(57)【要約】【課題】バンプ接合部の水平方向の機械的強度を向上させ、樹脂封止ができない光半導体チップやＭＥＭＳ基板にも適用可能である電子部品の製造方法及びこのような製造方法により製造される電子部品を提供すること。【解決手段】ＭＥＭＳ基板２上に第１のＡｕバンプ６を形成し（ステップＳ１）、回路基板４上に第１のＡｕバンプ６よりサイズが大きい第２のＡｕバンプ８を形成し（ステップＳ２）、第２のＡｕバンプ８の頂部に凹部を形成し（ステップＳ３）、第２のＡｕバンプ８の凹部頂面にＡｕ／Ｓｎを転写し（ステップＳ４）、第１のＡｕバンプ６と第２のＡｕバンプ８とを位置合わせし、第１のＡｕバンプ６の頂部を第２のＡｕバンプ８の凹部に嵌合させ（ステップＳ５）、これらの嵌合部の外周境界部を接合して電子部品を製造する（ステップＳ６）。【選択図】図１
2005174981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板の電極端子上に第１のバンプ電極を形成する工程と、
第２の基板の電極端子上に頂部の面積が前記第１のバンプ電極よりも大きい第２のバンプ電極を形成する工程と、
前記第２のバンプ電極の頂部に凹部を設ける工程と、
前記凹部の頂面に接合部材を転写する工程と、
前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極とを位置合わせし、前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極とを嵌合させる工程と、
前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極とを接合する工程と、
を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記の第２のバンプ電極の頂部に凹部を設ける工程は、前記第２のバンプ電極よりも硬い球体に前記第２のバンプ電極を押圧する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記第２のバンプ電極よりも硬い球体は、ガラス球であることを特徴とする請求項２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記の第２のバンプ電極の頂面に前記接合部材を転写する工程は、膜厚が均一にされた接合部材に前記第２のバンプ電極の凹部頂面を押し当てる工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項５】
前記押し当てる工程は、前記第２のバンプ電極を前記接合部材の融点以上に加熱して、前記接合部材を溶融させる工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の電子部品の製造方法。
【請求項６】
前記第２のバンプ電極の頂面に前記接合部材を転写する工程は、前記接合部材を一定の膜厚に印刷した後、第２のバンプ電極の凹部頂面を押し当て、接合部材を凹部頂面へ転写する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項７】
前記第１のバンプ電極と第２のバンプ電極とを位置合わせし、前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極とを嵌合させる工程は、前記第１の基板又は前記第２の基板の何れか一方の保持力をなくした後、前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極を嵌合させることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項８】
前記第１の基板の電極端子上に第１のバンプ電極を形成する工程において、前記第１のバンプ電極を前記第２のバンプ電極よりも柔らかい材料で形成することを特徴とする請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項９】
前記第１のバンプ電極よりも柔らかい材料は、ハンダであることを特徴とする請求項８に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１０】
第１の基板の電極端子と第２の基板の電極端子とが、バンプ電極を介して接合される電子部品において、
