[发明专利]焊料连接的方法、电子器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及提供焊料连接的方法、电子器件及其制造方法。

背景技术

近年来对电子器件的高性能化、轻质化和紧密化性质的要求促进了电子部件(例如半导体封装件等)的高密度集成和高密度安装，且此类电子部件的小型化和高接脚数化正在进行中。采用焊料接合获得电子部件的电连接(electric coupling)，例如，采用焊料接合获得半导体晶片间的导通接合(conducting junction)，半导体晶片和电路板(例如具有安装于其中的倒装晶片装置的封装件)间的导电接合，电路板和电路板间的导通接合。另外，对电子部件的薄化、小型化和密脚距接合的要求促进了通过利用毛细管现象向焊料接合部分填充底部填充材料(underfill material)，然后强化所述焊料接合部分以确保接合可靠性的提案。

当利用诸如底部填充材料的树脂填补由焊料接合产生的空隙(gap)时，所用树脂的量(其大于待填充空隙的体积)可引起过量树脂流至不必要的位置，引起例如装置的污染或者由于流出的树脂而降低用于安装其他部件的端子的空间面积。另外，利用毛细管现象的底部填充材料的方法需要用底部填充材料进行填充的多个操作，这是形成生产成本提高的原因之一。因此，对将半导体元件耦合至基板的过程提出一种方法，其包括滴加底部填充材料和助焊剂的混合物，然后固化底部填充材料的同时提供焊料接合。由于不需要填充底部填充材料的操作，所以此装配方法可有效地使生产成本显著降低。

例如，专利文献1描述了产生电子部件与基板互连的方法。此方法包括在形成于电子部件中的焊料突块和形成于基板中的图案化金属之间配置连接材料(binding material)，从而在焊料突块和图案化金属之间提供连接。更具体地，首先，将电子部件与基板适当地对准，从而使具有连接材料涂层的图案化金属面向焊料突块。然后，使用真空压制装置(vacuum press apparatus)，使焊料突块靠近并与图案化金属毗邻，然后挤压直至焊料突块变形以使其紧密接合。在该工序中除去焊料突块与图案化金属间接触点的连接材料。然后，进行回流工序从而在焊料突块与图案化金属之间提供接合，并将粘结剂固化，从而提供电子部件和基板之间的连接。

专利文献1

日本专利特开第H04-280,443号。

发明内容

然而，在专利文献1描述的技术中，用金属化图案涂布的连接材料被截留在焊料突块和金属化图案之间，引起电连接不良的问题。

本发明的目的是提供一种通过具有助焊剂功能的粘结剂层而与焊料耦合且可靠性得到提高的方法。本发明的另一个目的是提供提高了可靠性的电子器件。

本发明的一个方面提供了一种焊料连接的方法，使具有焊料突块的第一电子部件电连接至具有突起电极的第二电子部件，该方法包括：在表面形成粘结剂层，所述表面是第一电子部件中形成焊料突块的表面和第二电子部件中形成突起电极的表面中的一个表面；配置焊料突块使其面向突起电极，从而使第一电子部件和第二电子部对准；和，在使排列成相互面对的焊料突块和突起电极彼此接触的同时，加热并压缩焊料突块和突起电极，从而引起焊料突块和突起电极的压缩变形，其中，在形成粘结剂层的步骤中形成粘结剂层，并满足A+B＞C的关系，其中，焊料突块压缩变形前的高度表示为A[μm]，突起电极压缩变形前的高度表示为B[μm]，粘结剂层的厚度表示为C[μm]，且在加热和压缩焊料突块和突起电极的步骤中焊料突块和突起电极被压缩变形，从而满足D+E基本等于C的关系，其中，将焊料突块压缩变形后的高度表示为D[μm]，突起电极压缩变形后的高度表示为E[μm]。

本发明另一方面提供了电子器件，其包括通过上述用于提供焊料连接的方法连接的焊料连接。

本发明再一方面提供了电子器件的制造方法，其利用上述用于提供焊料连接的方法。

根据本发明，突起电极通过粘结剂层与焊料突块接触，然后进一步进行压缩接合和变形，从而可以利用两个构件的凸起状结构更高效率地除去焊料突块和突起电极接触点的粘结剂层。另外，形成粘结剂层，从而满足A+B＞C的关系，其中，焊料突块压缩变形前的高度表示为A[μm]，突起电极压缩变形前的高度表示为B[μm]，粘结剂层的厚度表示为C[μm]，且焊料突块和突起电极被压缩变形，从而满足D+E基本等于C的关系，其中将焊料突块压缩变形后的高度表示为D[μm]，突起电极压缩变形后的高度表示为E[μm]。这样可以除去焊料突块和突起电极的接触点中的粘结剂层，而没有任何残留。由此，可以在焊料连接中获得增强的电连接。