JPH1070127A - Method for forming electronic component having pump electrode and the bump electrode, and bonding method for the electronic component having bump electrode - Google Patents
Method for forming electronic component having pump electrode and the bump electrode, and bonding method for the electronic component having bump electrodeInfo
- Publication number
- JPH1070127A JPH1070127A JP9171210A JP17121097A JPH1070127A JP H1070127 A JPH1070127 A JP H1070127A JP 9171210 A JP9171210 A JP 9171210A JP 17121097 A JP17121097 A JP 17121097A JP H1070127 A JPH1070127 A JP H1070127A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- electronic component
- solder
- layer
- projecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- 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
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は突起電極を有する電子
部品及び突起電極の形成方法並びに突起電極を有する電
子部品のボンディング方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic component having a protruding electrode, a method of forming the protruding electrode, and a method of bonding an electronic component having a protruding electrode.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えばフリップチップ方式と呼ばれる半
導体チップ（電子部品）の実装技術では、半導体チップ
の接続パッド上に形成されたはんだからなる突起電極を
回路基板上に形成された接続パッド上に載置し、熱処理
を行うことによりはんだをリフロー(reflow)してボンデ
ィングを行っている。したがって、半導体チップにはは
んだからなる突起電極を形成する必要がある。2. Description of the Related Art For example, in a semiconductor chip (electronic component) mounting technique called a flip chip method, a bump electrode made of solder formed on a connection pad of a semiconductor chip is mounted on a connection pad formed on a circuit board. Then, the solder is reflowed by performing heat treatment and bonding is performed. Therefore, it is necessary to form a bump electrode made of solder on the semiconductor chip.
【０００３】次に、このような突起電極の形成方法につ
いて図９を参照しながら説明する。まず、図９（Ａ）に
示すように、シリコン（半導体）基板１上に配置された
絶縁膜２上に接続パッド３が形成され、その上面の接続
パッド３の中央部を除く部分に保護膜４が被覆され、接
続パッド３の中央部が保護膜４に設けられた開口部５を
介して露出されたものを用意する。次に、図９（Ｂ）に
示すように、上面全体に下地金属層形成用層６を形成す
る。次に、下地金属層形成用層６の上面の接続パッド３
に対応する部分を除く部分にメッキレジスト層７を形成
する。したがって、この状態では、接続パッド３に対応
する部分におけるメッキレジスト層７には開口部８が形
成されている。次に、下地金属層形成用層６をメッキ電
流路としてはんだの電解メッキを行うことにより、メッ
キレジスト層７の開口部８内の下地金属層形成用層６の
上面にはんだからなる突起電極９を形成する。この場
合、メッキレジスト層７の膜厚が３０μｍ程度と比較的
薄くなるようにしているので、メッキレジスト層７上に
おいてはんだメッキが等方的に堆積される。このため、
この状態における突起電極９はきのこ形状となる。この
段階において突起電極９の形状をきのこ形状とするの
は、次に説明する最終的な形状の突起電極の高さを十分
な高さとするためである。次に、メッキレジスト層７を
剥離する。次に、突起電極９をマスクとして下地金属層
形成用層６の不要な部分をエッチングして除去すると、
図９（Ｃ）に示すように、突起電極９下に下地金属層６
ａが形成される。次に、図９（Ｄ）に示すように、熱処
理を行うと、きのこ形状の突起電極９が溶融した後表面
張力により丸まってほぼ球状となり、この状態で固化す
ることにより、ほぼ球状の突起電極９ａが形成される。Next, a method for forming such a protruding electrode will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 9A, a connection pad 3 is formed on an insulating film 2 disposed on a silicon (semiconductor) substrate 1, and a protective film is formed on a portion of the upper surface except for a central portion of the connection pad 3. 4 is provided, and a connection pad 3 having a central portion exposed through an opening 5 provided in the protective film 4 is prepared. Next, as shown in FIG. 9B, a base metal layer forming layer 6 is formed on the entire upper surface. Next, the connection pads 3 on the upper surface of the base metal layer forming layer 6 are formed.
Then, a plating resist layer 7 is formed in a portion excluding a portion corresponding to. Therefore, in this state, an opening 8 is formed in the plating resist layer 7 in a portion corresponding to the connection pad 3. Next, by using the base metal layer forming layer 6 as a plating current path and performing electroplating of solder, a bump electrode 9 made of solder is formed on the upper surface of the base metal layer forming layer 6 in the opening 8 of the plating resist layer 7. To form In this case, since the thickness of the plating resist layer 7 is set to be relatively thin, about 30 μm, solder plating is isotropically deposited on the plating resist layer 7. For this reason,
The protruding electrode 9 in this state has a mushroom shape. The reason why the shape of the protruding electrode 9 is set to the mushroom shape at this stage is to make the height of the protruding electrode having the final shape described below a sufficient height. Next, the plating resist layer 7 is peeled off. Next, unnecessary portions of the base metal layer forming layer 6 are removed by etching using the bump electrodes 9 as a mask.
As shown in FIG. 9C, the underlying metal layer 6
a is formed. Next, as shown in FIG. 9 (D), when heat treatment is performed, the mushroom-shaped protruding electrode 9 is melted and then rounded due to surface tension to become substantially spherical. 9a is formed.
【０００４】次に、図１０は以上のような構造の半導体
チップ１１を例えば２個第１の回路基板１２上にボンデ
ィングし、第１の回路基板１２を第２の回路基板１３上
にボンディングした状態を示したものである。このよう
なボンディングを行う場合には、まず、２個の半導体チ
ップ１１をその各突起電極９ａを介して第１の回路基板
１２上にボンディングする。次に、第１の回路基板１２
をその下面に形成されたはんだからなる突起電極１４を
介して第２の回路基板１３上にボンディングする。この
場合、第１の回路基板１２は、図示していないが、両面
に配線が形成され、これら配線がスルーホール導通部を
介して電気的に接続された構造となっている。これによ
り、２個の半導体チップ１１は第１の回路基板１２を介
して第２の回路基板１３に電気的に接続されることにな
る。Next, FIG. 10 shows that two semiconductor chips 11 having the above-described structure are bonded on a first circuit board 12, for example, and the first circuit board 12 is bonded on a second circuit board 13. It shows the state. When performing such bonding, first, two semiconductor chips 11 are bonded to the first circuit board 12 via the respective protruding electrodes 9a. Next, the first circuit board 12
Is bonded onto the second circuit board 13 via the protruding electrodes 14 made of solder formed on the lower surface thereof. In this case, although not shown, the first circuit board 12 has a structure in which wirings are formed on both sides, and these wirings are electrically connected via through-hole conducting portions. As a result, the two semiconductor chips 11 are electrically connected to the second circuit board 13 via the first circuit board 12.
【０００５】一方、説明の便宜上図１０を参照しながら
説明するが、半導体チップ１１を回路基板１２上にボン
ディングした際、このボンディングを失敗することがあ
る。このような場合には、まず熱処理を行うことによ
り、突起電極９ａを溶融して回路基板１２上から半導体
チップ１１を取り外し、次いで回路基板１２上に残存し
たはんだを取り除き、次いで別の半導体チップ１１をそ
の突起電極９ａを介して回路基板１２上にボンディング
（リペア）している。この場合、別の半導体チップ１１
を用いるのは、先の半導体チップ１１の突起電極９ａが
破壊され、再使用が不可能となっているからである。On the other hand, for the sake of convenience, description will be given with reference to FIG. 10, but when the semiconductor chip 11 is bonded on the circuit board 12, this bonding may fail. In such a case, first, heat treatment is performed to melt the protruding electrodes 9a, remove the semiconductor chip 11 from the circuit board 12, remove solder remaining on the circuit board 12, and then remove another semiconductor chip 11 Are bonded (repaired) to the circuit board 12 via the protruding electrodes 9a. In this case, another semiconductor chip 11
Is used because the protruding electrode 9a of the semiconductor chip 11 is broken and cannot be reused.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
に示すように、半導体チップ１１を例えば２個第１の回
路基板１２上にボンディングし、第１の回路基板１２を
第２の回路基板１３上にボンディングする場合には、第
１の回路基板１２をその突起電極１４を介して第２の回
路基板１３上にボンディングするとき、半導体チップ１
１の突起電極９ａも溶融するので、この溶融した突起電
極９ａの形状が大きく崩れることがある。このような場
合には、突起電極９ａによる接合強度が低下したり、シ
ョートが発生したりすることがあるという問題があっ
た。一方、ボンディングに失敗して再ボンディングする
場合には、回路基板１２上に残存したはんだを取り除か
なければならず、その作業が面倒であるという問題があ
った。また、先の半導体チップ１１が良品であっても、
その突起電極９ａの破壊により再使用が不可能となるの
で、廃棄することとなり、非経済的であるという問題が
あった。この発明の目的は、前者のようなボンディング
のとき、半導体チップ等からなる電子部品の突起電極の
形状が崩れにくいようにすることができる突起電極を有
する電子部品及び突起電極の形成方法並びに突起電極を
有する電子部品のボンディング方法を提供することにあ
る。この発明の他の目的は、後者のようなボンディング
のとき、基板上にはんだが残存しにくいようにすること
ができ、また先の半導体チップ等からなる電子部品を再
使用することができる突起電極を有する電子部品及び突
起電極の形成方法並びに突起電極を有する電子部品のボ
ンディング方法を提供することにある。However, FIG.
