JPH10321755A - 半導体装置の実装構造及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置の実装構造及びその製造方法Info
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- JPH10321755A JPH10321755A JP9130963A JP13096397A JPH10321755A JP H10321755 A JPH10321755 A JP H10321755A JP 9130963 A JP9130963 A JP 9130963A JP 13096397 A JP13096397 A JP 13096397A JP H10321755 A JPH10321755 A JP H10321755A
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- point solder
- semiconductor device
- melting point
- high melting
- solder bump
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- 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
-
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
- H05K3/3436—Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K3/3463—Solder compositions in relation to features of the printed circuit board or the mounting process
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置と基板の接続をより安定にするこ
とを課題とする。 【解決手段】 半導体装置１は、電極２と、電極２の外
周部を含む面に形成した保護膜３と、電極２の上に形成
した密着金属４ａと、密着金属４ａの外周部を除いた部
分に形成した高融点ハンダバンプ６を有する。そして、
基板７のパッド８上の低融点ハンダ９ａを溶融して、半
導体装置１を基板７のパッド８に実装する。
とを課題とする。 【解決手段】 半導体装置１は、電極２と、電極２の外
周部を含む面に形成した保護膜３と、電極２の上に形成
した密着金属４ａと、密着金属４ａの外周部を除いた部
分に形成した高融点ハンダバンプ６を有する。そして、
基板７のパッド８上の低融点ハンダ９ａを溶融して、半
導体装置１を基板７のパッド８に実装する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の実装
構造及びその製造方法に関するものである。
構造及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下、図面を参照しながら従来の技術を
説明する。図３に、従来の、ハンダバンプが形成されて
いる半導体装置の基板への実装方法を示す。１は図示し
ない電子回路が搭載される半導体装置、２は半導体装置
１上に形成され、 前記電子回路から入出力を行う電極
である。３は埃や屑や湿度から半導体装置１上に形成さ
れた前記電子回路を守る保護膜である。４は錫：鉛が９
５：５等の高融点ハンダバンプ６の、ハンダ濡れ性を向
上させる密着金属、７は基板、８は基板７の図示しない
電子回路からの入出力を行うパッド、９は錫：鉛が６
３：３７等の低融点ハンダ、１０はくびれ部、１１は亀
裂である。
説明する。図３に、従来の、ハンダバンプが形成されて
いる半導体装置の基板への実装方法を示す。１は図示し
ない電子回路が搭載される半導体装置、２は半導体装置
１上に形成され、 前記電子回路から入出力を行う電極
である。３は埃や屑や湿度から半導体装置１上に形成さ
れた前記電子回路を守る保護膜である。４は錫：鉛が９
５：５等の高融点ハンダバンプ６の、ハンダ濡れ性を向
上させる密着金属、７は基板、８は基板７の図示しない
電子回路からの入出力を行うパッド、９は錫：鉛が６
３：３７等の低融点ハンダ、１０はくびれ部、１１は亀
裂である。
【０００３】半導体装置１と基板７の初期の状態を図３
（ａ）に示す。半導体装置１には高融点ハンダバンプ６
が形成されている。又、基板７のパッド８には低融点ハ
ンダ９がメッキされている。半導体装置１を基板７に実
装する方法は、図３（ｂ）に示すように、低融点ハンダ
９のみを溶融させ、高融点ハンダバンプ６と接続させて
いた。このため、高融点ハンダバンプ６の形状はそのま
ま残り、低融点ハンダ９が高融点ハンダバンプ６とパッ
ド８を接合する状態だった。
（ａ）に示す。半導体装置１には高融点ハンダバンプ６
が形成されている。又、基板７のパッド８には低融点ハ
ンダ９がメッキされている。半導体装置１を基板７に実
装する方法は、図３（ｂ）に示すように、低融点ハンダ
９のみを溶融させ、高融点ハンダバンプ６と接続させて
いた。このため、高融点ハンダバンプ６の形状はそのま
ま残り、低融点ハンダ９が高融点ハンダバンプ６とパッ
ド８を接合する状態だった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、以下の課題がある。高融点ハンダバンプ６の
基板７側は低融点ハンダ９があるのでフィレット形状を
している。高融点ハンダバンプ６の半導体装置側はくび
れ部１０となっている。この状態は図３（ｂ）に示す通
りである。この状態で熱衝撃に晒された場合に、くびれ
