(57)【要約】【課題】半導体デバイスを基板に実装した後に熱負荷が加えられても位置ずれが生じない半導体デバイス実装体を提供する。【解決手段】基板２には３つの電極４ａ，４ｂ，４ｃが設けられており、光半導体素子３には、基板２の電極４ａ，４ｂ，４ｃと対向する位置に電極５ａ，５ｂ，５ｃが設けられている。シリコン基板２の電極４ａ，４ｂと光半導体素子３の電極５ａ，５ｂは金製のスタッドバンプ７によって接合されており、シリコン基板２の電極４ｃと光半導体素子３の電極５ｃは、半田６によって接合されている。スタッドバンプ７は予めシリコン基板２の電極４ａ，４ｂに設けられていたものであり、このスタッドバンプ７の先部が、光半導体素子３の金メッキされた電極５ａ，５ｂに固相接合されている。【選択図】図１
2011176201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に半導体デバイスが実装された半導体デバイス実装体において、
基板の電極と半導体デバイスの電極が、半田によって接合されるとともに金製のスタッドバンプによって接合されており、少なくとも前記スタッドバンプの先部が接合される前記電極の少なくとも表面が金で形成されていて、該電極の表面と前記スタッドバンプの先部が固相接合されていることを特徴とする半導体デバイス実装体。
【請求項２】
前記半田と前記スタッドバンプとが重ならないように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体デバイス実装体。
【請求項３】
前記半田と前記スタッドバンプとが重複して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体デバイス実装体。
【請求項４】
基板に半導体デバイスが実装された半導体デバイス実装体を製造する方法であって、
基板に半導体デバイスを接合する前に、予め基板の電極と半導体デバイスの電極に半田と金製のスタッドバンプを設けるとともに、前記電極のうちスタッドバンプの先部が接合される部分の表面を金で形成しておき、
前記基板の電極と前記半導体デバイスの電極とが互いに離間して対向するように前記基板と前記半導体デバイスを配置し、
前記半田を加熱して溶融させた状態で、前記基板と前記半導体デバイスとを接近させ、前記スタッドバンプの先部を該スタッドバンプと対向する電極に接触させて加圧し、スタッドバンプの先部とこれに対向する電極とを固相接合し、さらに溶融した前記半田を冷却して前記基板の電極と前記半導体デバイスの電極を半田接合することを特徴とする半導体デバイス実装体の製造方法。
【請求項５】
基板に半導体デバイスが実装された半導体デバイス実装体を製造する方法であって、
基板に半導体デバイスを接合する前に、予め基板の電極と半導体デバイスの電極のいずれか一方の電極に半田と金製のスタッドバンプを互いに重ならないように配置して設け、他方の電極のうち少なくとも前記スタッドバンプに接合される部分の表面を金で形成しておき、
前記基板の電極と前記半導体デバイスの電極とが互いに離間して対向するように前記基板と前記半導体デバイスを配置し、
前記半田を加熱して溶融させた状態で、前記基板と前記半導体デバイスとを接近させ、前記スタッドバンプの先部を該スタッドバンプと対向する電極に接触させて加圧し、スタッドバンプの先部とこれに対向する電極とを固相接合し、さらに溶融した前記半田を冷却して前記基板の電極と前記半導体デバイスの電極を半田接合することを特徴とする半導体デバイス実装体の製造方法。
【請求項６】
基板に半導体デバイスが実装された半導体デバイス実装体を製造する方法であって、
基板に半導体デバイスを接合する前に、予め基板の電極と半導体デバイスの電極のいずれか一方の電極に金製のスタッドバンプを設け、他方の電極の少なくとも表面を金で形成するとともに、該他方の電極に半田を設けておき、
前記半田と前記スタッドバンプとが互いに離間して対向するように前記基板と前記半導体デバイスを配置し、