As shown in FIG. 1, when two semiconductor chips 11 are bonded on the first circuit board 12 and the first circuit board 12 is bonded on the second circuit board 13, the first circuit board 12 Is bonded onto the second circuit board 13 via the protruding electrodes 14, the semiconductor chip 1
Since the one protruding electrode 9a is also melted, the shape of the melted protruding electrode 9a may be largely deformed. In such a case, there is a problem that the bonding strength due to the protruding electrode 9a may be reduced or a short circuit may occur. On the other hand, when re-bonding is performed after the failure of the bonding, it is necessary to remove the solder remaining on the circuit board 12, and there is a problem that the operation is troublesome. Also, even if the previous semiconductor chip 11 is a good product,
Since the projection electrode 9a is destroyed and cannot be reused, it is discarded, which is uneconomical. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electronic component having a protruding electrode, a method of forming the protruding electrode, and a protruding electrode that can prevent the shape of the protruding electrode of an electronic component made of a semiconductor chip or the like from being easily collapsed during bonding such as the former. It is another object of the present invention to provide a method of bonding an electronic component having the following. Another object of the present invention is to provide a protruding electrode which can prevent solder from remaining on a substrate during the latter bonding, and can reuse an electronic component such as a semiconductor chip. An object of the present invention is to provide a method for forming an electronic component having a projection electrode, and a method for bonding an electronic component having a projection electrode.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る電子部品は、その突起電極を、高融点はんだからなる
突起電極本体と、該突起電極本体の表面全体に形成され
た低融点はんだからなる突起電極表面層とによって構成
したものである。請求項４記載の発明に係る電子部品
は、その突起電極を、はんだよりも融点の高い金属から
なる突起電極本体と、該突起電極本体の表面全体に形成
されたはんだからなる突起電極表面層とによって構成し
たものである。請求項６記載の発明に係る突起電極の形
成方法は、電子部品の接続パッド上に高融点はんだから
なる柱状の突起電極本体を形成し、該突起電極本体上に
低融点はんだからなる柱状の突起電極上層を形成し、該
突起電極上層が溶融し且つ前記突起電極本体が溶融しな
い温度で熱処理を行うことにより、前記突起電極本体の
表面全体に前記突起電極上層からなる突起電極表面層を
形成するとともに、全体の形状をほぼ球状とするように
したものである。請求項７記載の発明に係る突起電極の
形成方法は、電子部品の接続パッド上にはんだよりも融
点の高い金属からなる柱状の突起電極本体を形成し、該
突起電極本体上にはんだからなる柱状の突起電極上層を
形成し、該突起電極上層が溶融し且つ前記突起電極本体
が溶融しない温度で熱処理を行うことにより、前記突起
電極本体の表面全体に前記突起電極上層からなる突起電
極表面層を形成するとともに、全体の形状をほぼ球状と
するようにしたものである。請求項１０記載の発明に係
るボンディング方法は、高融点はんだからなる突起電極
本体と該突起電極本体の表面全体に形成された低融点は
んだからなる突起電極表面層とからなる突起電極を有す
る電子部品を前記突起電極表面層を介して第１の基板上
にボンディングし、該第１の基板をそれに形成された低
融点はんだからなる突起電極を介して第２の基板上にボ
ンディングするようにしたものである。請求項１１記載
の発明に係るボンディング方法は、はんだよりも融点の
高い金属からなる突起電極本体と該突起電極本体の表面
全体に形成されたはんだからなる突起電極表面層とから
なる突起電極を有する電子部品を前記突起電極表面層を
介して第１の基板上にボンディングし、該第１の基板を
それに形成されたはんだからなる突起電極を介して第２
の基板上にボンディングするようにしたものである。請
求項１３記載の発明に係るボンディング方法は、高融点
はんだからなる突起電極本体と該突起電極本体の表面全
体に形成された低融点はんだからなる突起電極表面層と
からなる突起電極を有する電子部品が前記突起電極表面
層を介して基板上にボンディングされたもののボンディ
ングをやり直す際に、まず前記突起電極表面層が溶融し
且つ前記突起電極本体が溶融しない温度で熱処理を行う
ことにより、前記突起電極表面層を溶融して前記基板上
から前記電子部品を取り外し、次いでこの取り外した電
子部品を前記突起電極本体を介して前記基板上に再ボン
ディングするようにしたものである。請求項１４記載の
発明に係るボンディング方法は、はんだよりも融点の高
い金属からなる突起電極本体と該突起電極本体の表面全
体に形成されたはんだからなる突起電極表面層とからな
る突起電極を有する電子部品が前記突起電極表面層を介
して基板上にボンディングされたもののボンディングを
やり直す際に、まず前記突起電極表面層が溶融し且つ前
記突起電極本体が溶融しない温度で熱処理を行うことに
より、前記突起電極表面層を溶融して前記基板上から前
記電子部品を取り外し、次いでこの取り外した電子部品
を前記突起電極本体の表面に残存する前記突起電極表面
層を介して前記基板上に再ボンディングするようにした
ものである。An electronic component according to the present invention is characterized in that the protruding electrode comprises a protruding electrode body made of a high melting point solder and a low melting point solder formed on the entire surface of the protruding electrode body. And a protruding electrode surface layer composed of In the electronic component according to the fourth aspect of the present invention, the projecting electrode includes a projecting electrode body made of a metal having a higher melting point than solder, and a projecting electrode surface layer made of solder formed on the entire surface of the projecting electrode body. It is constituted by. 7. The method according to claim 6, wherein a columnar projection electrode body made of a high melting point solder is formed on a connection pad of an electronic component, and a columnar projection made of a low melting point solder is formed on the projection electrode body. An upper electrode layer is formed, and a heat treatment is performed at a temperature at which the upper electrode layer of the projecting electrode is melted and the main body of the projecting electrode is not melted, thereby forming a surface electrode layer of the upper electrode of the projecting electrode on the entire surface of the main body of the projecting electrode. At the same time, the overall shape is substantially spherical. According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of forming a projecting electrode, comprising: forming a columnar projecting electrode body made of a metal having a higher melting point than solder on a connection pad of an electronic component; Forming a bump electrode upper layer, and performing a heat treatment at a temperature at which the bump electrode upper layer melts and the bump electrode body does not melt, thereby forming a bump electrode surface layer comprising the bump electrode upper layer on the entire surface of the bump electrode body. While being formed, the whole shape is made substantially spherical. A bonding method according to the invention according to claim 10, wherein the electronic component has a bump electrode composed of a bump electrode body made of a high melting point solder and a bump electrode surface layer made of a low melting point solder formed on the entire surface of the bump electrode body. Are bonded to the first substrate via the bump electrode surface layer, and the first substrate is bonded to the second substrate via the bump electrode made of the low melting point solder formed thereon. It is. A bonding method according to an eleventh aspect of the present invention includes a bump electrode composed of a bump electrode body made of a metal having a higher melting point than solder and a bump electrode surface layer made of solder formed on the entire surface of the bump electrode body. The electronic component is bonded to the first substrate via the bump electrode surface layer, and the first substrate is bonded to the second substrate via the bump electrode made of solder formed thereon.
Is bonded on the substrate. 14. A bonding method according to claim 13, wherein the electronic component has a bump electrode composed of a bump electrode body made of a high melting point solder and a bump electrode surface layer made of a low melting point solder formed on the entire surface of the bump electrode body. When the bonding is performed again on the substrate bonded via the bump electrode surface layer, first, the bump electrode is subjected to a heat treatment at a temperature at which the bump electrode surface layer melts and the bump electrode body does not melt. The electronic component is removed from the substrate by melting the surface layer, and then the removed electronic component is re-bonded to the substrate via the protruding electrode body. A bonding method according to a fourteenth aspect of the present invention has a bump electrode composed of a bump electrode body made of a metal having a higher melting point than solder and a bump electrode surface layer made of solder formed on the entire surface of the bump electrode body. When re-bonding the electronic component bonded to the substrate via the bump electrode surface layer, first by performing a heat treatment at a temperature at which the bump electrode surface layer melts and the bump electrode body does not melt, The protruding electrode surface layer is melted to remove the electronic component from the substrate, and then the removed electronic component is re-bonded to the substrate via the protruding electrode surface layer remaining on the surface of the protruding electrode body. It was made.