前記バンプ電極が、前記第１の基板に設けられた第１のバンプ電極と前記第２の基板に設けられた凹型の第２のバンプ電極とを嵌合させて、かつ前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極との嵌合部の周囲を接合部材により補強することで形成されることを特徴とする電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と基板とをバンプを介してフリップチップ実装して製造される電子部品の製造方法及びそのような電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化を実現する為に、半導体装置の実装密度を向上させる高密度実装技術の開発が重要となっている。このような高密度実装技術の中で、最も有効な高密度実装技術として、半導体チップと回路基板との電極間をバンプを介して接続するフリップチップ実装方法がある。フリップチップ実装方法は、実装する半導体チップと回路基板との主面内で接続が完了できるので、実装面積を半導体チップとほぼ同等のサイズまで小さくすることが可能である。
【０００３】
このフリップチップ実装を用いた半導体パッケージ及びその製造方法が、特許文献１において提案されている。この特許文献１において提案されている半導体パッケージは、図１３に示すように、導体端子３１ａ面に突起電極３１ｂが設けられた配線部を一主面に備えた基板３１と、この基板３１の突起電極３１ｂに、電極パッド３０ａ面に設けられた突起電極３０ｂを対応させてフェースダウン型に接続・実装した半導体チップ３０と、この半導体チップ３０の下面と基板３１の上面との間を充填するための封止樹脂層３２と、基板３１の配線部と電気的に接続し、かつ他主面側に導出・露出させた平面型の外部接続端子３１ｃから構成されており、基板の突起電極３１ｂと半導体チップの突起電極３０ｂとが固相拡散接続されている。
【０００４】
また、特許文献１において提案されている半導体パッケージは、基板の導体端子３１ａ面上に突起電極３１ｂを形成する工程と、半導体チップの電極パッド３０ａ面上に突起電極３０ｂを形成する工程と、基板の突起電極３１ｂに半導体チップ３０の突起電極３０ｂを対応させて位置合わせ・配置する工程と、位置合わせした基板３１及び半導体チップ３０の突起電極同士を加圧して拡散接続させる工程と、拡散接続させた基板３１の上面と半導体チップ３０の下面が成す間隙に封止樹脂を充填する工程と、充填した封止樹脂を硬化させる工程とを経て製造される。
【特許文献１】特許第３２９７２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の半導体パッケージの固相拡散接続は、半導体チップの突起電極３０ｂと基板の突起電極３１ｂの各々の頂部のみで接合する構造になっている。このため、接合面積が小さく、水平方向からのストレスに対して非常に弱い。その為、必ず半導体チップ３０の下面と基板の上面との間隙を封止樹脂で機械的に補強しなければならない。
【０００６】
その結果、特許文献１の技術を、面発光レーザやＰＤといった光半導体チップや、機械的駆動部を有するＭＥＭＳ基板などの樹脂封止が難しい半導体チップのフリップチップ実装に適用することは困難である。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、バンプ接合部の水平方向の機械的強度を向上させ、樹脂封止ができない光半導体チップやＭＥＭＳ基板にも適用可能である電子部品の製造方法及びこのような製造方法により製造される電子部品を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様による電子部品の製造方法は、第１の基板の電極端子上に第１のバンプ電極を形成する工程と、第２の基板の電極端子上に頂部の面積が前記第１のバンプ電極よりも大きい第２のバンプ電極を形成する工程と、前記第２のバンプ電極の頂部に凹部を設ける工程と、前記凹部の頂面に接合部材を転写する工程と、前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極とを位置合わせし、前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極とを嵌合させる工程と、前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極とを接合する工程とを有する。