部１０付近に熱応力が集中しやすくなる。この場合、く
びれ部１０に歪みが発生し、亀裂１１が発生しやすくな
り、高融点ハンダバンプ６と電極２の接続が不良になっ
てしまうことがある。この状態を図３（ｃ）に示す。従
って、本発明は半導体装置１と基板７の接続をより安定
にすることを目的とする。
方法では、以下の課題がある。高融点ハンダバンプ６の
基板７側は低融点ハンダ９があるのでフィレット形状を
している。高融点ハンダバンプ６の半導体装置側はくび
れ部１０となっている。この状態は図３（ｂ）に示す通
りである。この状態で熱衝撃に晒された場合に、くびれ
部１０付近に熱応力が集中しやすくなる。この場合、く
びれ部１０に歪みが発生し、亀裂１１が発生しやすくな
り、高融点ハンダバンプ６と電極２の接続が不良になっ
てしまうことがある。この状態を図３（ｃ）に示す。従
って、本発明は半導体装置１と基板７の接続をより安定
にすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】半導体装置は、電極と、
電極の外周部を含む面に形成した保護膜と、電極の上に
形成した密着金属と、密着金属の外周部を除いた部分に
形成した高融点ハンダバンプを有する。そして、基板の
パッド上の低融点ハンダを溶融して、半導体装置を基板
のパッドに実装する。
電極の外周部を含む面に形成した保護膜と、電極の上に
形成した密着金属と、密着金属の外周部を除いた部分に
形成した高融点ハンダバンプを有する。そして、基板の
パッド上の低融点ハンダを溶融して、半導体装置を基板
のパッドに実装する。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の一実施の形態について説明する。図１は、本発明の一
実施の形態の断面図である。図２は本発明の一実施の形
態の製造方法を示す図である。従来の技術と同等なもの
については同一符号を付ける。４ａは、図３で示した従
来の密着金属４より高融点ハンダバンプ６の外側まで形
成された密着金属である。９ａは、図３で示した従来の
低融点ハンダ９より若干量を増やした低融点ハンダであ
る。
の一実施の形態について説明する。図１は、本発明の一
実施の形態の断面図である。図２は本発明の一実施の形
態の製造方法を示す図である。従来の技術と同等なもの
については同一符号を付ける。４ａは、図３で示した従
来の密着金属４より高融点ハンダバンプ６の外側まで形
成された密着金属である。９ａは、図３で示した従来の
低融点ハンダ９より若干量を増やした低融点ハンダであ
る。
【０００７】以下、本発明の一実施の形態の製造方法に
ついて図２を参照しながら説明する。図２（ａ）に示す
ように、半導体装置１上に図示しない電子回路からの入
出力を行う電極２を形成する。２番目に、電極２の外周
部を含む半導体装置１の面に保護膜３を形成する。
ついて図２を参照しながら説明する。図２（ａ）に示す
ように、半導体装置１上に図示しない電子回路からの入
出力を行う電極２を形成する。２番目に、電極２の外周
部を含む半導体装置１の面に保護膜３を形成する。
【０００８】３番目に図２（ｂ）に示すように、電極２
の上に密着金属４aを設ける。４番目に図２（ｃ）に示
すように、密着金属４ａの外周部を覆うようにハンダレ
ジスト膜５を形成する。ハンダレジスト膜５は、例えば
ポリイミド膜のような耐熱性とハンダレジスト性を有す
る。５番目に図２（ｄ）に示すように、密着金属４ａ上
に高融点ハンダバンプ６をメッキ等により形成し、リフ
ローし、整形する。
の上に密着金属４aを設ける。４番目に図２（ｃ）に示
すように、密着金属４ａの外周部を覆うようにハンダレ
ジスト膜５を形成する。ハンダレジスト膜５は、例えば
ポリイミド膜のような耐熱性とハンダレジスト性を有す
る。５番目に図２（ｄ）に示すように、密着金属４ａ上
に高融点ハンダバンプ６をメッキ等により形成し、リフ
ローし、整形する。
【０００９】６番目に図２（ｅ）に示すように、半導体
装置１の表面をエッチングしてハンダレジスト膜５を除
去する。この時、密着金属４ａの外周部は、高融点ハン
ダバンプ６にて覆われていない状態となる。７番目に図
２（ｆ）に示すように、基板７の低融点ハンダ９ａがメ
ッキされているパッド８に、半導体装置１を搭載する。
装置１の表面をエッチングしてハンダレジスト膜５を除
去する。この時、密着金属４ａの外周部は、高融点ハン
ダバンプ６にて覆われていない状態となる。７番目に図
２（ｆ）に示すように、基板７の低融点ハンダ９ａがメ
ッキされているパッド８に、半導体装置１を搭載する。
【００１０】そして、低融点ハンダ９ａのみが溶融する
ようにリフローを行う。この結果、図１に示すように、
低融点ハンダ９ａは、高融点ハンダバンプ６とパッド８
の間にフィレットを形成する。更に、低融点ハンダ９ａ
は、密着金属４ａの外周部の高融点ハンダバンプ６にて
覆われていない箇所にフィレットを形成する。密着金属
４ａと低融点ハンダ９ａがフィレットを形成する理由
は、密着金属４ａのハンダ濡れ性と、低融点ハンダ９ａ
の表面張力にある。
ようにリフローを行う。この結果、図１に示すように、
低融点ハンダ９ａは、高融点ハンダバンプ６とパッド８
の間にフィレットを形成する。更に、低融点ハンダ９ａ
は、密着金属４ａの外周部の高融点ハンダバンプ６にて
覆われていない箇所にフィレットを形成する。密着金属
４ａと低融点ハンダ９ａがフィレットを形成する理由
は、密着金属４ａのハンダ濡れ性と、低融点ハンダ９ａ
の表面張力にある。
【００１１】フィレットは高融点ハンダバンプ６にかか
る熱応力の集中の回避及び緩和を図れる。「半導体パッ
ケージング工学」日経ＢＰ社 大塚寛冶 宇佐美保 共著
２５９頁 ６行目〜７行目に「図１４．６のＡの部分は