【０００８】[0008]
【作用】請求項１、６及び１０記載の発明によれば、第
１の基板をそれに形成された低融点はんだからなる突起
電極を介して第２の基板上にボンディングするとき、電
子部品の高融点はんだからなる突起電極本体が溶融せず
にそのまま原形を維持することになるので、半導体チッ
プ等からなる電子部品の突起電極の全体としての形状が
崩れにくいようにすることができる。また、請求項４、
７及び１１記載の発明によれば、第１の基板をそれに形
成されたはんだからなる突起電極を介して第２の基板上
にボンディングするとき、電子部品のはんだよりも融点
の高い金属からなる突起電極本体が溶融せずにそのまま
原形を維持することになるので、半導体チップ等からな
る電子部品の突起電極の全体としての形状が崩れにくい
ようにすることができる。また、請求項１、６及び１３
記載の発明によれば、電子部品がその低融点はんだから
なる突起電極表面層を介して基板上にボンディングされ
たもののボンディングをやり直す際に、まず低融点はん
だからなる突起電極表面層が溶融し且つ高融点はんだか
らなる突起電極本体が溶融しない温度で熱処理を行って
いるので、高融点はんだからなる突起電極本体が溶融せ
ず、基板上にはんだが残存するとしても低融点はんだか
らなる突起電極表面層の一部であり、したがって基板上
にはんだが残存しにくいようにすることができる。しか
も、取り外した電子部品の高融点はんだからなる突起電
極本体がそのまま原形を維持しているので、この突起電
極本体を介して基板上に再ボンディングすることがで
き、したがって先の半導体チップ等からなる電子部品を
再使用することができる。また、請求項４、７及び１４
記載の発明によれば、電子部品がそのはんだからなる突
起電極表面層を介して基板上にボンディングされたもの
のボンディングをやり直す際に、まずはんだからなる突
起電極表面層が溶融し且つはんだよりも融点の高い金属
からなる突起電極本体が溶融しない温度で熱処理を行っ
ているので、はんだよりも融点の高い金属からなる突起
電極本体が溶融せず、基板上にはんだが残存するとして
もはんだからなる突起電極表面層の一部であり、したが
って基板上にはんだが残存しにくいようにすることがで
きる。しかも、取り外した電子部品のはんだよりも融点
の高い金属からなる突起電極本体がそのまま原形を維持
しているので、この突起電極本体の表面に残存する突起
電極表面層を介して基板上に再ボンディングすることが
でき、したがって先の半導体チップ等からなる電子部品
を再使用することができる。According to the first, sixth and tenth aspects of the present invention, when the first substrate is bonded to the second substrate via the protruding electrode made of the low melting point solder formed on the first substrate, the height of the electronic component is reduced. Since the protruding electrode body made of the melting point solder is kept in its original shape without melting, it is possible to prevent the overall shape of the protruding electrode of the electronic component made of a semiconductor chip or the like from being collapsed. Claim 4,
According to the inventions described in (7) and (11), when the first substrate is bonded to the second substrate via the projection electrode made of solder formed on the first substrate, the projection made of a metal having a higher melting point than the solder of the electronic component. Since the electrode body is kept in its original shape without melting, it is possible to prevent the overall shape of the bump electrode of the electronic component such as a semiconductor chip from being collapsed. Claims 1, 6 and 13
According to the invention described above, when re-bonding the electronic component bonded to the substrate via the bump electrode surface layer made of the low melting point solder, first, the bump electrode surface layer made of the low melting point solder melts and Since the heat treatment is performed at a temperature at which the protruding electrode body made of high-melting-point solder does not melt, the protruding electrode body made of low-melting-point solder does not melt, and even if solder remains on the substrate, the surface of the protruding electrode made of low-melting-point solder A part of the layer, so that the solder does not easily remain on the substrate. Moreover, since the protruding electrode body made of the high-melting-point solder of the removed electronic component maintains its original shape, it can be re-bonded to the substrate via this protruding electrode body, and thus consists of the preceding semiconductor chip and the like. Electronic components can be reused. Claims 4, 7, and 14
According to the invention described above, when the electronic component is bonded to the substrate via the bump electrode surface layer made of the solder, and the bonding is performed again, first, the bump electrode surface layer made of the solder melts and has a melting point higher than that of the solder. Since the heat treatment is performed at a temperature at which the protruding electrode body made of a metal with a high melting point does not melt, the protruding electrode body made of a metal having a melting point higher than that of the solder does not melt, and even if the solder remains on the substrate, the protrusion made of the solder It is a part of the electrode surface layer, so that it is possible to prevent solder from remaining on the substrate. Moreover, since the protruding electrode body made of a metal having a higher melting point than the solder of the removed electronic component maintains its original shape, it is re-bonded to the substrate via the protruding electrode surface layer remaining on the surface of the protruding electrode body. Therefore, the electronic component made of the semiconductor chip or the like can be reused.
【０００９】[0009]
【実施例】図１（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれこの発明の第
１実施例における突起電極の各形成工程を示したもので
ある。そこで、これらの図を順に参照しながら、この実
施例の突起電極の構造についてその形成方法と併せ説明
する。1 (A) to 1 (C) show respective steps of forming a bump electrode according to a first embodiment of the present invention. Therefore, the structure of the bump electrode of this embodiment will be described together with its forming method with reference to these drawings in order.
【００１０】まず、図１（Ａ）に示すように、シリコン
（半導体）基板２１上に配置された酸化シリコン等から
なる絶縁膜２２上にアルミニウムやアルミニウム合金等
からなる接続パッド２３が形成され、その上面の接続パ
ッド２３の中央部を除く部分に酸化シリコンや窒化シリ
コン等からなる保護膜２４が被覆され、接続パッド２３
の中央部が保護膜２４に設けられた開口部２５を介して
露出されたものを用意する。First, as shown in FIG. 1A, a connection pad 23 made of aluminum or an aluminum alloy is formed on an insulating film 22 made of silicon oxide or the like disposed on a silicon (semiconductor) substrate 21. A protective film 24 made of silicon oxide, silicon nitride, or the like is coated on a portion of the upper surface except for the center of the connection pad 23, and the connection pad 23
Of which the central portion is exposed through an opening 25 provided in the protective film 24 is prepared.
【００１１】次に、図１（Ｂ）に示すように、上面全体
に下地金属層形成用層２６を形成する。この下地金属層
形成用層２６は３層構造であって、一例として、シリコ
ン基板２１側から１層目が接続パッド２３の金属材料で
あるアルミニウム（Ａｌ）との密着性の良い金属材料で
あるチタン−タングステン（Ｔｉ−Ｗ）合金を用いて蒸
着やスパッタ等により膜厚２０００〜４０００Å程度に
形成してなる層からなり、２層目が１層目の表面酸化を
防止するためのものであって銅（Ｃｕ）を用いて蒸着や
スパッタ等により膜厚５０００〜１００００Å程度に形
成してなる層からなり、３層目がはんだの拡散を防止す
るためのものであってニッケル（Ｎｉ）を用いてメッキ
により膜厚１０００〜２０００Å程度に形成してなる層
からなっている。Next, as shown in FIG. 1B, a base metal layer forming layer 26 is formed on the entire upper surface. The base metal layer forming layer 26 has a three-layer structure. For example, the first layer from the silicon substrate 21 side is a metal material having good adhesion to aluminum (Al) which is a metal material of the connection pad 23. The second layer is for preventing the surface oxidation of the first layer by using a titanium-tungsten (Ti-W) alloy and being formed to a thickness of about 2000 to 4000 ° by vapor deposition or sputtering. And a layer formed to a thickness of about 5000-10000 ° by vapor deposition or sputtering using copper (Cu). The third layer is for preventing the diffusion of solder and is made of nickel (Ni). It is composed of a layer formed to a thickness of about 1000 to 2000 ° by plating.
【００１２】次に、下地金属層形成用層２６の上面の接
続パッド２３に対応する部分を除く部分にメッキレジス
ト層２７を膜厚５０〜１５０μｍ程度と比較的厚く形成
する。この状態では、接続パッド２３に対応する部分に
おけるメッキレジスト層２７には開口部２８が形成され
ている。この場合、メッキレジスト層２７を全上面にス
ピンコートにより形成した後、フォトリソグラフィによ
り開口部２８を形成するが、スピンコートの条件として
は、メッキレジストの粘度が２５００〜３０００ｃｐ程
度である場合には、回転数を１０００ｒｐｍ程度とする
と、膜厚を５０〜１５０μｍ程度とすることができ、ま
たメッキレジストの粘度が１５００〜２０００ｃｐ程度
である場合には、回転数を５００ｒｐｍ程度とすると、
膜厚を５０〜１５０μｍ程度とすることができる。Next, a plating resist layer 27 having a relatively large thickness of about 50 to 150 μm is formed on a portion of the upper surface of the base metal layer forming layer 26 other than a portion corresponding to the connection pad 23. In this state, an opening 28 is formed in the plating resist layer 27 at a portion corresponding to the connection pad 23. In this case, after the plating resist layer 27 is formed on the entire upper surface by spin coating, the opening 28 is formed by photolithography. The spin coating is performed when the plating resist has a viscosity of about 2500 to 3000 cp. When the number of rotations is about 1000 rpm, the film thickness can be about 50 to 150 μm. When the viscosity of the plating resist is about 1500 to 2000 cp, the number of rotations is about 500 rpm.