前記半田を加熱して溶融させた状態で、前記基板と前記半導体デバイスとを接近させ、前記スタッドバンプの先部を該スタッドバンプと対向する電極に接触させて加圧し、スタッドバンプの先部とこれに対向する電極とを固相接合し、さらに溶融した前記半田を冷却して前記基板の電極と前記半導体デバイスの電極を半田接合することを特徴とする半導体デバイス実装体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板に半導体デバイスが実装された半導体デバイス実装体と、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信システムの適用領域拡大に伴い、光モジュールの小型化と低価格化が望まれており、それを実現するために半導体レーザなどの光素子と光導波路を直接光学的に結合させた構造が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示された光モジュールの製造方法では、光導波路が形成された基板に半田バンプを設け、この基板の上から半導体レーザ（半導体デバイス）を位置合わせをしながら下降していって、半導体レーザを基板上の適正な位置に配置して接触させ、この状態で半導体レーザと基板を加熱して半田バンプを溶解させ、さらに、半導体レーザの下面と基板の上面との距離が所定寸法となるまで半導体レーザを降下させ、その状態で半田バンプを冷却し固化して、半導体レーザを基板２に固定している。
【０００４】
なお、特許文献２には、半導体レーザにおいて半田バンプと対向する部位に、先端の尖ったＡｕスタッドバンプを設け、半導体レーザを基板に実装する際に、半田バンプを加熱し溶融した状態にしておき、Ａｕスタッドバンプの尖端を溶融した半田バンプに接触させることで、半田バンプの表面の酸化膜を突き破り、半田バンプの濡れ性を良好にする技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３３２８０３号公報
【特許文献２】特開２００７−４３０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、２つ以上の光半導体素子をＡｕＳｎ半田で基板に実装する場合、１つ目の光半導体素子を基板に実装した後に、２つ目の光半導体素子を基板に実装すると、２つ目の光半導体素子を基板に実装しているときに、１つ目光半導体素子を固定していたＡｕＳｎ半田も溶融してしまい、１つ目の光半導体素子の位置がずれてしまう虞がある。
これに対処するために、基板への実装の順番が後になるものほど融点の低い半田を用いる方法も考えられている。しかしながら、実装した後の工程での熱サイクル上の制約や、光半導体素子自体の耐熱性要求を満足させなければならないため、融点の異なる半田を多数使用することは現実的に困難である。
【０００７】
また、別の方法として、Ａｕスタッドバンプの圧着接合を利用する実装方法もあるが、圧着時のＡｕスタッドバンプ変形により実装位置ずれが生じるため、光軸調芯精度に限界があり、基幹系光デバイスなど結合損失を最小にする必要があるものには適用できない。なお、高い光軸調芯精度が要求されない光インターコネクション用光モジュールなどではＡｕスタッドバンプの圧着接合を利用する場合もあるが、半田接合と比較すると接合強度に劣り、信頼性に課題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、半導体デバイスを基板に実装した後に熱負荷が加えられても位置ずれが生じない半導体デバイス実装体とその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、基板に半導体デバイスが実装された半導体デバイス実装体において、基板の電極と半導体デバイスの電極が、半田によって接合されるとともに金製のスタッドバンプによって接合されており、少なくとも前記スタッドバンプの先部が接合される前記電極の少なくとも表面が金で形成されていて、該電極の表面と前記スタッドバンプの先部が固相接合されていることを特徴とする半導体デバイス実装体である。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記半田と前記スタッドバンプとが重ならないように配置されていることを特徴とする半導体デバイス実装体である。