【０００９】
この第１の態様によれば、回路基板上に形成した一方のバンプ電極に凹部を設けてバンプ接続部を嵌合構造にするので、その結果、パンプ接続部の水平ストレスに対する耐久性を向上させることができる。
【００１０】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第２の態様による電子部品の製造方法は、第１の態様において、前記の第２のバンプ電極の頂部に凹部を設ける工程は、前記第２のバンプ電極よりも硬い球体に前記第２のバンプ電極を押圧する工程を含む。
【００１１】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第３の態様による電子部品の製造方法は、前記第２のバンプ電極よりも硬い球体は、ガラス球である。
【００１２】
これら第２及び第３の態様によれば、押圧させる物体が球形であるので、最初に、バンプ電極に点で接触し、その後連続的に接触面が大きくなっていく。これにより、バンプ電極の頂部が容易に塑性変形を開始しやすい。
【００１３】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第４の態様による電子部品の製造方法は、第１の態様において、前記の第２のバンプ電極の頂面に前記接合部材を転写する工程は、膜厚が均一にされた接合部材に前記第２のバンプ電極の凹部頂面を押し当てる工程を含む。
【００１４】
この第４の態様によれば、接合部材の膜厚が均一なので、バンプの凹部頂面と接触する部分の接合部材の体積が常に同じになる。その結果、接合部材の転写量が安定する。
【００１５】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第５の態様による電子部品の製造方法は、第４の態様において、前記押し当てる工程は、前記第２のバンプ電極を前記接合部材の融点以上に加熱して、前記接合部材を溶融させる工程を含む。
【００１６】
この第５の態様によれば、接合部材を加熱溶融するので、接合部材をバンプ電極により転写しやすくなる。
【００１７】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第６の態様による電子部品の製造方法は、第１の態様において、前記の第２のバンプ電極の頂面に前記接合部材を転写する工程は、前記接合部材を一定の膜厚に印刷した後、第２のバンプ電極の凹部頂面を押し当て、接合部材を凹部頂面へ転写する工程を含む。
【００１８】
この第６の態様によれば、接合部材に転写するのに加熱を必要としないので、基板や実装済みの部品に熱ストレスを与えることがない。
【００１９】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第７の態様による電子部品の製造方法は、第１の態様において、前記の第１のバンプ電極と第２のバンプ電極とを位置合わせし、前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極とを嵌合させる工程は、前記第１の基板又は前記第２の基板の何れか一方の保持力をなくした後、前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極を嵌合させる。
【００２０】
この第７の態様によれば、回路基板の保持力をゼロにして嵌合させることにより、凹凸形状によるならい動作を発生させることができる。その結果、第１のバンプ電極と第２のバンプ電極との位置合わせ精度を向上させることができる。
【００２１】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第８の態様による電子部品の製造方法は、第１の態様において、前記第１の基板の電極端子上に第１のバンプ電極を形成する工程において、前記第１のバンプ電極を前記第２のバンプ電極よりも柔らかい材料で形成する。
【００２２】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第９の態様による電子部品の製造方法は、第８の態様において、前記第１のバンプ電極よりも柔らかい材料は、ハンダである。
【００２３】
これら第８及び第９の態様によれば、第１のバンプ電極を第２のバンプ電極よりも柔らかい材料で形成するので、低い圧力で嵌合させることができる。その結果、加圧による基板電極へのストレスが低減でき、脆弱な基板への適用が可能である。