The film thickness can be about 50 to 150 μm.
【００１３】次に、下地金属層形成用層２６をメッキ電
流路としてはんだの電解メッキを行うことにより、メッ
キレジスト層２７の開口部２８内の下地金属層形成用層
２６の上面に融点が３００℃以上の高融点はんだ（例え
ば、Ｐｂ９５％：Ｓｎ５％、融点３１０〜３１５℃程
度）からなる突起電極本体２９を所定の高さに形成し、
次いで開口部２８内の突起電極本体２９の上面に融点が
２００℃以下の低融点はんだ（例えば、Ｐｂ３７％：Ｓ
ｎ６３％、融点１８０〜１８５℃程度）からなる突起電
極上層３０を形成する。この場合、メッキレジスト層２
７の開口部２８内のみに突起電極本体２９及び突起電極
上層３０を形成しているので、この状態における突起電
極本体２９及び突起電極上層３０の形状は柱状となる。
次に、メッキレジスト層２７を剥離する。次に、突起電
極上層３０及び突起電極本体２９をマスクとして下地金
属層形成用層２６の不要な部分をエッチングして除去す
ると、図１（Ｃ）に示すように、突起電極本体２９下に
下地金属層２６ａが形成される。かくして、この実施例
における突起電極が形成される。Next, by performing solder electroplating using the base metal layer forming layer 26 as a plating current path, the upper surface of the base metal layer forming layer 26 in the opening 28 of the plating resist layer 27 has a melting point of 300 ° C. A protruding electrode body 29 made of a high melting point solder having a melting point of at least 70 ° C. (for example, Pb 95%: Sn 5%, melting point of about 310 to 315 ° C.) is formed at a predetermined height;
Next, a low melting point solder having a melting point of 200 ° C. or less (for example, Pb 37%: S) is formed on the upper surface of the protruding electrode body 29 in the opening 28.
n 63%, melting point of about 180 to 185 ° C.). In this case, the plating resist layer 2
Since the protruding electrode main body 29 and the protruding electrode upper layer 30 are formed only in the opening 28 of FIG. 7, the shapes of the protruding electrode main body 29 and the protruding electrode upper layer 30 in this state are columnar.
Next, the plating resist layer 27 is peeled off. Next, unnecessary portions of the base metal layer forming layer 26 are removed by etching using the bump electrode upper layer 30 and the bump electrode main body 29 as a mask, and as shown in FIG. A metal layer 26a is formed. Thus, the protruding electrodes in this embodiment are formed.
【００１４】次に、図２は以上のような構造の半導体チ
ップ３１を例えば２個第１の回路基板３２上にボンディ
ングし、第１の回路基板３２を第２の回路基板３３上に
ボンディングした状態を示したものである。この場合、
第１の回路基板３２は、詳細には図示していないが、ス
ルーホール導通部を介して電気的に接続された両面配線
構造であって、上面の所定の個所には接続パッド３４が
形成され、下面の所定の個所には融点が２００℃以下の
低融点はんだ（例えば、Ｐｂ３７％：Ｓｎ６３％、融点
１８０〜１８５℃程度）からなるほぼ球状の突起電極３
５が形成されている。第２の回路基板３３の上面の所定
の個所には接続パッド３６が形成されている。Next, FIG. 2 shows that two semiconductor chips 31 having the above structure are bonded on a first circuit board 32, for example, and the first circuit board 32 is bonded on a second circuit board 33. It shows the state. in this case,
Although not shown in detail, the first circuit board 32 has a double-sided wiring structure electrically connected through through-hole conducting portions, and has connection pads 34 formed at predetermined locations on the upper surface. A substantially spherical protruding electrode 3 made of a low melting point solder having a melting point of 200 ° C. or less (for example, Pb 37%: Sn 63%, melting point of about 180 to 185 ° C.) at a predetermined location on the lower surface.
5 are formed. Connection pads 36 are formed at predetermined locations on the upper surface of the second circuit board 33.
【００１５】そして、ボンディングを行う場合には、ま
ず、２個の半導体チップ３１の各突起電極上層３０を第
１の回路基板３２の接続パッド３４上に位置合わせして
配置する。次に、低融点はんだが溶融し且つ高融点はん
だが溶融しない温度で例えば２００〜２９０℃程度の温
度で熱処理を行うと、突起電極上層３０が溶融した後固
化することにより、２個の半導体チップ３１がその各突
起電極上層３０を介して第１の回路基板３２上にボンデ
ィングされる。この場合、高融点はんだからなる突起電
極本体２９は溶融せずにそのまま原形を維持することに
なる。一方、第１の回路基板３２の突起電極３５は溶融
するが、ただ単に溶融するだけであるので、固化する
と、ほぼ球状の原形を維持することになる。When bonding is performed, first, the protruding electrode upper layers 30 of the two semiconductor chips 31 are aligned and arranged on the connection pads 34 of the first circuit board 32. Next, when heat treatment is performed at a temperature at which the low-melting-point solder is melted and the high-melting-point solder is not melted, for example, at a temperature of about 200 to 290 ° C., the protruding electrode upper layer 30 is melted and solidified. 31 is bonded to the first circuit board 32 via the respective protruding electrode upper layers 30. In this case, the protruding electrode body 29 made of the high melting point solder is maintained in its original shape without melting. On the other hand, the protruding electrode 35 of the first circuit board 32 is melted, but is merely melted, so that when solidified, the substantially spherical original shape is maintained.
【００１６】次に、第１の回路基板３２の突起電極３５
を第２の回路基板３３の接続パッド３６上に位置合わせ
して配置する。次に、低融点はんだが溶融し且つ高融点
はんだが溶融しない温度で例えば２００〜２９０℃程度
の温度で熱処理を行うと、突起電極３５が溶融した後固
化することにより、第１の回路基板３２がその突起電極
３５を介して第２の回路基板３３上にボンディングされ
る。この場合、半導体チップ３１の突起電極上層３０も
溶融するが、高融点はんだからなる突起電極本体２９が
溶融せずにそのまま原形を維持することになるので、突
起電極本体２９と突起電極上層３０とからなる突起電極
全体としての形状が崩れにくいようにすることができ
る。この結果、突起電極の形状の崩れに起因する接合強
度の低下やショートが発生しないようにすることができ
る。Next, the protruding electrodes 35 on the first circuit board 32
Are aligned and arranged on the connection pads 36 of the second circuit board 33. Next, when heat treatment is performed at a temperature at which the low-melting-point solder melts and the high-melting-point solder does not melt, for example, at a temperature of about 200 to 290 ° C., the protruding electrodes 35 are melted and then solidified. Are bonded on the second circuit board 33 via the protruding electrodes 35. In this case, the protruding electrode upper layer 30 of the semiconductor chip 31 is also melted, but the protruding electrode main body 29 made of the high melting point solder is maintained in its original shape without being melted. It is possible to prevent the shape of the entire protruding electrode made from being collapsed. As a result, it is possible to prevent a decrease in bonding strength and a short circuit due to the collapse of the shape of the protruding electrode.
【００１７】次に、説明の便宜上図２を参照しながら、
半導体チップ３１の回路基板３２上へのボンディングに
失敗し、再ボンディング（リペア）する場合について、
当初の工程から説明する。まず、半導体チップ３１の突
起電極上層３０を回路基板３２の接続パッド３４上に位
置合わせして配置する。次に、低融点はんだが溶融し且
つ高融点はんだが溶融しない温度で例えば２００〜２９
０℃程度の温度で熱処理を行うと、突起電極上層３０が
溶融した後固化することにより、半導体チップ３１がそ
の突起電極上層３０を介して回路基板３２上にボンディ
ングされる。Next, for convenience of explanation, referring to FIG.
In the case where the bonding of the semiconductor chip 31 onto the circuit board 32 fails and the bonding (repair) is performed again,
Description will be made from the initial process. First, the bump electrode upper layer 30 of the semiconductor chip 31 is positioned and arranged on the connection pad 34 of the circuit board 32. Next, at a temperature at which the low melting point solder melts and the high melting point solder does not melt, for example, 200 to 29.
When heat treatment is performed at a temperature of about 0 ° C., the protruding electrode upper layer 30 is melted and solidified, so that the semiconductor chip 31 is bonded to the circuit board 32 via the protruding electrode upper layer 30.