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記半田と前記スタッドバンプとが重複して配置されていることを特徴とする半導体デバイス実装体である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、基板に半導体デバイスが実装された半導体デバイス実装体を製造する方法であって、基板に半導体デバイスを接合する前に、予め基板の電極と半導体デバイスの電極に半田と金製のスタッドバンプを設けるとともに、前記電極のうちスタッドバンプの先部が接合される部分の表面を金で形成しておき、前記基板の電極と前記半導体デバイスの電極とが互いに離間して対向するように前記基板と前記半導体デバイスを配置し、前記半田を加熱して溶融させた状態で、前記基板と前記半導体デバイスとを接近させ、前記スタッドバンプの先部を該スタッドバンプと対向する電極に接触させて加圧し、スタッドバンプの先部とこれに対向する電極とを固相接合し、さらに溶融した前記半田を冷却して前記基板の電極と前記半導体デバイスの電極を半田接合することを特徴とする半導体デバイス実装体の製造方法である。
【００１１】
請求項５に係る発明は、基板に半導体デバイスが実装された半導体デバイス実装体を製造する方法であって、基板に半導体デバイスを接合する前に、予め基板の電極と半導体デバイスの電極のいずれか一方の電極に半田と金製のスタッドバンプを互いに重ならないように配置して設け、他方の電極のうち少なくとも前記スタッドバンプに接合される部分の表面を金で形成しておき、前記基板の電極と前記半導体デバイスの電極とが互いに離間して対向するように前記基板と前記半導体デバイスを配置し、前記半田を加熱して溶融させた状態で、前記基板と前記半導体デバイスとを接近させ、前記スタッドバンプの先部を該スタッドバンプと対向する電極に接触させて加圧し、スタッドバンプの先部とこれに対向する電極とを固相接合し、さらに溶融した前記半田を冷却して前記基板の電極と前記半導体デバイスの電極を半田接合することを特徴とする半導体デバイス実装体の製造方法である。
【００１２】
請求項６に係る発明は、基板に半導体デバイスが実装された半導体デバイス実装体を製造する方法であって、基板に半導体デバイスを接合する前に、予め基板の電極と半導体デバイスの電極のいずれか一方の電極に金製のスタッドバンプを設け、他方の電極の少なくとも表面を金で形成するとともに、該他方の電極に半田を設けておき、前記半田と前記スタッドバンプとが互いに離間して対向するように前記基板と前記半導体デバイスを配置し、前記半田を加熱して溶融させた状態で、前記基板と前記半導体デバイスとを接近させ、前記スタッドバンプの先部を該スタッドバンプと対向する電極に接触させて加圧し、スタッドバンプの先部とこれに対向する電極とを固相接合し、さらに溶融した前記半田を冷却して前記基板の電極と前記半導体デバイスの電極を半田接合することを特徴とする半導体デバイス実装体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１から請求項３に係る発明によれば、光半導体素子が半田とスタッドバンプによって基板に接合されているので、接合強度が極めて高い。しかも、スタッドバンプの先部と電極が固相接合されているため、この半導体デバイス実装体を半田が溶融する温度まで再加熱した場合でも、基板と光半導体素子の位置関係がスタッドバンプによって保持され、光半導体素子の位置ズレは発生しないという効果がある。
したがって、１つの基板の上に２つ以上の光半導体素子を順番に実装する場合に、同じ融点の半田を使用しても、先に実装していた光半導体素子の位置がずれないという効果がある。また、この半導体デバイス実装体の光半導体素子を、さらに別の基板に実装する場合にも、半導体デバイス実装体の光半導体素子の接合に用いた半田と同じ種類（同じ融点）の半田を使用して実装することができるという効果がある。
【００１４】
請求項４から請求項６に係る発明によれば、請求項１に記載の半導体デバイス実装体を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施例１における半導体デバイス実装体の側面図である。
【図２】前記実施例１における半導体デバイス実装体の製造方法を説明する図（その１）である。
【図３】前記実施例１の半導体デバイス実装体の製造方法を説明する図（その２）である。
【図４】前記実施例１の半導体デバイス実装体の製造方法を説明する図（その３）である。
【図５】前記実施例１の半導体デバイス実装体の製造方法を説明する図（その４）である。
【図６】この発明の実施例２における半導体デバイス実装体の側面図である。