【００２４】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第１０の態様による電子部品は、第１の基板の電極端子と第２の基板の電極端子とが、バンプ電極を介して接合される電子部品において、前記バンプ電極が、前記第１の基板に設けられた第１のバンプ電極と前記第２の基板に設けられた凹型の第２のバンプ電極とを嵌合させて、かつ前記第１のバンプ電極と前記第２のバンプ電極との嵌合部の周囲を接合部材により補強することで形成される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、バンプ接合部の水平方向の機械的強度を向上させ、樹脂封止ができない光半導体チップやＭＥＭＳ基板にも適用可能である電子部品の製造方法及びこのような製造方法により製造される電子部品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００２７】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態は、基板の大部分に可動部を有するＭＥＭＳ基板と可動部に対応する駆動電極を有する回路基板とをフリップチップ接続して電子部品（静電駆動型デバイス）を製造する例である。
【００２８】
ここで、図１は、本発明の第１の実施形態における電子部品の製造方法の工程フローチャートを示す。また、図２から図４は、図１のそれぞれの工程について詳細に示した図である。
【００２９】
図１に示すように、第１の実施形態は、ＭＥＭＳ基板の電極上に第１のＡｕバンプを形成する工程（ステップＳ１）と、回路基板の電極上に第１のＡｕバンプよりサイズが大きい第２のＡｕバンプを形成する工程（ステップＳ２）と、第２のＡｕバンプの頂部をガラス球により押圧して凹部を形成する工程（ステップＳ３）と、Ａｕ／Ｓｎの薄膜に第２のＡｕバンプの凹部頂面に押圧し更に加熱することで、第２のＡｕバンプの凹部頂面にＡｕ／Ｓｎを転写する工程（ステップＳ４）と、第１のＡｕバンプと第２のＡｕバンプとを位置合わせし、第１のＡｕバンプの頂部を第２のＡｕバンプの凹部に嵌合させる工程（ステップＳ５）と、第１のＡｕバンプをＡｕ／Ｓｎの融点以上に加熱し、嵌合部の外周境界部を接合する工程（ステップＳ６）とから構成されている。  
ここで、図１において、ステップＳ１とステップＳ２の順序を逆にしても構わない。
【００３０】
以下、図１のそれぞれの工程について詳細に説明する。  
図２（ａ）は、図１のステップＳ１について詳細に示した図である。ステップＳ１においては、まずＭＥＭＳ基板２を１５０〜２００℃に加熱した図示しないステージ上に真空吸着等の手法により保持する。ここで、ＭＥＭＳ基板２には、可動部１等が設けられている。次に、φ１５〜３０μｍの図示しないＡｕ線を通した図示しないキャピラリをＭＥＭＳ基板２上のＡｌ電極５に接触させる。そして、キャピラリ内のＡｕ線とＡｌ電極５とを超音波振動により接合した後、キャピラリを引き上げる。その後、Ａｕ線を引き千切り、第１のＡｕバンプ６を形成する。その後、第１のＡｕバンプ頂部の高さを一定にする。
【００３１】
図２（ｂ）は、図１のステップＳ２について詳細に示した図である。ステップＳ２においては、まず、回路基板４のＡｌ電極７上に第２のＡｕバンプ８を形成する。これは、φ３０〜４０μｍの図示しないＡｕ線を用いて、ステップＳ１で説明したのと同様にして行えばよい。第２のＡｕバンプ８を形成した後、平坦な金属プレートを用いて第２のＡｕバンプ頂部を５０〜３００ｇｆ／バンプ程度の押圧力で押圧し、バンプの高さを一定にすると共に、バンプ頂面の面積を広げる。ここでは、第２のＡｕバンプ８の頂面の面積が、第１のＡｕバンプ６の頂面の面積よりも広くなるようにする。
【００３２】
図２（ｃ）は、図１のステップＳ３について詳細に示した図である。ステップＳ３においては、まず、回路基板４を上下反転させた後、金属プレート１５上に配されたガラス球９によって第２のＡｕバンプ８の頂部を押圧する。これにより、第２のＡｕバンプ８の頂部がガラス球９の形状に合わせて塑性変形して、第２のＡｕバンプ８に凹部が形成される。ここで、第２のＡｕバンプ８の頂部を押圧する際、第２のＡｕバンプ８を加熱すると、より塑性変形させやすい。
【００３３】