【００１８】しかし、このボンディングに失敗したとす
る。すると、次に、低融点はんだが溶融し且つ高融点は
んだが溶融しない温度で例えば２００〜２９０℃程度の
温度で熱処理を行うと、突起電極上層３０が溶融し、回
路基板３２上から半導体チップ３１を取り外す。この場
合、突起電極本体２９が溶融しないので、突起電極上層
３０のみが破壊され、回路基板３２の接続パッド３４上
にはんだが残存するとしても低融点はんだからなる突起
電極上層３０の一部であり、したがって回路基板３２の
接続パッド３４上にはんだが残存しにくいようにするこ
とができる。また、取り外した半導体チップ３１の高融
点はんだからなる突起電極本体２９は原形を維持してい
るので、この突起電極本体２９を介しての再ボンディン
グが可能である。However, it is assumed that this bonding has failed. Then, when heat treatment is performed at a temperature at which the low-melting-point solder melts and the high-melting-point solder does not melt, for example, at a temperature of about 200 to 290 ° C., the protruding electrode upper layer 30 is melted and the semiconductor chip 31 Remove. In this case, since the protruding electrode main body 29 does not melt, only the protruding electrode upper layer 30 is broken, and even if solder remains on the connection pads 34 of the circuit board 32, it is a part of the protruding electrode upper layer 30 made of low melting point solder. Therefore, it is possible to prevent the solder from remaining on the connection pads 34 of the circuit board 32. Further, since the protruding electrode body 29 made of the high-melting-point solder of the removed semiconductor chip 31 maintains the original shape, re-bonding via the protruding electrode body 29 is possible.
【００１９】そこで、次に、取り外した半導体チップ３
１の突起電極本体２９を回路基板３２の接続パッド３４
上に位置合わせして配置する。次に、高融点はんだが溶
融する温度で例えば３００℃以上の温度で熱処理を行う
と、突起電極本体２９が溶融した後固化することによ
り、半導体チップ３１がその突起電極本体２９を介して
回路基板３２上に再ボンディングされる。かくして、一
度取り外した半導体チップ３１を再使用することができ
る。Then, next, the removed semiconductor chip 3
One protruding electrode body 29 is connected to the connection pad 34 of the circuit board 32.
Position it on top. Next, when a heat treatment is performed at a temperature at which the high melting point solder melts, for example, at a temperature of 300 ° C. or more, the protruding electrode main body 29 is melted and solidified, so that the semiconductor chip 31 is connected to the circuit board via the protruding electrode main body 29. 32. Thus, the semiconductor chip 31 once removed can be reused.
【００２０】ところで、上記実施例では、図１（Ｂ）及
び（Ｃ）に示すように、柱状の突起電極本体２９上に柱
状の突起電極上層３０を形成して全体の形状を柱状とし
ているので、図９に示す場合と比較して、次のような利
点を有する。すなわち、図９（Ｃ）に示すようなきのこ
形状の突起電極９を形成する場合と比較して、突起電極
の占有面積をきのこの傘の部分に相当する分だけ小さく
することができ、ひいては突起電極のピッチを小さくす
ることができる。また、図９（Ｄ）に示すように、メッ
キ処理後に熱処理してほぼ球状の突起電極９ａを形成す
る場合には、突起電極９ａの高さにばらつきが生じやす
いが、上記実施例のように、メッキ処理だけで突起電極
２９、３０を形成すると、その高さにばらつきが生じに
くいようにすることができる。In the above embodiment, as shown in FIGS. 1B and 1C, the columnar projecting electrode upper layer 30 is formed on the columnar projecting electrode body 29, and the overall shape is columnar. 9 has the following advantages as compared with the case shown in FIG. That is, as compared with the case of forming the mushroom-shaped protruding electrode 9 as shown in FIG. 9C, the area occupied by the protruding electrode can be reduced by an amount corresponding to the portion of the mushroom umbrella. The electrode pitch can be reduced. Further, as shown in FIG. 9D, when a substantially spherical protruding electrode 9a is formed by performing a heat treatment after the plating process, the height of the protruding electrode 9a tends to vary, but as in the above-described embodiment. When the protruding electrodes 29 and 30 are formed only by plating, the height of the protruding electrodes 29 and 30 can be reduced.
【００２１】しかしながら、突起電極の形状は上記実施
例に限定されるものではない。例えば、図１（Ｃ）に示
す状態において、突起電極上層３０が溶融し且つ突起電
極本体２９が溶融しない温度で例えば２００〜２９０℃
程度の温度で熱処理を行うと、突起電極上層（低融点は
んだ）３０のみが溶融し、この溶融した低融点はんだが
突起電極本体２９の表面全体に広がるとともに表面張力
により丸まり、この状態で固化することにより、図３に
示す第２実施例のように、突起電極本体２９の表面全体
に突起電極表面層３０ａが形成されるとともに、全体の
形状がほぼ球状となるようにしてもよい。However, the shape of the bump electrode is not limited to the above embodiment. For example, in the state shown in FIG. 1C, at a temperature at which the projecting electrode upper layer 30 melts and the projecting electrode body 29 does not melt, for example, 200 to 290 ° C.
When heat treatment is performed at about the temperature, only the protruding electrode upper layer (low-melting point solder) 30 melts, and the melted low-melting point solder spreads over the entire surface of the protruding electrode body 29 and is rounded by surface tension, and solidified in this state. Thus, as in the second embodiment shown in FIG. 3, the projecting electrode surface layer 30a may be formed on the entire surface of the projecting electrode body 29, and the overall shape may be substantially spherical.
【００２２】また、例えば図１（Ｃ）に示す状態におい
て、高融点はんだが溶融する温度で例えば３００℃以上
の温度で熱処理を行うことにより、図４に示す第３実施
例のように、突起電極本体２９ａをほぼ球状にするとと
もに、この突起電極本体２９ａの表面全体に突起電極表
面層３０ａを被覆させて、全体の形状がほぼ球状となる
ようにしてもよい。Further, in the state shown in FIG. 1C, for example, by performing a heat treatment at a temperature at which the high melting point solder melts, for example, at a temperature of 300 ° C. or more, the protrusions as shown in FIG. The electrode body 29a may be substantially spherical, and the entire surface of the projecting electrode body 29a may be covered with the projecting electrode surface layer 30a so that the overall shape is substantially spherical.
【００２３】次に、図５（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれこの
発明の第４実施例における突起電極の各形成工程を示し
たものである。そこで、これらの図を順に参照しなが
ら、この実施例の突起電極の構造についてその形成方法
と併せ説明する。まず、図５（Ａ）に示すように、図１
（Ａ）に示すものと同じものを用意する。したがって、
図５（Ａ）において、図１（Ａ）と同一部分には同一の
符号を付し、その説明を省略する。Next, FIGS. 5A to 5C show respective steps of forming a bump electrode in the fourth embodiment of the present invention. Therefore, the structure of the bump electrode of this embodiment will be described together with its forming method with reference to these drawings in order. First, as shown in FIG.
The same one as shown in (A) is prepared. Therefore,
In FIG. 5A, the same portions as those in FIG. 1A are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００２４】次に、図５（Ｂ）に示すように、上面全体
に下地金属層形成用層４１を形成する。次に、下地金属
層形成用層４１の上面の接続パッド２３に対応する部分
を除く部分にメッキレジスト層４２を形成する。したが
って、この状態では、接続パッド２３に対応する部分に
おけるメッキレジスト層４２には開口部４３が形成され
ている。この場合、メッキレジスト層４２の膜厚は３０
μｍ程度と比較的薄くなっている。次に、下地金属層形
成用層４１をメッキ電流路としてはんだの電解メッキを
行うことにより、メッキレジスト層４２の開口部４３内
の下地金属層形成用層４１の上面に高融点はんだからな
る突起電極本体４４を形成し、次いで突起電極本体４４
の上面及びその周囲のメッキレジスト層４２の上面に低
融点はんだからなる突起電極上層４５を形成する。この
場合、低融点はんだメッキは等方的に堆積されるので、
柱状の突起電極本体４４上に傘状の突起電極上層４５が
形成されることになる。次に、メッキレジスト層４２を
剥離する。次に、突起電極上層４５及び突起電極本体４
４をマスクとして下地金属層形成用層４１の不要な部分
をエッチングして除去すると、図５（Ｃ）に示すよう
に、突起電極本体４４下に下地金属層４１ａが形成され
る。かくして、この実施例における突起電極が形成され
る。Next, as shown in FIG. 5B, a base metal layer forming layer 41 is formed on the entire upper surface. Next, a plating resist layer 42 is formed on a portion of the upper surface of the base metal layer forming layer 41 except for a portion corresponding to the connection pad 23. Therefore, in this state, an opening 43 is formed in the plating resist layer 42 at a portion corresponding to the connection pad 23. In this case, the thickness of the plating resist layer 42 is 30
It is relatively thin, about μm. Next, by using the base metal layer forming layer 41 as a plating current path and performing electrolytic plating of solder, a projection made of a high melting point solder is formed on the upper surface of the base metal layer forming layer 41 in the opening 43 of the plating resist layer 42. Forming an electrode body 44 and then projecting electrode body 44
A protruding electrode upper layer 45 made of a low melting point solder is formed on the upper surface of the substrate and the upper surface of the plating resist layer 42 therearound. In this case, the low melting point solder plating is isotropically deposited,
An umbrella-shaped projecting electrode upper layer 45 is formed on the pillar-shaped projecting electrode main body 44. Next, the plating resist layer 42 is peeled off. Next, the bump electrode upper layer 45 and the bump electrode body 4
Unnecessary portions of the base metal layer forming layer 41 are removed by etching using the mask 4 as a mask, and as shown in FIG. 5C, a base metal layer 41a is formed below the bump electrode main body 44. Thus, the protruding electrodes in this embodiment are formed.