【図７】この発明の実施例２における半導体デバイス実装体の製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明に係る半導体デバイス実装体とその製造方法の実施例を図１から図７の図面を参照して説明する。
＜実施例１＞
この発明に係る半導体デバイス実装体とその製造方法の実施例１を図１から図５の図面を参照して説明する。
図１は、実施例１における半導体デバイス実装体１の側面図であり、半導体デバイス実装体１は、シリコン基板（以下、基板と略す）２に半導体デバイスとしての光半導体素子３が実装されて構成されている。
基板２と光半導体素子３には、互いに対向する位置に複数の電極４，５が設けられており、これら対向する電極４，５がＡｕＳｎ半田（以下、半田と略す）６と金製のスタッドバンプ７によって接合されている。
【００１７】
詳述すると、例えば、基板２の表面８には、３つの電極４ａ，４ｂ，４ｃが互いに離間して絶縁状態に配置されており、光半導体素子３の裏面９には基板２の電極４ａ，４ｂ，４ｃに対向して５ａ，５ｂ，５ｃが互いに離間して絶縁状態に配置されている。なお、図１では、基板２の電極４ｃが隣の電極４ａ，４ｂに接触しているように見えるが、中央に配置されている電極４ｃと、両側に配置されている電極４ａ，４ｂとは、紙面に直交する方向に互いにずらして配置されていて、互いに絶縁状態にある。光半導体素子３の電極５ａ，５ｂ，５ｃについても同様である。
【００１８】
そして、互いに対向して配置された基板２の電極４ａ，４ｂと光半導体素子３の電極５ａ，５ｂはスタッドバンプ７によって接合されており、互いに対向して配置された基板２の電極４ｃと光半導体素子３の電極５ｃは、半田６によって接合されている。つまり、半田６とスタッドバンプ７は互いに重ならないように配置されている。そして、この実施例１では、予め基板２の電極４ａ，４ｂに設けておいたスタッドバンプ７の先部が、光半導体素子３の電極５ａ，５ｂに固相接合されている。このように金製のスタッドバンプ７の先部を固相接合するために、この先部が接合される光半導体素子３の電極５ａ，５ｂの表面には金メッキがされている。なお、この実施例１では、半田６にＡｕＳｎ半田を用いているので、電極４ｃ，５ｃの表面にも金メッキがされている。なお、予めスタッドバンプ７を設けておく電極４ａ，４ｂについては表面を金メッキしてもよいし、金メッキしなくても構わない。
また、光半導体素子３の実装高さを正確に規定するために、基板２と光半導体素子３との間に台座１１が設置されている。
【００１９】
このように構成された半導体デバイス実装体１においては、光半導体素子３が半田６とスタッドバンプ７によって基板２に接合されているので、十分な接合強度を有する。それに加えて、スタッドバンプ７の先部と光半導体素子３の電極５ｃが固相接合されているため、この半導体デバイス実装体１を半田６が溶融する温度まで再加熱した場合でも、基板２と光半導体素子３の位置関係がスタッドバンプ７によって保持され、光半導体素子３の位置ズレは発生しない。
【００２０】
したがって、１つの基板２の上に２つ以上の光半導体素子３を順番に実装する場合に、同じ融点の半田６を使用しても、後から光半導体素子３を実装する際に、先に実装していた光半導体素子３の位置がずれることがない。
また、この半導体デバイス実装体１の光半導体素子３を、さらに別の基板に実装する場合にも、半導体デバイス実装体１の光半導体素子３の接合に用いた半田６と同じ種類（同じ融点）の半田を使用して実装することができるという効果がある。
【００２１】
なお、半田６とスタッドバンプ７の配置は前述した配置に限るものではなく、例えば、中央の電極４ｃ，５ｃをスタッドバンプ７で接合し、両側の電極４ａ，４ｂと５ａ，５ｂを半田６で接合してもよい。
また、半導体デバイス実装体１において、基板２と光半導体素子３の電極４，５は３つずつに限るものではなく、２つずつであっても、あるいは４つずつ以上あってもよい。また、スタッドバンプ７の数は２つに限らず、１つでもよいし、電極４，５が４つずつ以上ある場合には、スタッドバンプ７を３つ以上設けてもよい。
また、半田６はＡｕＳｎ半田に限るものではなく、ＳｎＳｂ半田、ＳｎＡｇＣｕ半田、ＳｎＰｂ半田などを用いることも可能である。なお、ＳｎＳｂ半田、ＳｎＡｇＣｕ半田、ＳｎＰｂ半田など、金を含まない半田６を用いる場合には、半田６によって接合する電極の表面は金メッキをしなくても構わない。