図３（ａ）は、図１のステップＳ４について詳細に示した図である。ステップＳ４においては、まず、厚さ１０〜３０μｍのＡｕ／Ｓｎ薄膜１０をガラスプレート１７上に置き、更にその上に、厚さ３０〜１００μｍの開口部１１を設けたメタルマスク１２を配置して、薄膜１０を上から押さえる。ここで、第１の実施形態で使用するＡｎ／Ｓｎは、例えばＡｕ８０％、Ｓｎ２０％の組成で、融点が２８０℃の合金であるが、これに限るものではない。また、メタルマスク１２上の開口部１１は、回路基板４に形成した第２のＡｕバンプ８の位置に合わせて形成しておくものとする。
【００３４】
薄膜１０にメタルマスク１２を配置した後、第２のＡｕバンプ８の凹部頂面と開口部１１とを位置合わせして、薄膜１０に第２のＡｕバンプ８の凹部頂面を熱圧着する。この時に加える荷重はステップＳ２の工程で加えた押圧力以下とし、加熱温度はＡｕ／Ｓｎの融点２８０℃以上とする。この結果、第２のＡｕバンプ８の凹部頂面にＡｕ／Ｓｎ１３ａが転写される。
【００３５】
図３（ｂ）は、図１のステップＳ５について詳細に示した図である。ステップＳ５においては、まず、ＭＥＭＳ基板２上に形成された第１のＡｕバンプ６のバンプ中心と回路基板４上に形成された第２のＡｕバンプ８のバンプ中心とを位置合わせする。その後、第１のＡｕバンプ６の頂部を第２のＡｕバンプ８の凹部に圧力を加えつつ嵌合させる。この時、第１のＡｕバンプ６の頂部が第２のＡｕバンプ８の凹部形状に合わせて塑性変形する。また、ＭＥＭＳ基板２と回路基板４との基板間隔は、嵌合する際の加圧力を制御することにより調整する。
【００３６】
図４は、図１のステップＳ６について詳細に示した図である。ステップＳ６においては、まず、不活性雰囲気（例えば、窒素雰囲気）中で、第１のＡｕバンプ６をＡｕ／Ｓｎの融点２８０℃以上に加熱する。これにより、第２のＡｕバンプ８の凹部頂面に転写されていたＡｎ／Ｓｎ１３ａを溶融させ、第１のＡｕバンプ６と第２のＡｕバンプ８との嵌合部の外周境界部１４を液相拡散接合する。これにより第１のＡｕバンプ６と第２のＡｕバンプ８との嵌合部が補強される。なお、このステップＳ６を不活性雰囲気中で行うのは、Ａｕ／Ｓｎ１３ａの酸化を防止するためである。
【００３７】
以上、説明したように、第１の実施形態によれば、回路基板上に形成した第２のＡｕバンプに凹部を設けてＭＥＭＳ基板上の第１のＡｕバンプとの嵌合構造を形成するようにし、更に嵌合した外周境界部を接合部材で液層拡散接合する。
【００３８】
これにより、両パンプの接続部における水平ストレスに対する耐久性を向上させることできる。また、第１の実施形態の技術は、樹脂封止ができない光半導体チップや機械駆動部を有するＭＥＭＳ基板の実装にも適用可能である。
【００３９】
更に、本発明の第１の実施形態では、Ａｕ／Ｓｎ薄膜を接合材料に用いているので、第２のＡｕバンプ８の凹部頂面に転写する際の転写量が安定する。このため、凹部頂面に確実に接合部材を転写することができる。また、転写量が安定するので、接合材料の転写量が多すぎるために他の部材と短絡してしまう等の事故が生じる可能性を低減させることができる。
【００４０】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本発明の第２の実施形態も、第１の実施形態と同様に、基板の大部分に可動部を有するＭＥＭＳ基板と可動部に対応する駆動電極を有する回路基板とをフリップチップ接続して静電駆動型デバイスを製造する例である。しかしながら、第２の実施形態では、第１のＡｕバンプと第２のＡｕバンプとを接合する際の接合材料が異なっている。
【００４１】
ここで、図５は、本発明の第２の実施形態における電子部品の製造方法の工程フローチャートを示す。また、図６から図８は、図５のそれぞれの工程について詳細に示した図である。
【００４２】
図５に示すように、第２の実施形態は、ＭＥＭＳ基板の電極上に第１のＡｕバンプを形成する工程（ステップＳ１１）と、回路基板の電極上に第１のＡｕバンプよりサイズが大きい第２のＡｕバンプを形成する工程（ステップＳ１２）と、第２のＡｕバンプの頂部をガラス球により押圧して凹部を形成する工程（ステップＳ１３）と、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕハンダペーストに第２のＡｕバンプの凹部頂面を押圧して、第２のＡｕバンプの凹部頂面にＳｎ／Ａｇ／Ｃｕハンダペーストを転写する工程（ステップＳ１４）と、第１のＡｕバンプと第２のＡｕバンプとを位置合わせし、回路基板の保持力をゼロにした後、第１のＡｕバンプの頂部を第２のＡｕバンプの凹部に嵌合させる工程（ステップＳ１５）と、第１のＡｕバンプをＳｎ／Ａｇ／Ｃｕハンダの融点以上に加熱し、嵌合部の外周境界部を接合する工程（ステップＳ１６）とから構成されている。  
