but in the method of the present invention, the arrangement pitch of the bumps can be determined according to the accuracy of the image formed on the mask. With the current technology, masks can be manufactured with extremely high precision, so that it is possible to cope with narrower pitches of bumps.
【００２１】[0021]
【実施例】以下、図１を参照して本発明方法の実施例を
詳細に説明する。同図（ａ）を参照する。半導体チップ
１の表面には複数の薄膜状の電極パッド２が配列的に形
成されている。同図では、電極パッド２は誇張して描か
れているが、その厚さは実際には１〜数ミクロンメート
ル程度である。Embodiments of the method of the present invention will be described in detail below with reference to FIG. Reference will be made to FIG. A plurality of thin-film electrode pads 2 are formed in an array on the surface of the semiconductor chip 1. Although the electrode pad 2 is exaggerated in the drawing, its thickness is actually about 1 to several micrometers.
【００２２】まず、半導体チップ１の電極パッド２が形
成された面に、紫外線硬化型のアクリル系の樹脂材料に
銀又は銀−パラジウム合金等の導電性金属材料粉末を混
合して導電性をもたせた樹脂剤３をスピンコーティング
法により一様に塗布する。First, a conductive metal material powder such as silver or a silver-palladium alloy is mixed with a UV-curable acrylic resin material on the surface of the semiconductor chip 1 on which the electrode pads 2 are formed to have conductivity. The resin agent 3 is uniformly applied by the spin coating method.
【００２３】即ち、半導体チップ１を所定の回転速度で
回転せしめながら、所定の粘度に配合された樹脂剤を所
定量点滴して、半導体チップ１の電極チップ２が形成さ
れた面に、所要厚さの樹脂剤膜を一様に形成する。That is, while rotating the semiconductor chip 1 at a predetermined rotation speed, a predetermined amount of a resin agent mixed with a predetermined viscosity is instilled to form a required thickness on the surface of the semiconductor chip 1 on which the electrode chip 2 is formed. The resin agent film is uniformly formed.
【００２４】次いで、必要な場合には樹脂剤３の乾燥等
を行い、同図（ｂ）に示されているように、半導体チッ
プ１の電極パッド２に対応する部分にのみ紫外線を透過
する窓４を有するような画像が印刷形成されたマスク５
を、半導体チップ１の樹脂剤３塗布面上に位置させて、
紫外線６を照射する。紫外線６の照射により、樹脂剤３
の紫外線透過窓４に対応する部分が感光・硬化する。Next, if necessary, the resin material 3 is dried, etc., and as shown in FIG. 1B, a window that transmits ultraviolet rays only to the portion corresponding to the electrode pad 2 of the semiconductor chip 1. A mask 5 on which an image having 4 is printed.
On the surface of the semiconductor chip 1 coated with the resin agent 3,
Irradiate with ultraviolet rays 6. By irradiating with ultraviolet ray 6, resin agent 3
The portion corresponding to the ultraviolet ray transmitting window 4 is exposed and cured.
【００２５】その後、同図（ｃ）に示されているよう
に、樹脂剤３の非感光部分を洗浄・除去し、これによ
り、半導体チップ１の電極パッド２上に樹脂バンプ７が
形成される。Thereafter, as shown in FIG. 1C, the non-photosensitive portion of the resin material 3 is washed and removed, whereby the resin bumps 7 are formed on the electrode pads 2 of the semiconductor chip 1. .
【００２６】一方、同図（ｄ）に示されているように、
この半導体チップが実装されるべきプリント配線板８上
に、予め補強用の絶縁性接着剤９を塗布しておき、プリ
ント配線板８の基板パッド（プリント配線板上のパター
ンのうち、半導体チップのバンプが接続される部分）１
０に半導体チップ１の樹脂バンプ７が位置するように、
アライメント（位置整合）を行う。On the other hand, as shown in FIG.
On the printed wiring board 8 on which this semiconductor chip is to be mounted, the insulating insulating adhesive 9 for reinforcement is applied in advance, and the board pad of the printed wiring board 8 (of the pattern on the printed wiring board The part where the bump is connected) 1
0 so that the resin bump 7 of the semiconductor chip 1 is located at
Perform alignment (position matching).
【００２７】次いで、ボンディング・ツール（図示せ
ず）により、加熱・加圧して、同図（ｅ）に示されてい
るように、プリント配線板８の基板パッド１０と半導体
チップ１の電極パッド２とが樹脂バンプ７を介して導通
接続されるとともに、絶縁性接着剤９により、半導体チ
ップ１がプリント配線板８上に固着され、実装が終了す
る。Then, a bonding tool (not shown) heats and pressurizes the substrate pad 10 of the printed wiring board 8 and the electrode pad 2 of the semiconductor chip 1 as shown in FIG. Are electrically connected through the resin bumps 7, and the semiconductor chip 1 is fixed on the printed wiring board 8 by the insulating adhesive 9, and the mounting is completed.
【００２８】本実施例によると、従来の如くキャピラリ
により電極パッド上に一つづつ個別にバンプを形成する
ものと異なり、導電性樹脂剤からなる樹脂バンプ７を各
電極パッド２上に一括して形成することができるから、
バンプ形成を短時間で行うことができる。According to this embodiment, unlike the conventional one in which bumps are individually formed on the electrode pads by capillaries, resin bumps 7 made of a conductive resin agent are collectively formed on each electrode pad 2. Because it can be formed
Bump formation can be performed in a short time.