【００２２】
次に、前記半導体デバイス実装体１の製造方法を、図２から図５の図面にしたがって説明する。
実施例１における半導体デバイス実装体１の製造方法では、基板２に光半導体素子３を接合する前に、予め基板２の電極４と光半導体素子３の電極５のいずれか一方の電極に半田６と金製のスタッドバンプ７を互いに重ならないように配置して設け、他方の電極のうち少なくともスタッドバンプ７に接合される部分の表面を金で形成しておく。そして、基板２の電極４と光半導体素子３の電極５とが互いに離間して対向するように基板２と光半導体素子３を配置し、半田６を加熱して溶融させた状態で、基板２と光半導体素子３とを接近させ、スタッドバンプ７の先部をスタッドバンプ７と対向する電極に接触させて加圧し、スタッドバンプ７の先部とこれに対向する電極とを固相接合し、さらに溶融した半田６を冷却して基板２の電極と光半導体素子３の電極を半田接合する。
【００２３】
以下に、実施例１における半導体デバイス実装体１の製造方法を、さらに具体的に説明する。
光半導体素子３の電極５ａ，５ｂ，５ｃの表面および基板２の電極４ｃの表面には予め金メッキを施しておく。基板２の電極４ａ，４ｂの表面は金メッキをしてもよいし、金メッキをしなくても構わない。
光半導体素子３を基板２に接合する前に、予め、図２に示すように、基板２の電極４ａ，４ｂの表面に、金製のスタッドバンプ７をスタッドバンプボンダ（図示略）によって形成するとともに、基板２の電極４ｃの表面に半田６を配置する。また、台座１１を電極４ａ，４ｂの外側に設置する。
【００２４】
スタッドバンプ７は、電極４ａ，４ｂに接合される部分は略円板状の基部７ａとなっていて、基部７ａの中央から上方に向かって円錐状のピン部７ｂが起立していて、ピン部７ｂの先は尖っている。半田６の上面は、スタッドバンプ７の先端よりも若干低く位置させ、台座１１の上面は半田６の上面よりもさらに低く位置させる。
【００２５】
なお、半田６は、スタッドバンプ７を形成する前に供給してもよいし、スタッドバンプ７を形成した後に供給してもよい。半田６の供給は、予めメッキによって形成してもよいし、あるいは、半田ペースト印刷、半田ペースト塗布、半田リボン材をポンチ打ち抜きしたものなどで供給してもよい。
【００２６】
次に、基板２を１５０〜３００゜Ｃの温度に加熱し、その状態で、図３に示すように、基板２の上方から、下面が平滑に形成された成形ツール１００を下降させ、成形ツール１００をスタッドバンプ７におけるピン部７ｂの先端に押し付けて、ピン部７ｂの先端を押し潰し、平滑面７ｃを形成する。
【００２７】
そして、ピン部７ｂの先端を平滑面７ｃに形成した後、成形ツール１００を取り外す（図４参照）。なお、このようにスタッドバンプ７の先部を平滑面７ｃに形成した後に、半田６を供給してもよい。
【００２８】
次に、図５に示すように、予め電極５ａ，５ｂ，５ｃ表面に金メッキを施しておいた光半導体素子３を、基板２の上方に離間して配置し、基板２に対して正確に位置決めを行う。
この位置決めにより、光半導体素子３の電極５ａ，５ｂ，５ｃが基板２の電極４ａ，４ｂ，４ｃの真上に配置され、スタッドバンプ７の平滑面７ｃが光半導体素子３の電極５ａ，５ｂに対向して配置され、半田６が電極５ｃに対向して配置される。
【００２９】
そして、光半導体素子３を下降して、光半導体素子３の電極５ａ，５ｂ，５ｃを半田６の上面、スタッドバンプ７の平滑面７ｃに接触させ、基板２を３００〜３５０゜Ｃに加熱する。
この加熱により半田６が溶融したら、加熱状態を維持しつつ、光半導体素子３をさらに加圧下降していき、スタッドバンプ７におけるピン部７ｂの先部を押し潰しながら、光半導体素子３の裏面９を台座１１の上面に接触させる。そして、この状態を５〜３０秒程度保持する。これにより、スタッドバンプ７におけるピン部７ｂの先部が塑性変形しながら、金メッキされた電極５ａ，５ｂの表面（電極面）に固相接合される（図１参照）。
この後、基板２の加熱を終了して、常温に戻し、半田６を固化させることにより、基板２の電極４ｃと光半導体素子３の電極５ｃを半田６によって接合する。このようにして、光半導体素子３が半田６とスタッドバンプ７によって基板２に接合された、図１に示される半導体デバイス実装体１が完成する。