ここで、図５において、ステップＳ１１とステップＳ１２の順序を逆にしても構わない。
【００４３】
以下、図５のそれぞれの工程について詳細に説明する。  
図６（ａ）は、図５のステップＳ１１について詳細に示した図である。ステップＳ１１においては、まず、ＭＥＭＳ基板２を１５０〜２００℃に加熱した図示しないステージ上に真空吸着等の手法により保持する。次に、φ１５〜３０μｍの図示しないＡｕ線を通した図示しないキャピラリをＭＥＭＳ基板２上のＡｌ電極５に接触させる。そして、キャピラリ内のＡｕ線とＡｌ電極５とを超音波振動により接合した後、キャピラリを引き上げる。その後、Ａｕ線を引き千切り、第１のＡｕバンプ６を形成する。その後、第１のＡｕバンプ頂部の高さを一定にする。
【００４４】
図６（ｂ）は、図５のステップＳ１２について詳細に示した図である。ステップＳ１２においては、まず、回路基板４のＡｌ電極７上に第２のＡｕバンプ８を形成する。これは、φ３０〜４０μｍの図示しないＡｕ線を用いて、第１の実施形態のステップＳ１で説明したのと同様にして行えばよい。第２のＡｕバンプ８を形成した後、平坦な金属プレートを用いて第２のＡｕバンプ頂部を５０〜３００ｇｆ／バンプ程度の押圧力で押圧し、バンプの高さを一定にすると共に、バンプ頂面の面積を広げる。ここでは、第２のＡｕバンプ８の頂面の面積が、第１のＡｕバンプ６の頂面の面積よりも広くなるようにする。
【００４５】
図６（ｃ）は、図５のステップＳ１３について詳細に示した図である。ステップＳ１３においては、まず、回路基板４を上下反転させた後、金属プレート１５上に配されたガラス球９によって第２のＡｕバンプ８の頂部を押圧する。これにより、第２のＡｕバンプ８の頂部はガラス球９の形状に合わせて塑性変形して、第２のＡｕバンプ８に凹部が形成される。ここで、第２のＡｕバンプ８の頂部を押圧する際、第２のＡｕバンプ８を加熱すると、より塑性変形させやすい。
【００４６】
図７は、図５のステップＳ１４について詳細に示した図である。ステップＳ１４においては、まず、転写皿１９にＳｎ／Ａｇ／Ｃｕハンダペースト１６を供給する。ここで、第２の実施形態で使用するハンダペーストは、Ｓｎ９６．５％、Ａｇ３％、Ｃｕ０．５％の組成で、融点２２１℃の合金であるが、これに限るものではない。
【００４７】
次に、スキージ２１を用いてＳｎ／Ａｇ／Ｃｕハンダペースト１６の厚さを１０〜３０μｍ程度にする。そして、第２のＡｕバンプ８の凹部頂面でＳｎ／Ａｇ／Ｃｕハンダペースト１６を押圧する。このとき、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕハンダペースト１６のフラックス成分の粘着力によりＳｎ／Ａｇ／Ｃｕハンダペースト１６の薄膜が第２のＡｕバンプ８の凹部頂面に転写される。この時に加える荷重は、ステップＳ１２の工程で加えた押圧力以下とする。
【００４８】
図８（ａ）は、図５のステップＳ１５について詳細に示した図である。ステップＳ１５においては、まず、マウンター２４にＭＥＭＳ基板２を保持させた状態で、ＭＥＭＳ基板２上に形成された第１のＡｕバンプ６の位置と回路基板４上に形成された第２のＡｕバンプ８の位置とを大まかに合わせる。その後、図示しないステージの真空吸引を切り、回路基板４の保持力をゼロにする。そして、この状態で、第１のＡｕバンプ６の頂部を第２のＡｕバンプ８の凹部に押圧させると、第１のＡｕバンプ６と第２のＡｕバンプ８のバンプ中心位置のズレ量だけ回路基板４が水平方向に移動して、第１のＡｕバンプ６と第２のＡｕバンプ８とが嵌合される。なお、第２の実施形態では、回路基板４の側の保持力をゼロにする例について説明しているが、逆にＭＥＭＳ基板２の側の保持力をゼロにするようにしても良い。
【００４９】
図８（ｂ）は、図５のステップＳ１６について詳細に示した図である。ステップＳ１６においては、まず、第１のＡｕバンプ６をＳｎ／Ａｇ／Ｃｕハンダペーストの融点２２１℃以上に加熱する。これにより、第２のＡｕバンプ８の凹部頂面に転写されたＳｎ／Ａｇ／Ｃｕハンダペースト１６を溶融させ、嵌合部の外周境界部１４を液相拡散接合する。