【００２５】なお、図５（Ｃ）に示す状態において、突
起電極上層４５が溶融し且つ突起電極本体４４が溶融し
ない温度で例えば２００〜２９０℃程度の温度で熱処理
を行うと、突起電極上層（低融点はんだ）４５のみが溶
融し、この溶融した低融点はんだが突起電極本体４４の
表面全体に広がるとともに表面張力により丸まり、この
状態で固化することにより、図６に示す第５実施例のよ
うに、突起電極本体４４の表面全体に突起電極表面層４
５ａが形成されるとともに、全体の形状がほぼ球状とな
るようにしてもよい。この場合、高融点はんだが溶融す
る温度で熱処理を行うことにより、図７に示す第６実施
例のように、突起電極本体４４ａをほぼ半球状にすると
ともに、この突起電極本体４４ａの表面全体に突起電極
表面層４５ａを被覆させて、全体の形状がほぼ球状とな
るようにしてもよい。In the state shown in FIG. 5C, when heat treatment is performed at a temperature at which the protruding electrode upper layer 45 is melted and the protruding electrode body 44 is not melted, for example, at a temperature of about 200 to 290 ° C., Only the low-melting-point solder 45 is melted, and the molten low-melting-point solder spreads over the entire surface of the protruding electrode body 44 and is rounded by surface tension, and is solidified in this state, as in the fifth embodiment shown in FIG. Then, the entire surface of the projecting electrode body 44 is covered with the projecting electrode surface layer 4.
5a may be formed, and the overall shape may be substantially spherical. In this case, by performing a heat treatment at a temperature at which the high melting point solder is melted, the projecting electrode body 44a is made substantially hemispherical and the entire surface of the projecting electrode body 44a is formed as shown in FIG. The projecting electrode surface layer 45a may be covered so that the overall shape is substantially spherical.
【００２６】また、図８に示す第７実施例のように、突
起電極本体４４の上部を傘状とし、その上面に傘状の突
起電極表面層４５を形成した構造としてもよい。さら
に、図１、図３、図５、図６及び図８にそれぞれ示す各
実施例において、突起電極本体２９、４４をはんだより
も融点の高い金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）等の金属の電解メッキによって形成し、突起電極上
層（表面層）３０、４５（３０ａ、４５ａ）をそれより
も融点の低いはんだの電解メッキによって形成するよう
にしてもよい。このようにした場合には、再ボンディン
グ（リペア）するとき、突起電極本体２９、４４の表面
に残存する突起電極上層（表面層）３０、４５（３０
ａ、４５ａ）の一部からなるはんだを利用することによ
り、再ボンディング（リペア）することになる。また、
突起電極を有する電子部品は半導体チップに限らず、例
えば図２に示す第１の回路基板３２等の他の電子部品で
あってもよい。Further, as in the seventh embodiment shown in FIG. 8, the upper portion of the projecting electrode body 44 may have an umbrella shape, and the umbrella-shaped projecting electrode surface layer 45 may be formed on the upper surface. Further, in each of the embodiments shown in FIGS. 1, 3, 5, 6, and 8, the protruding electrode bodies 29, 44 are made of gold (Au), copper (Cu), nickel (N
i) or the like, and the upper layers (surface layers) 30, 45 (30a, 45a) of the protruding electrodes may be formed by electrolytic plating of solder having a lower melting point. In this case, when re-bonding (repairing), the upper layers (surface layers) 30, 45 (30) of the protruding electrodes remaining on the surfaces of the protruding electrode bodies 29, 44
a, 45a), re-bonding (repair) is performed by using the solder that is a part of the solder. Also,
The electronic component having the protruding electrode is not limited to the semiconductor chip, but may be another electronic component such as the first circuit board 32 shown in FIG.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１、６及び
１０記載の発明によれば、第１の基板をそれに形成され
た低融点はんだからなる突起電極を介して第２の基板上
にボンディングするとき、電子部品の高融点はんだから
なる突起電極本体が溶融せずにそのまま原形を維持する
ことになるので、半導体チップ等からなる電子部品の突
起電極の全体としての形状が崩れにくいようにすること
ができ、ひいては突起電極の形状の崩れに起因する接合
強度の低下やショートが発生しないようにすることがで
きる。また、請求項４、７及び１１記載の発明によれ
ば、第１の基板をそれに形成されたはんだからなる突起
電極を介して第２の基板上にボンディングするとき、電
子部品のはんだよりも融点の高い金属からなる突起電極
本体が溶融せずにそのまま原形を維持することになるの
で、半導体チップ等からなる電子部品の突起電極の全体
としての形状が崩れにくいようにすることができ、ひい
ては突起電極の形状の崩れに起因する接合強度の低下や
ショートが発生しないようにすることができる。また、
請求項１、６及び１３記載の発明によれば、電子部品が
その低融点はんだからなる突起電極表面層を介して基板
上にボンディングされたもののボンディングをやり直す
際に、まず低融点はんだからなる突起電極表面層が溶融
し且つ高融点はんだからなる突起電極本体が溶融しない
温度で熱処理を行っているので、高融点はんだからなる
突起電極本体が溶融せず、基板上にはんだが残存すると
しても低融点はんだからなる突起電極表面層の一部であ
り、したがって基板上にはんだが残存しにくいようにす
ることができる。しかも、取り外した電子部品の高融点
はんだからなる突起電極本体がそのまま原形を維持して
いるので、この突起電極本体を介して基板上に再ボンデ
ィングすることができ、したがって先の半導体チップ等
からなる電子部品を再使用することができる。また、請
求項４、７及び１４記載の発明によれば、電子部品がそ
のはんだからなる突起電極表面層を介して基板上にボン
ディングされたもののボンディングをやり直す際に、ま
ずはんだからなる突起電極表面層が溶融し且つはんだよ
りも融点の高い金属からなる突起電極本体が溶融しない
温度で熱処理を行っているので、はんだよりも融点の高
い金属からなる突起電極本体が溶融せず、基板上にはん
だが残存するとしてもはんだからなる突起電極表面層の
一部であり、したがって基板上にはんだが残存しにくい
ようにすることができる。しかも、取り外した電子部品
のはんだよりも融点の高い金属からなる突起電極本体が
そのまま原形を維持しているので、この突起電極本体の
表面に残存する突起電極表面層を介して基板上に再ボン
ディングすることができ、したがって先の半導体チップ
等からなる電子部品を再使用することができる。As described above, according to the first, sixth and tenth aspects of the present invention, the first substrate is placed on the second substrate via the projecting electrodes made of low melting point solder formed thereon. When bonding, the protruding electrode body made of the high melting point solder of the electronic component will maintain its original shape without melting, so that the overall shape of the protruding electrode of the electronic component made of a semiconductor chip etc. is hard to collapse Accordingly, it is possible to prevent a decrease in bonding strength and a short circuit due to the collapse of the shape of the protruding electrode. According to the present invention, when the first substrate is bonded to the second substrate via the protruding electrode formed of the solder formed on the first substrate, the first substrate has a melting point lower than that of the solder of the electronic component. Since the protruding electrode body made of a high metal does not melt and keeps its original shape, the overall shape of the protruding electrode of an electronic component such as a semiconductor chip can be prevented from being collapsed, and as a result, the protrusion can be prevented. It is possible to prevent a decrease in bonding strength and a short circuit due to the collapse of the shape of the electrode. Also,
According to the first, sixth and thirteenth aspects of the present invention, when the electronic component is bonded to the substrate via the protruding electrode surface layer made of the low melting point solder and the bonding is performed again, first, the projection made of the low melting point solder is used. Since the heat treatment is performed at a temperature at which the electrode surface layer is melted and the protruding electrode body made of the high melting point solder does not melt, the protruding electrode body made of the high melting point solder does not melt, and even if the solder remains on the substrate, it is low. It is a part of the protruding electrode surface layer made of the melting point solder, so that the solder can hardly remain on the substrate. Moreover, since the protruding electrode body made of the high-melting-point solder of the removed electronic component maintains its original shape, it can be re-bonded to the substrate via this protruding electrode body, and thus consists of the preceding semiconductor chip and the like. Electronic components can be reused. According to the fourth, seventh and fourteenth aspects of the present invention, when the electronic component is bonded to the substrate through the bump electrode surface layer made of the solder, and the bonding is performed again, first, the bump electrode surface made of the solder is formed. Since the heat treatment is performed at a temperature at which the layer is melted and the protruding electrode body made of a metal having a higher melting point than the solder does not melt, the protruded electrode body made of a metal having a higher melting point than the solder does not melt and the solder is formed on the substrate. Is a part of the surface layer of the protruding electrode made of solder even if it remains, so that the solder can hardly remain on the substrate. Moreover, since the protruding electrode body made of a metal having a higher melting point than the solder of the removed electronic component maintains its original shape, it is re-bonded to the substrate via the protruding electrode surface layer remaining on the surface of the protruding electrode body. Therefore, the electronic component made of the semiconductor chip or the like can be reused.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれこの発明の第１実施
例における突起電極の各形成工程を示す断面図。FIGS. 1A to 1C are cross-sectional views showing respective steps of forming a bump electrode in a first embodiment of the present invention.