なお、この実施例１では、予め基板２の電極４ａ，４ｂにスタッドバンプ７を設けたが、予め光半導体素子３の電極５ａ，５ｂにスタッドバンプ７を設け、このスタッドバンプ７の先部を基板２の電極４ａ，４ｂに固相接合してもよい。この場合には、電極４ａ，４ｂの表面を金メッキしておく。
【００３０】
＜実施例２＞
次に、この発明に係る半導体デバイス実装体とその製造方法の実施例２を図６、図７の図面を参照して説明する。
図６は、実施例２における半導体デバイス実装体１の側面図であり、半導体デバイス実装体１は、シリコン基板（以下、基板と略す）２に半導体デバイスとしての光半導体素子３が実装されて構成されている。
基板２と光半導体素子３には、互いに対向する位置に複数の電極１４，１５が設けられており、これら対向する電極１４，１５がそれぞれＡｕＳｎ半田（以下、半田と略す）１６と金製のスタッドバンプ１７によって接合されている。
【００３１】
詳述すると、例えば、基板２の表面８には、４つの電極１４が互いに離間して絶縁状態に配置されており、光半導体素子３の裏面９には基板２の電極１４に対向して４つの電極１５が互いに離間して絶縁状態に配置されている。
【００３２】
そして、互いに対向して配置された基板２の電極１４と光半導体素子３の電極１５がそれぞれ、スタッドバンプ１７によって接合されるとともに、半田１６によって接合されている。つまり、半田１６とスタッドバンプ１７とが重複して配置されている。この実施例２では、予め光半導体素子３の電極１５に設けておいたスタッドバンプ１７の先部が、光半導体素子３の電極１５に固相接合されている。このように金製のスタッドバンプ１７の先部を固相接合するために、この先部が接合される基板２の電極１４の表面には金メッキがされている。なお、この実施例２では、半田６にＡｕＳｎ半田を用いているので、電極１５の表面にも金メッキがされている。
【００３３】
このように構成された半導体デバイス実装体１においては、光半導体素子３が半田１６とスタッドバンプ１７によって基板２に接合されているので、十分な接合強度を有する。それに加えて、スタッドバンプ１７の先部と基板２の電極１４が固相接合されているため、この半導体デバイス実装体１を半田１６が溶融する温度まで再加熱した場合でも、基板２と光半導体素子３の位置関係がスタッドバンプ１７によって保持され、光半導体素子３の位置ズレは発生しない。
【００３４】
したがって、加熱により反ってしまう基板２や光半導体素子３を使用した場合や光半導体素子３の薄型化により反りが大きい場合に、半田１６が溶融しても、スタッドバンプ１７によって基板２の電極１４と光半導体素子３の電極１５の接合状態が保持されるため、接合が離れてしまうという不具合を回避でき、接続不良が起こり難い。したがって、半導体デバイス実装体１の信頼性が向上する。
【００３５】
また、１つの基板２の上に２つ以上の光半導体素子３を順番に実装する場合に、同じ融点の半田１６を使用しても、後から光半導体素子３を実装する際に、先に実装していた光半導体素子３の位置がずれることがない。
また、この半導体デバイス実装体１の光半導体素子３を、さらに別の基板に実装する場合にも、半導体デバイス実装体１の光半導体素子３の接合に用いた半田１６と同じ種類（同じ融点）の半田を使用して実装することができるという効果がある。
【００３６】
なお、実施例２の半導体デバイス実装体１において、基板２と光半導体素子３の電極１４，１５は４つずつに限るものではなく、２つずつであってもよいし、３つずつであってもよいし、あるいは５つずつ以上あってもよい。
また、半田１６はＡｕＳｎ半田に限るものではなく、ＳｎＳｂ半田、ＳｎＡｇＣｕ半田、ＳｎＰｂ半田などを用いることも可能である。なお、ＳｎＳｂ半田、ＳｎＡｇＣｕ半田、ＳｎＰｂ半田など、金を含まない半田１６を用いる場合には、予めスタッドバンプ１７を設けておく電極の表面は、金メッキをしなくても構わない。
【００３７】
次に、実施例２の半導体デバイス実装体１の製造方法を、図７の図面にしたがって説明する。
実施例２における半導体デバイス実装体１の製造方法では、基板２に光半導体素子３を接合する前に、予め基板２の電極１４と光半導体素子３の電極１５のいずれか一方の電極に金製のスタッドバンプ１７を設け、他方の電極の少なくとも表面を金で形成するとともに、該他方の電極に半田１６を設けておく。そして、半田１６とスタッドバンプ１７とが互いに離間して対向するように基板２と光半導体素子３を配置し、半田１６を加熱して溶融させた状態で、基板２と光半導体素子３とを接近させ、スタッドバンプ１７の先部をスタッドバンプ１７と対向する電極に接触させて加圧し、スタッドバンプ１７の先部とこれに対向する電極とを固相接合し、さらに溶融した半田１６を冷却して基板２の電極１４と半導体デバイスの電極１５を半田接合する。