【００５０】
このようにして電子部品を製造することにより、水平ストレスに強いバンプ接続構造となる。
【００５１】
また、本発明の第２の実施形態では、接合部材にフラックスを含有したハンダペーストを用いているので、ＭＥＭＳ基板２と回路基板４とを大気中で接合することが可能である。更に、回路基板４の保持力をゼロにした後で、第１のＡｕバンプ６と第２のＡｕバンプ８を嵌合させることにより、凹凸形状によるならい動作が発生する。その結果、第１のＡｕバンプ６と第２のＡｕバンプ８との位置合わせ精度が向上する。したがって、マウンターの搭載精度が悪く、第１のＡｕバンプの位置がずれているような場合でも確実に接合することができる。
【００５２】
［第３の実施形態］ 
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。この第３の実施形態も、基板の大部分に可動部を有するＭＥＭＳ基板と可動部に対応する駆動電極を有する回路基板をフリップチップ接続して静電駆動型デバイスを製造する例である。しかしながら、第３の実施形態では、第１のバンプの材質が第１及び第２の実施形態と異なっている。
【００５３】
ここで、図９は、本発明の第３の実施形態における電子部品の製造方法の工程フローチャートを示す。また、図１０から図１２は、図９のそれぞれの工程について詳細に示した図である。
【００５４】
図９に示すように、第３の実施形態は、ＭＥＭＳ基板の電極上にハンダバンプを形成する工程（ステップＳ２１）と、回路基板の電極上にハンダバンプよりサイズが大きいＡｕバンプを形成する工程（ステップＳ２２）と、Ａｕバンプの頂部をガラス球により押圧して凹部を形成する工程（ステップＳ２３）と、Ａｕ／Ｓｎの薄膜に、Ａｕバンプの凹部頂面に押圧し更に加熱することで、Ａｕバンプの凹部頂面にＡｕ／Ｓｎを転写する工程（ステップＳ２４）と、ハンダバンプとＡｕバンプとを位置合わせし、ハンダバンプの頂部をＡｕバンプの凹部に嵌合させる工程（ステップＳ２５）と、ハンダバンプをＡｕ／Ｓｎの融点以上に加熱し、嵌合部の外周境界部を接合する工程（ステップＳ２６）とから構成されている。  
ここで、図９において、ステップＳ２１とステップＳ２２の順序を逆にしても構わない。
【００５５】
以下、図９のそれぞれの工程について詳細に説明する。  
図１０（ａ）は、図９のステップＳ２１について詳細に示した図である。ステップＳ２１においては、まず、ＭＥＭＳ基板２のＮｉ／Ａｕ電極２２上にＳｎ／Ａｇ／Ｃｕハンダペーストを印刷した後、リフロー（流動化処理）することによりハンダバンプ１８を形成する。ここで、第３の実施形態においてＮｉ／Ａｕ電極を用いているのは、ハンダペーストを印刷できるようにするためである。即ち、第１の実施形態や第２の実施の形態のようにＡｌ電極を用いた場合にはハンダペーストを印刷することができず、ハンダバンプを形成することができない。
【００５６】
図１０（ｂ）は、図９のステップＳ２２について詳細に示した図である。ステップＳ２２においては、まず、回路基板４を１５０〜２００℃に加熱した図示しないステージ上に真空吸着等により保持させる。そして、回路基板４のＡｌ電極７上にＡｕバンプ８を形成する。これは、φ３０〜４０μｍの図示しないＡｕ線を用いて、上記した第１の実施形態や第２の実施形態で説明したのと同様にして行えばよい。Ａｕバンプ８を形成した後、平坦な金属プレートを用いてＡｕバンプ頂部を５０〜３００ｇｆ／バンプ程度の押圧力で押圧し、バンプの高さを一定にすると共に、バンプ頂面の面積を広げる。ここでは、Ａｕバンプ８の頂面の面積が、ハンダバンプ１８の頂面の面積よりも広くなるようにする。
【００５７】
図１０（ｃ）は、図９のステップＳ２３について詳細に示した図である。ステップＳ２３においては、まず、回路基板４を上下反転させた後、金属プレート１５上に配されたガラス球９によってＡｕバンプ８の頂部を押圧する。これにより、Ａｕバンプ８の頂部はガラス球９の形状に合わせて塑性変形して、Ａｕバンプ８に凹部が形成される。ここで、Ａｕバンプ８の頂部を押圧する際、Ａｕバンプ８を加熱すると、より塑性変形させやすい。
【００５８】
