【０００１】[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。The present invention relates to a semiconductor device mounting structure and a method of manufacturing the same.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art A conventional technique will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 shows a conventional method of mounting a semiconductor device having solder bumps formed on a substrate. Reference numeral 1 denotes a semiconductor device on which an electronic circuit (not shown) is mounted. Reference numeral 3 denotes a protective film for protecting the electronic circuit formed on the semiconductor device 1 from dust, dust, and humidity. 4 is tin: 9 lead
Adhesion metal for improving solder wettability of the high melting point solder bump 6 such as 5: 5, 7 is a substrate, 8 is a pad for inputting / outputting from an electronic circuit (not shown) of the substrate 7, 9 is tin: lead 6.
3: Low melting point solder such as 37, 10 is a constricted portion, and 11 is a crack.
【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。FIG. 3 shows an initial state of the semiconductor device 1 and the substrate 7.
(A). The semiconductor device 1 has a high melting point solder bump 6
Are formed. The pads 8 of the substrate 7 are plated with low-melting solder 9. In the method of mounting the semiconductor device 1 on the substrate 7, as shown in FIG. 3B, only the low melting point solder 9 is melted and connected to the high melting point solder bump 6. Therefore, the shape of the high melting point solder bump 6 remains as it is, and the low melting point solder 9 joins the high melting point solder bump 6 and the pad 8.
【０００４】[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。However, the conventional method has the following problems. The high melting point solder bump 6 has a fillet shape on the substrate 7 side due to the presence of the low melting point solder 9. A narrow portion 10 is formed on the semiconductor device side of the high melting point solder bump 6. This state is as shown in FIG. When exposed to thermal shock in this state, thermal stress tends to concentrate near the constricted portion 10. In this case, distortion occurs in the constricted portion 10, cracks 11 are easily generated, and the connection between the high melting point solder bump 6 and the electrode 2 may be poor. This state is shown in FIG. Therefore, an object of the present invention is to make the connection between the semiconductor device 1 and the substrate 7 more stable.
【０００５】[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。A semiconductor device comprises: an electrode;
It has a protective film formed on the surface including the outer peripheral portion of the electrode, an adhesive metal formed on the electrode, and a high melting point solder bump formed on a portion excluding the outer peripheral portion of the adhesive metal. Then, the low melting point solder on the pads of the substrate is melted, and the semiconductor device is mounted on the pads of the substrate.
【０００６】[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。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing method according to an embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to those equivalent to the conventional technology. Reference numeral 4a denotes an adhesion metal formed from the conventional adhesion metal 4 shown in FIG. Reference numeral 9a denotes a low melting point solder having a slightly larger amount than the conventional low melting point solder 9 shown in FIG.
【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。Hereinafter, a manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2A, an electrode 2 for performing input and output from an electronic circuit (not shown) is formed on a semiconductor device 1. Second, the protective film 3 is formed on the surface of the semiconductor device 1 including the outer periphery of the electrode 2.
【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。[0008] Third, as shown in FIG.
The contact metal 4a is provided on the substrate. Fourth, as shown in FIG. 2C, a solder resist film 5 is formed so as to cover the outer peripheral portion of the adhesion metal 4a. The solder resist film 5 has heat resistance and solder resist properties, such as a polyimide film. Fifth, as shown in FIG. 2D, a high melting point solder bump 6 is formed on the contact metal 4a by plating or the like, reflowed, and shaped.
【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。Sixth, as shown in FIG. 2E, the surface of the semiconductor device 1 is etched to remove the solder resist film 5. At this time, the outer peripheral portion of the contact metal 4a is not covered with the high melting point solder bump 6. Seventh, as shown in FIG. 2F, the semiconductor device 1 is mounted on the pad 8 of the substrate 7 on which the low melting point solder 9a is plated.
【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。Then, reflow is performed so that only the low melting point solder 9a is melted. As a result, as shown in FIG.
The low melting point solder 9a is composed of the high melting point solder bump 6 and the pad 8
A fillet is formed between them. Furthermore, low melting point solder 9a
Forms a fillet in a portion of the outer peripheral portion of the contact metal 4a which is not covered with the high melting point solder bump 6. The reason why the adhesion metal 4a and the low melting point solder 9a form a fillet is that the solder wettability of the adhesion metal 4a and the low melting point solder 9a.
Surface tension.
【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。The fillet can avoid and reduce the concentration of the thermal stress applied to the high melting point solder bump 6. "Semiconductor Packaging Engineering," Nikkei BP, Hiroshi Otsuka and Miho Usami
On page 259, lines 6-7, "A in FIG. 14.6 has Au-Si wetting (mini-scath), and the entire wetting area withstands the stress at the end, thus alleviating the stress concentration. Can be achieved. " It can be understood that the mini skirt is the same as the fillet of the present invention, and the fillet reduces the thermal stress applied to the high melting point solder bump 6. The stress is not limited to the thermal stress, but may be a mechanical impact force.
【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。As described above, since the periphery of the high-melting-point solder bump is covered with the low-melting-point solder, the stress does not concentrate on the base of the semiconductor device side, and a longer life can be expected without cracking.
【００１３】[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。Since the substrate side and the semiconductor device side of the high melting point solder bump are formed in a fillet shape by the low melting point solder, the connection between the semiconductor device and the substrate can be further stabilized.
【図１】本発明の一実施の形態を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
【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。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
【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。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional method for mounting a semiconductor device on a substrate.
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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor device 2 ... Electrode 3 ... Protective film 4a ... Adhesion metal 6 ... High melting point solder bump 7 ... Substrate 8 ... Pad 9a ... Low melting point solder
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9130963AJPH10321755A (en) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | Semiconductor-device packaging structure and its manufacture |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9130963AJPH10321755A (en) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | Semiconductor-device packaging structure and its manufacture |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10321755Atrue JPH10321755A (en) | 1998-12-04 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9130963AWithdrawnJPH10321755A (en) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | Semiconductor-device packaging structure and its manufacture |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10321755A (en) |
| 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 |
| 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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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination | Free format text:JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date:20040803 |