[發明專利]制造帶有凸塊的電子零件的方法和制造電子零件的方法

無效

• 申請號: 01110817.7
• 申請日: 2001-01-13
• 公開（公告）號: CN1304170A
• 公開（公告）日: 2001-07-18
• 發明（設計）人: 鈴木高道;山口欣秀;大錄范行;井上康介
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H05K3/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王忠忠

本發明涉及制造帶有凸塊的電子零件的方法，所述電子零件諸如安裝基片、半導體組件、半導體晶片和半導體芯片等，在這些電子零件中形成了用于電連接的多個導電凸塊，并且本發明涉及另一種制造電子零件的方法，在該方法中，具有凸塊的第一電子零件粘接至諸如基片等的第二電子零件。

近些年，為實現電路的高密度設計和電路中信號傳輸的高速度設計，采用了這樣一種連接系統，它使用凸塊將印刷電路板連接到半導體組件上。

已知的常規技術是日本專利申請JP-A-9-199506(常規技術1)。具體地講，在常規技術1中，所公開的方法包含如下步驟：在一個晶片上設置的每個電極焊點上面形成鎳膜；選擇性地在每個電極焊點上形成粘合膜；然后超量地供給焊料顆粒，以使一些焊料顆粒通過粘合膜附著在鎳膜上；用刷子等將粘合膜上多余的焊料顆粒去除；向附著在粘合膜上的每個焊料顆粒供給焊劑；加熱和熔合焊料顆粒，從而可以形成焊料凸塊。

另一種也已公開的常規技術是日本專利申請JP-A-6-152120(常規技術2)。在常規技術2中，焊料粉末敷設在預先形成的粘合膜上，然后進行軟熔，以便形成一個薄的焊料層，例如底焊料層。

然而，在常規技術1的方法中，在每個電極焊點的尺寸比焊料顆粒的尺寸小的情況下，電極焊點就容易處在多個相鄰焊料顆粒中間的位置，其結果是，所需的焊料顆粒不能粘附在焊點上，這樣就會擔心發生粘接失敗的問題。另一方面，在每個電極焊點的尺寸與焊料顆粒一樣大或大一些的情況下，多個焊料顆粒容易粘附在一個焊點上，從而會引起這樣的不利狀態：最終形成的部分焊料凸塊的體積要有正常的焊料凸塊的兩倍或三倍大，盡管每個最終形成的焊料凸塊的體積都應當一樣大，這樣在安裝基片或電路板時所需的連接可靠性就會變差。另外，用比如刷子去除多余的焊料顆粒容易除去那些暫時附著并要形成焊料凸塊的焊料顆粒，從而會有引起連接失敗的擔心。

另一方面，在常規技術2中，其中每個顆粒的尺寸都遠小于每個焊點的尺寸的焊料粉末被敷設在每個焊點上，然后進行焊料的軟熔，這樣可防止最終形成的凸塊的尺寸相差太大，然而，所粘合的焊料粉末量被限制于不超過焊料粉末的厚度與焊點表面面積的乘積。因此，為獲得每個都具有足夠的體積的焊料凸塊，需多次重復該步驟，這是不實用的。

本發明的第一目的是獲得一種制造帶有凸塊的電子零件的方法，這種方法可以解決上述問題，在該方法中，在粘合部位上正確地供給一個體積與預期焊料凸塊體積對應的焊料球，由此即使每個焊料凸塊都具有較大體積也能由單一步驟形成，同時可防止焊料凸塊具有彼此不同的各種體積。本發明的第二目的是獲得另一種制造電子零件的方法，在該方法中，帶有凸塊的電子零件粘接至諸如基片或電路板等的另一電子零件。

為達到本發明的目的，在本發明中，在一個半導體器件的電極焊點上，或者例如在半導體器件的金屬導體上各自通過鍍敷鎳形成的電極焊點上，選擇性地形成粘合膜，然后通過模版掩模或吸收(adsorption)掩模，將具有預定體積的焊料預制件供給每個焊點上所形成的粘合膜，使焊料預制件可以粘附在每個焊點的粘合膜上，并且根據具體要求，在預制件上涂上焊劑后，進行焊料預制件的軟熔，這樣在每個電極焊點上就可以形成一個具有預定體積的焊料凸塊。

即，根據本發明的第一方面，提供了一種制造帶有凸塊的電子零件的方法，它包括：粘合膜形成步驟，用于在電子零件上設置的多個焊點部分的每一個上面，選擇性地形成粘合膜；粘合部件定位和供給步驟，用于在粘合膜定位和形成步驟中所形成的每一粘合膜上定位和供給一個粘合部件；以及粘合步驟，用于通過熔化粘合部件，使在粘合部件定位和供給步驟中提供的每個粘合部件粘接到每個焊點部分，以便在每個焊點部分上形成各自的凸塊。

根據本發明的第二方面，提供了一種制造帶有凸塊的電子零件的方法，包括如下步驟：

在所述電子零件上設置的多個焊點部分的每一個上面，選擇性地形成粘合膜，該形成步驟是通過把電子零件沉浸在一種含有咪唑衍生物的藥液中進行的，該衍生物被金屬部分吸收而不被金屬部分以外的部分吸收；

在所述粘合膜上定位和供給一個粘合部件，所述粘合膜是在所述粘合膜定位和形成步驟中形成在所述每個焊點部分上的；以及

通過熔化所述粘合部件，使在粘合部件定位和供給步驟中提供的每個所述粘合部件粘接到每個所述焊點部分，以便每個所述凸塊都由所述粘合部件形成并且每個所述凸塊都粘接到每個所述焊點部分。

根據本發明第一方面的制造帶有凸塊的電子零件的方法，其中，在粘合膜形成步驟中，粘合膜做成厚度不小于5μm。