【図２】この発明のボンディングの一例を説明するため
に示す図。FIG. 2 is a view shown for explaining an example of the bonding of the present invention.
【図３】この発明の第２実施例における突起電極を説明
するために示す断面図。FIG. 3 is a sectional view for explaining a protruding electrode according to a second embodiment of the present invention.
【図４】この発明の第３実施例における突起電極を説明
するために示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a bump electrode according to a third embodiment of the present invention.
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれこの発明の第４実施
例における突起電極の各形成工程を示す断面図。FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views showing respective steps of forming a bump electrode in a fourth embodiment of the present invention.
【図６】この発明の第５実施例における突起電極を説明
するために示す断面図。FIG. 6 is a sectional view illustrating a bump electrode according to a fifth embodiment of the present invention.
【図７】この発明の第６実施例における突起電極を説明
するために示す断面図。FIG. 7 is a sectional view illustrating a bump electrode according to a sixth embodiment of the present invention.
【図８】この発明の第７実施例における突起電極を説明
するために示す断面図。FIG. 8 is a sectional view for explaining a protruding electrode according to a seventh embodiment of the present invention.
【図９】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ従来の突起電極の各
形成工程を示す断面図。9 (A) to 9 (D) are cross-sectional views showing respective steps of forming a conventional bump electrode.
【図１０】従来のボンディングの一例を説明するために
示す図。FIG. 10 is a view for explaining an example of conventional bonding.
２１ シリコン基板 ２３ 接続パッド ２９ 突起電極本体 ３０ 突起電極上層 ３０ａ 突起電極表面層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Silicon substrate 23 Connection pad 29 Projection electrode main body 30 Projection electrode upper layer 30a Projection electrode surface layer
Claims (14)
記突起電極を、高融点はんだからなる突起電極本体と、
該突起電極本体の表面全体に形成された低融点はんだか
らなる突起電極表面層とによって構成したことを特徴と
する突起電極を有する電子部品。An electronic component having a protruding electrode, wherein the protruding electrode is formed of a protruding electrode body made of a high melting point solder;
An electronic component having a projecting electrode, comprising: a projecting electrode surface layer made of a low melting point solder formed on the entire surface of the projecting electrode body.
電極本体の形状が柱状であって、該突起電極本体の表面
全体に前記突起電極表面層が形成されているとともに、
全体の形状がほぼ球状であることを特徴とする突起電極
を有する電子部品。2. The invention according to claim 1, wherein said projecting electrode body has a columnar shape, and said projecting electrode surface layer is formed on the entire surface of said projecting electrode body.
An electronic component having a protruding electrode, wherein the entire shape is substantially spherical.
前記突起電極本体は３００℃以上の融点を有する高融点
はんだからなり、前記突起電極表面層は２００℃以下の
融点を有する低融点はんだからなることを特徴とする突
起電極を有する電子部品。3. The method according to claim 1, wherein
An electronic component having a projecting electrode, wherein the projecting electrode body is made of a high melting point solder having a melting point of 300 ° C. or more, and the projecting electrode surface layer is made of a low melting point solder having a melting point of 200 ° C. or less.
記突起電極を、はんだよりも融点の高い金属からなる突
起電極本体と、該突起電極本体の表面全体に形成された
はんだからなる突起電極表面層とによって構成したこと
を特徴とする突起電極を有する電子部品。4. An electronic component having a protruding electrode, wherein the protruding electrode is made of a metal having a melting point higher than that of solder, and a protruding electrode surface layer made of solder formed on the entire surface of the protruding electrode body. And an electronic component having a protruding electrode.
電極本体の形状が柱状であって、該突起電極本体の表面
全体に前記突起電極表面層が形成されているとともに、
全体の形状がほぼ球状であることを特徴とする突起電極
を有する電子部品。5. The invention according to claim 4, wherein the shape of the projecting electrode body is columnar, and the projecting electrode surface layer is formed on the entire surface of the projecting electrode body.
An electronic component having a protruding electrode, wherein the entire shape is substantially spherical.
からなる柱状の突起電極本体を形成し、該突起電極本体
上に低融点はんだからなる柱状の突起電極上層を形成
し、該突起電極上層が溶融し且つ前記突起電極本体が溶
融しない温度で熱処理を行うことにより、前記突起電極
本体の表面全体に前記突起電極上層からなる突起電極表
面層を形成するとともに、全体の形状をほぼ球状とする
ことを特徴とする突起電極の形成方法。6. A columnar projecting electrode body made of a high melting point solder is formed on a connection pad of an electronic component, and a columnar projecting electrode upper layer made of a low melting point solder is formed on the projecting electrode body. Is melted and heat-treated at a temperature at which the projecting electrode body does not melt, thereby forming a projecting electrode surface layer composed of the projecting electrode upper layer on the entire surface of the projecting electrode body, and making the entire shape substantially spherical. A method for forming a bump electrode.
融点の高い金属からなる柱状の突起電極本体を形成し、
該突起電極本体上にはんだからなる柱状の突起電極上層
を形成し、該突起電極上層が溶融し且つ前記突起電極本
体が溶融しない温度で熱処理を行うことにより、前記突
起電極本体の表面全体に前記突起電極上層からなる突起
電極表面層を形成するとともに、全体の形状をほぼ球状
とすることを特徴とする突起電極の形成方法。7. A pillar-shaped protruding electrode body made of a metal having a higher melting point than solder is formed on a connection pad of an electronic component,
By forming a pillar-shaped protruding electrode upper layer made of solder on the protruding electrode main body, and performing a heat treatment at a temperature at which the protruding electrode upper layer is melted and the protruding electrode main body is not melted, the entire surface of the protruding electrode main body is subjected to the heat treatment. A method for forming a bump electrode, comprising: forming a bump electrode surface layer comprising a bump electrode upper layer; and making the entire shape substantially spherical.
板上に被覆された保護膜に設けられた開口部を介して露
出された接続パッド上及び前記保護膜上に下地金属層形
成用層を形成し、前記接続パッドに対応する部分を除く
前記下地金属層形成用層上にメッキレジスト層を膜厚５
０μｍ程度以上に形成し、該メッキレジスト層の前記接
続パッドに対応する部分に形成された開口部内に高融点
はんだからなる柱状の突起電極本体を形成し、次いで該
突起電極本体上であって前記メッキレジスト層の開口部
内に低融点はんだからなる柱状の突起電極上層を形成
し、前記メッキレジスト層を剥離し、次いで前記突起電
極上層が溶融し且つ前記突起電極本体が溶融しない温度
で熱処理を行うことにより、前記突起電極本体の表面全
体に前記突起電極上層からなる突起電極表面層を形成す
るとともに、全体の形状をほぼ球状とすることを特徴と
する突起電極の形成方法。8. A base metal layer forming method for forming a base metal layer on a connection pad formed on a substrate of an electronic component and exposed through an opening provided in a protective film coated on the substrate and on the protective film. A plating resist layer having a thickness of 5 on the underlying metal layer forming layer except for the portion corresponding to the connection pad.
About 0 μm or more, a column-shaped projecting electrode body made of a high melting point solder is formed in an opening formed in a portion of the plating resist layer corresponding to the connection pad, and then on the projecting electrode body, A columnar projection electrode upper layer made of a low melting point solder is formed in the opening of the plating resist layer, the plating resist layer is peeled off, and then heat treatment is performed at a temperature at which the projection electrode upper layer melts and the projection electrode body does not melt. A method of forming a bump electrode, wherein a bump electrode surface layer composed of the bump electrode upper layer is formed over the entire surface of the bump electrode body, and the entire shape is made substantially spherical.
板上に被覆された保護膜に設けられた開口部を介して露
出された接続パッド上及び前記保護膜上に下地金属層形
成用層を形成し、前記接続パッドに対応する部分を除く
前記下地金属層形成用層上にメッキレジスト層を膜厚５
０μｍ程度以上に形成し、該メッキレジスト層の前記接
続パッドに対応する部分に形成された開口部内にはんだ
よりも融点の高い金属からなる柱状の突起電極本体を形
成し、次いで該突起電極本体上であって前記メッキレジ
スト層の開口部内にはんだからなる柱状の突起電極上層
を形成し、前記メッキレジスト層を剥離し、次いで前記
突起電極上層が溶融し且つ前記突起電極本体が溶融しな
い温度で熱処理を行うことにより、前記突起電極本体の
表面全体に前記突起電極上層からなる突起電極表面層を
形成するとともに、全体の形状をほぼ球状とすることを
特徴とする突起電極の形成方法。9. A method for forming a base metal layer on a connection pad formed on a substrate of an electronic component and exposed through an opening provided in a protective film coated on the substrate and on the protective film. A plating resist layer having a thickness of 5 on the underlying metal layer forming layer except for the portion corresponding to the connection pad.