【００３８】
以下に、実施例２における半導体デバイス実装体１の製造方法を、さらに具体的に説明する。
基板２の各電極１４の表面と半導体素子３の各電極１５の表面には予め金メッキを施しておく。
そして、光半導体素子３を基板２に接合する前に、予め、図７に示すように、基板２の各電極１４の表面に半田１６を配置するとともに、光半導体素子３の各電極１５の表面に、金製のスタッドバンプ１７をスタッドバンプボンダ（図示略）によって形成する。
なお、スタッドバンプ１７は、実施例１におけるスタッドバンプ７と同様、基部１７ａとピン部１７ｂを備えて構成されている。半田１６の供給方法も実施例１と同じであるので説明を省略する。
【００３９】
そして、図７に示すように、光半導体素子３を、基板２の上方に離間して配置し、基板２に対して正確に位置決めを行う。この位置決めにより、光半導体素子３の各電極１５が基板２の各電極１４の真上に配置され、各スタッドバンプ１７の先端が各半田１６に対向して配置される。
【００４０】
次に、基板２を３００〜３５０゜Ｃに加熱し、半田１６を溶融させる。
半田１６が溶融したら、この加熱状態を維持しつつ、光半導体素子３を下降していき、スタッドバンプ１７のピン部１７ｂを、溶融した半田１６内に進入させ、さらに、ピン部１７ｂの先端を基板２の電極１４に突き当てる。
【００４１】
さらに、前記加熱状態を維持しつつ、ピン部１７ｂの先端が電極１４に突き当たったときから所定寸法だけ、光半導体素子３を加圧しながら下降することによって、ピン部１７ｂの先部を押し潰し、塑性変形させる。
そして、基板２の加熱、および、光半導体素子３の加圧を維持しつつ、この状態を５〜３０秒程度保持する。これにより、ピン部１７ｂの先部が塑性変形しながら、金メッキされた電極１４の表面（電極面）に固相接合される。
この後、基板２の加熱を終了して、常温に戻し、半田１６を固化させることにより、基板２の各電極１４と光半導体素子３の各電極１５を半田６によって接合する。このようにして、光半導体素子３が半田１６とスタッドバンプ１７によって基板２に接合された、図６に示される半導体デバイス実装体１が完成する。
【００４２】
図６では、半田１６が直接には光半導体素子３の電極１５に接合されていないが、半田１６がスタッドバンプ１７に接合されているので、基板２の電極１４と光半導体素子３の電極１５はスタッドバンプ１７を介して半田１６によって接合されていると言える。なお、半田１６を光半導体素子３の電極１５に直接接合するようにしてもよいことは勿論である。
【００４３】
また、この実施例２では、予め、光半導体素子３の各電極１５にスタッドバンプ１７を設け、基板２の各電極１４に半田１６を設け、スタッドバンプ１７の先部を基板２の電極１４に固相接合したが、基板２の電極１４にスタッドバンプ１７を設け、光半導体素子３の電極１５に半田１６を設け、スタッドバンプ１７の先部を光半導体素子３の電極１５に固相接合してもよい。この場合には、光半導体素子３の電極１５の表面を金メッキする。なお、半田１６に、ＳｎＳｂ半田、ＳｎＡｇＣｕ半田、ＳｎＰｂ半田など、金を含まない半田を用いる場合には、予めスタッドバンプ１７を設けておく電極、すなわち基板２の電極１４の表面は、金メッキをしなくても構わない。
【００４４】
この発明は、光通信用の光モジュール、特に、変調器内蔵半導体レーザ装置やＣＷＤＭ用ＴＯＳＡ／ＲＯＳＡなど２つ以上の光半導体素子を高精度に光軸調芯する必要がある光モジュールなどの半導体デバイスなどに適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  半導体デバイス実装体
２  基板
３  光半導体素子（半導体デバイス）
４ａ，４ｂ，４ｃ，１４  基板の電極
５ａ，５ｂ，５ｃ，１５  光半導体素子の電極（半導体デバイスの電極）
６，１６  半田
７，１７  スタッドバンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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