【００２９】また、スピンコーティング法により樹脂剤
３を所要厚さで一様に塗布するから、各樹脂バンプ７の
高さを均一にすることができ、従来の如きレベリング工
程が不要であるとともに、バンプの高さのバラツキを吸
収するための導電性接着剤の塗布工程も不要となり、作
業工程が簡略である。Further, since the resin agent 3 is applied uniformly to a required thickness by the spin coating method, the heights of the resin bumps 7 can be made uniform, and the conventional leveling step is not required. The process of applying a conductive adhesive for absorbing the variation in the height of the bumps is not necessary, and the work process is simple.
【００３０】なお、導電性接着剤を塗布しないので、プ
リント配線板８の基板パッド１０の高さのバラツキ等に
より、一部の樹脂バンプ７が対応する基板パッド１０に
接続されない場合が考えられるが、硬化時の樹脂剤の硬
度を半導体チップ１のプリント配線板８への実装時の加
圧力を考慮して適宜に柔らかく設定すれば、該当する樹
脂バンプ７が変形し、全ての樹脂バンプ７を対応する基
板パッド１０に接続することができる。Since the conductive adhesive is not applied, it is possible that some resin bumps 7 are not connected to the corresponding substrate pads 10 due to variations in the height of the substrate pads 10 of the printed wiring board 8. If the hardness of the resin material at the time of curing is appropriately set in consideration of the pressure applied when the semiconductor chip 1 is mounted on the printed wiring board 8, the corresponding resin bumps 7 are deformed and all the resin bumps 7 are deformed. It can be connected to the corresponding substrate pad 10.
【００３１】さらに、従来のキャピラリによるバンプの
形成では、各バンプの配列ピッチに制約があるが、本発
明方法では、マスクに形成される画像の精度に応じてバ
ンプの配列ピッチを決定でき、近時の技術ではマスクを
非常に高精度に製造することができるから、バンプの狭
ピッチ化に対応できる。Further, in the conventional bump formation by capillaries, there is a restriction on the arrangement pitch of each bump, but in the method of the present invention, the arrangement pitch of the bumps can be determined according to the accuracy of the image formed on the mask. With the current technology, masks can be manufactured with extremely high precision, so that it is possible to cope with narrower pitches of bumps.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明方法は以上詳述したように構成し
たので、半導体チップの電極パッド上に形成される各バ
ンプの高さを十分に均一化することができ、作業工程が
簡略でバンプ形成を短時間でなし得、且つバンプの狭ピ
ッチ化を達成できるという効果を奏する。Since the method of the present invention is configured as described above in detail, the height of each bump formed on the electrode pad of the semiconductor chip can be made sufficiently uniform, and the work process can be simplified and the bumps can be simplified. There is an effect that the formation can be performed in a short time and the bump pitch can be narrowed.
【図１】本発明実施例の半導体チップのバンプ形成及び
半導体チップのプリント配線板への実装の工程を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing steps of forming bumps of a semiconductor chip and mounting the semiconductor chip on a printed wiring board according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来の半導体チップのバンプ形成及び半導体チ
ップのプリント配線板への実装の工程を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a conventional process of forming bumps of a semiconductor chip and mounting the semiconductor chip on a printed wiring board.
１ 半導体チップ ２ 電極パッド ３ 樹脂剤 ４ 紫外線透過窓 ５ マスク ６ 紫外線 ７ 樹脂バンプ ８ プリント配線板 ９ 絶縁性接着剤 １０ 基板パッド 1 Semiconductor Chip 2 Electrode Pad 3 Resin Agent 4 Ultraviolet Transparent Window 5 Mask 6 Ultraviolet 7 Resin Bump 8 Printed Wiring Board 9 Insulating Adhesive 10 Board Pad
Claims (2)
れた半導体チップ(1) の該電極パッド(2) 上に突起状の
電極であるバンプを形成する方法において、 前記半導体チップ(1) の電極パッド(2) 形成面に、導電
性を有する紫外線硬化型の樹脂剤(3) を一様に塗布し、 該電極パッド(2) に対応する部分に紫外線透過窓(4) を
有するマスク(5) を介して、塗布された樹脂剤(3) に紫
外線(6) を照射することにより照射部分の樹脂剤(3) を
硬化させた後、 該樹脂剤(3) の非硬化部分を洗浄・除去して、該樹脂剤
(3) の硬化部分(7) を前記バンプとしたことを特徴とす
る半導体チップのバンプ形成方法。1. A method of forming bumps, which are protruding electrodes, on a semiconductor chip (1) having a plurality of thin-film electrode pads (2) formed on the electrode pad (2). The surface of the electrode pad (2) of 1) is uniformly coated with a conductive UV-curable resin agent (3), and the UV-transparent window (4) is formed on the portion corresponding to the electrode pad (2). After the resin agent (3) on the irradiated portion is cured by irradiating the applied resin agent (3) with ultraviolet rays (6) through the mask (5), the resin agent (3) is not cured. Wash and remove the part to remove the resin
A method of forming bumps of a semiconductor chip, wherein the cured portion (7) of (3) is the bump.
形成方法において、 前記樹脂剤(3) の半導体チップ(1) への塗布は、スピン
コーティング法により行うことを特徴とする半導体チッ
プのバンプ形成方法。2. The bump forming method for a semiconductor chip according to claim 1, wherein the resin agent (3) is applied to the semiconductor chip (1) by a spin coating method. Forming method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27159492A JPH06124952A (en) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | Bump forming method of semiconductor chip |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27159492A JPH06124952A (en) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | Bump forming method of semiconductor chip |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124952A true JPH06124952A (en) | 1994-05-06 |
Family
ID=17502254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27159492A Pending JPH06124952A (en) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | Bump forming method of semiconductor chip |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06124952A (en) |
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