Ａｕ−Ｓｉの濡れ上がり（ ミニスカス）があり、この
濡れ上がり面積全体で端部の応力に耐えるため、応力集
中の緩和が図れる。」とある。ミニスカスは、本発明の
フィレットと同じで、フィレットが高融点ハンダバンプ
６にかかる熱応力を緩和することが理解できる。応力は
熱応力に限らず機械的な衝撃力も考えられる。
る熱応力の集中の回避及び緩和を図れる。「半導体パッ
ケージング工学」日経ＢＰ社 大塚寛冶 宇佐美保 共著
２５９頁 ６行目〜７行目に「図１４．６のＡの部分は
Ａｕ−Ｓｉの濡れ上がり（ ミニスカス）があり、この
濡れ上がり面積全体で端部の応力に耐えるため、応力集
中の緩和が図れる。」とある。ミニスカスは、本発明の
フィレットと同じで、フィレットが高融点ハンダバンプ
６にかかる熱応力を緩和することが理解できる。応力は
熱応力に限らず機械的な衝撃力も考えられる。
【００１２】以上のように、高融点ハンダバンプの周囲
は低融点ハンダにて覆われるため、応力が半導体装置側
の付け根部に集中することがなくなり、亀裂が生じるこ
となく長寿命化が期待できる。
は低融点ハンダにて覆われるため、応力が半導体装置側
の付け根部に集中することがなくなり、亀裂が生じるこ
となく長寿命化が期待できる。
【００１３】
【発明の効果】高融点ハンダバンプの基板側及び半導体
装置側は低融点ハンダによりフィレット形状をしている
ので、半導体装置と基板の接続をより安定にすることが
できる。
装置側は低融点ハンダによりフィレット形状をしている
ので、半導体装置と基板の接続をより安定にすることが
できる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態の製造方法を示す断面図
である。
である。
【図３】従来の半導体装置の基板への実装方法を示す断
面図である。
面図である。
１…半導体装置 ２…電極 ３…保護膜 ４ａ…密着金属 ６…高融点ハンダバンプ ７…基板 ８…パッド ９ａ…低融点ハンダ
Claims (2)
- 【請求項１】 低融点ハンダが予め形成されている基板
のパッドへの高融点ハンダバンプにて形成される端子部
を有する半導体装置の実装構造において、 前記半導体装置は、 電極と、 前記電極の外周部を含む面に形成した保護膜と、 前記電極の上に形成した密着金属と、 前記密着金属の外周部を除いた部分に形成した前記高融
点ハンダバンプを有し、 前記基板の前記パッドに、前記低融点ハンダを溶融して
前記端子部が実装されることを特徴とする半導体装置の
実装構造。 - 【請求項２】 半導体装置の端子部に高融点ハンダバン
プを形成する製造方法において、 前記半導体装置上に電極を形成するステップと、 前記電極の外周部を含む前記半導体の面に保護膜を形成
するステップと、 前記電極の上に密着金属を形成するステップと、 前記密着金属の外周部を覆うようにハンダレジスト膜を
形成するステップと、 露出した前記密着金属に前記高融点ハンダバンプを形成
するステップと、 エッチングによりハンダレジスト膜を除去するステップ
と、 リフローにより前記高融点ハンダバンプを整形するステ
ップと、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9130963A JPH10321755A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | 半導体装置の実装構造及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9130963A JPH10321755A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | 半導体装置の実装構造及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10321755A true JPH10321755A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15046727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9130963A Withdrawn JPH10321755A (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | 半導体装置の実装構造及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10321755A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7214561B2 (en) | 2003-06-16 | 2007-05-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Packaging assembly and method of assembling the same |
-
1997
- 1997-05-21 JP JP9130963A patent/JPH10321755A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7214561B2 (en) | 2003-06-16 | 2007-05-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Packaging assembly and method of assembling the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040803 |