A columnar projecting electrode body made of a metal having a higher melting point than solder is formed in an opening formed in a portion of the plating resist layer corresponding to the connection pad, and then formed on the projecting electrode body. Forming a columnar projecting electrode upper layer made of solder in the opening of the plating resist layer, peeling the plating resist layer, and then heat-treating at a temperature at which the projecting electrode upper layer melts and the projecting electrode body does not melt. And forming a projecting electrode surface layer composed of the projecting electrode upper layer on the entire surface of the projecting electrode main body, and making the entire shape substantially spherical.
該突起電極本体の表面全体に形成された低融点はんだか
らなる突起電極表面層とからなる突起電極を有する電子
部品を前記突起電極表面層を介して第１の基板上にボン
ディングし、該第１の基板をそれに形成された低融点は
んだからなる突起電極を介して第２の基板上にボンディ
ングすることを特徴とする突起電極を有する電子部品の
ボンディング方法。10. An electronic component having a protruding electrode composed of a protruding electrode body made of a high melting point solder and a protruding electrode surface layer made of a low melting point solder formed on the entire surface of the protruding electrode body. Electronic component having a protruding electrode characterized in that the first substrate is bonded to the second substrate via a protruding electrode made of a low melting point solder formed on the first substrate. Bonding method.
突起電極本体と該突起電極本体の表面全体に形成された
はんだからなる突起電極表面層とからなる突起電極を有
する電子部品を前記突起電極表面層を介して第１の基板
上にボンディングし、該第１の基板をそれに形成された
はんだからなる突起電極を介して第２の基板上にボンデ
ィングすることを特徴とする突起電極を有する電子部品
のボンディング方法。11. An electronic component having a projecting electrode composed of a projecting electrode body made of a metal having a melting point higher than that of solder and a projecting electrode surface layer made of solder formed on the entire surface of the projecting electrode body. An electronic component having a protruding electrode, wherein the electronic component is bonded to a first substrate via a layer, and the first substrate is bonded to a second substrate via a protruding electrode made of solder formed on the first substrate. Bonding method.
いて、前記電子部品を前記第１の基板上に複数個ボンデ
ィングすることを特徴とする突起電極を有する電子部品
のボンディング方法。12. The bonding method according to claim 10, wherein a plurality of the electronic components are bonded on the first substrate.
該突起電極本体の表面全体に形成された低融点はんだか
らなる突起電極表面層とからなる突起電極を有する電子
部品が前記突起電極表面層を介して基板上にボンディン
グされたもののボンディングをやり直す際に、まず前記
突起電極表面層が溶融し且つ前記突起電極本体が溶融し
ない温度で熱処理を行うことにより、前記突起電極表面
層を溶融して前記基板上から前記電子部品を取り外し、
次いでこの取り外した電子部品を前記突起電極本体を介
して前記基板上に再ボンディングすることを特徴とする
突起電極を有する電子部品のボンディング方法。13. An electronic component having a protruding electrode composed of a protruding electrode body made of a high melting point solder and a protruding electrode surface layer made of a low melting point solder formed on the entire surface of the protruding electrode body. When re-bonding what is bonded to the substrate via, first, by performing a heat treatment at a temperature at which the projecting electrode surface layer is melted and the projecting electrode body is not melted, the projecting electrode surface layer is melted and Remove the electronic component from the substrate,
Then, the detached electronic component is re-bonded to the substrate via the projecting electrode main body. A method of bonding an electronic component having a projecting electrode.
突起電極本体と該突起電極本体の表面全体に形成された
はんだからなる突起電極表面層とからなる突起電極を有
する電子部品が前記突起電極表面層を介して基板上にボ
ンディングされたもののボンディングをやり直す際に、
まず前記突起電極表面層が溶融し且つ前記突起電極本体
が溶融しない温度で熱処理を行うことにより、前記突起
電極表面層を溶融して前記基板上から前記電子部品を取
り外し、次いでこの取り外した電子部品を前記突起電極
本体の表面に残存する前記突起電極表面層を介して前記
基板上に再ボンディングすることを特徴とする突起電極
を有する電子部品のボンディング方法。14. An electronic component having a projecting electrode body comprising a projecting electrode body made of a metal having a melting point higher than that of solder and a projecting electrode surface layer made of solder formed on the entire surface of the projecting electrode body. When re-bonding what has been bonded to the substrate through the layer,
First, by performing a heat treatment at a temperature at which the protruding electrode surface layer is melted and the protruding electrode body is not melted, the protruding electrode surface layer is melted and the electronic component is removed from the substrate, and then the removed electronic component is removed. Is re-bonded to the substrate via the protruding electrode surface layer remaining on the surface of the protruding electrode body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9171210A JPH1070127A (en) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | Method for forming electronic component having pump electrode and the bump electrode, and bonding method for the electronic component having bump electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9171210A JPH1070127A (en) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | Method for forming electronic component having pump electrode and the bump electrode, and bonding method for the electronic component having bump electrode |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7191008A Division JPH08222573A (en) | 1994-12-16 | 1995-07-05 | Electronic part having bump electrode, method of forming bump electrode, and method of bonding electronic part having bump electrode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070127A true JPH1070127A (en) | 1998-03-10 |
Family
ID=15919084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9171210A Pending JPH1070127A (en) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | Method for forming electronic component having pump electrode and the bump electrode, and bonding method for the electronic component having bump electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1070127A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100399338B1 (en) * | 2001-01-12 | 2003-09-26 | 주식회사 암트론 | Compositions and Preparation Methods of Solder Alloys for Surface Mount Technology Applications |
| US7056414B2 (en) * | 1999-10-07 | 2006-06-06 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Connecting method for metal material and electric conductive plastic material and product thereby |
| JP2007027576A (en) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Rohm Co Ltd | Semiconductor device |
| JP2008004968A (en) * | 2007-09-25 | 2008-01-10 | Seiko Epson Corp | Terminal electrode, semiconductor device and module |
| JP2008294323A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Nec Electronics Corp | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
| JP2012142627A (en) * | 2012-04-26 | 2012-07-26 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor manufacturing method |
-
1997
- 1997-06-13 JP JP9171210A patent/JPH1070127A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7056414B2 (en) * | 1999-10-07 | 2006-06-06 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Connecting method for metal material and electric conductive plastic material and product thereby |
| KR100399338B1 (en) * | 2001-01-12 | 2003-09-26 | 주식회사 암트론 | Compositions and Preparation Methods of Solder Alloys for Surface Mount Technology Applications |
| JP2007027576A (en) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Rohm Co Ltd | Semiconductor device |
| JP2008294323A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Nec Electronics Corp | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
| JP2008004968A (en) * | 2007-09-25 | 2008-01-10 | Seiko Epson Corp | Terminal electrode, semiconductor device and module |
| JP2012142627A (en) * | 2012-04-26 | 2012-07-26 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor manufacturing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6909194B2 (en) | Electronic assembly having semiconductor component with polymer support member and method of fabrication | |
| US6180504B1 (en) | Method for fabricating a semiconductor component with external polymer support layer | |
| JP2894254B2 (en) | Semiconductor package manufacturing method | |
| JP3588027B2 (en) | Method of bonding IC chip to substrate | |
| US7098126B2 (en) | Formation of electroplate solder on an organic circuit board for flip chip joints and board to board solder joints | |
| US8367539B2 (en) | Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method | |
| JP4998073B2 (en) | Semiconductor chip and manufacturing method thereof | |
| JP5820991B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device | |
| US20040084206A1 (en) | Fine pad pitch organic circuit board for flip chip joints and board to board solder joints and method | |
| KR20030067590A (en) | Semiconductor element and a producing method for the same, and a semiconductor device and a producing method for the same | |
| JPH08332590A (en) | Interconnection structure by reflow solder ball with low melting point metal cap | |
| US20020173135A1 (en) | Bump transfer plate, manufacturing method thereof, semiconductor device, and manufacturing method thereof | |
| JPH10173006A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
| JPH10135613A (en) | Wiring board | |
| JP5562438B2 (en) | Electronic component mounting body, electronic component, board | |
| JPH1070127A (en) | Method for forming electronic component having pump electrode and the bump electrode, and bonding method for the electronic component having bump electrode | |
| JPH0945691A (en) | Solder bump for chip component and its manufacture | |
| JP2001298046A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method, circuit board, and electronic apparatus | |
| JPH09205096A (en) | Semiconductor element and fabrication method thereof, semiconductor device and fabrication method thereof | |
| JPH09148333A (en) | Semiconductor device and manufacturing method | |
| JPH08222573A (en) | Electronic part having bump electrode, method of forming bump electrode, and method of bonding electronic part having bump electrode | |
| JP2893634B2 (en) | Connection structure of electronic components | |
| JPH11233561A (en) | Mounting structure of semiconductor chip part | |
| JP2002009099A (en) | Transfer bump substrate and method of transferring bump | |
| JPH09148693A (en) | Flip chip mounting board and manufacture thereof |