図１１（ａ）は、図９のステップＳ２４について詳細に示した図である。ステップＳ２４においては、まず、厚さ１０〜３０μｍのＡｕ／Ｓｎ薄膜２０をガラスプレート１７上に置き、更にその上に、厚さ３０〜１００μｍの開口部１１を設けたメタルマスク１２を配置して、薄膜２０を上から押さえる。なお、第３の実施形態で使用するＡｎ／Ｓｎは、例えば、Ａｕ１０％、Ｓｎ９０％の組成で、融点が２１７℃の合金のことであるが、これに限るものではない。また、メタルマスク１２上の開口部１１は、回路基板４に形成したＡｕバンプ８の位置に合わせて形成しておくものとする。
【００５９】
薄膜２０にメタルマスク１２を配置した後、Ａｕバンプ８の凹部頂面と開口部１１とを位置合わせして、薄膜２０にＡｕバンプ８の凹部頂面を熱圧着する。この時に加える荷重はステップＳ２２の工程で加えた押圧力以下とし、加熱温度はＡｕ／Ｓｎの融点２１７℃以上とする。この結果、Ａｕバンプ８の凹部頂面にＡｕ／Ｓｎ２０ａが転写される。
【００６０】
図１１（ｂ）は、図９のステップＳ２５について詳細に示した図である。ステップＳ２５においては、ＭＥＭＳ基板２上に形成されたハンダバンプ１８のバンプ中心と回路基板４上に形成されたＡｕバンプ８のバンプ中心とを位置合わせする。その後、ハンダバンプ１８の頂部をＡｕバンプ８の凹部に圧力を加えつつ嵌合させる。この時、ハンダバンプ１８の頂部がＡｕバンプ８の凹部形状に合わせて塑性変形する。また、ＭＥＭＳ基板２と回路基板４との基板間隔は、嵌合する際の加圧力を制御することにより調整する。
【００６１】
図１２は、図１のステップＳ６について詳細に示した図である。ステップＳ６においては、ハンダバンプ１８をＡｕ／Ｓｎの融点２１７℃以上に加熱する。これにより、第２のＡｕバンプ８の凹部頂面に転写されていたＡｎ／Ｓｎ２０ａを溶融させ、ハンダバンプ１８とＡｕバンプ８との嵌合部の外周境界部１４を液相拡散接合する。
【００６２】
このようにして電子部品を製造することにより、水平ストレスに強いバンプ接続構造ができる。
【００６３】
また、第３の実施形態では、ＭＥＭＳ基板側のバンプ電極にＡｕバンプと比較して柔らかいハンダ合金を用いているので、２つのバンプを低い圧力で嵌合させることが可能である。その結果、加圧による基板電極へのストレスを低減できる。これにより、本発明の技術を脆弱な基板にも適用可能である。
【００６４】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、上記した各実施形態においては、接合部材として金属を用いているが、非金属、例えば熱硬化性や紫外線硬化性の接着剤を用いることにしても良い。
【００６５】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子部品の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】図１の各工程についてより詳細に示した図の第１図である。
【図３】図１の各工程についてより詳細に示した図の第２図である。
【図４】図１の各工程についてより詳細に示した図の第３図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る電子部品の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】図５の各工程についてより詳細に示した図の第１図である。
【図７】図５の各工程についてより詳細に示した図の第２図である。
【図８】図５の各工程についてより詳細に示した図の第３図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る電子部品の製造方法を示すフローチャートである。
【図１０】図９の各工程についてより詳細に示した図の第１図である。
【図１１】図９の各工程についてより詳細に示した図の第２図である。
【図１２】図９の各工程についてより詳細に示した図の第３図である。
【図１３】従来技術における半導体パッケージの実装方法について説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…可動部、２…ＭＥＭＳ基板、３…駆動電極、４…回路基板、５，７…Ａｌ電極、６…第１のＡｕバンプ、８…第２のＡｕバンプ、９…ガラス球、１０，２０…Ａｕ／Ｓｎ薄膜、１１…開口部、１２…メタルマスク、１３ａ，２０ａ…Ａｕ／Ｓｎ、１４…外周境界部、１５…金属プレート、１６…Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕハンダペースト、１７…ガラスプレート、１８…ハンダバンプ、１９…転写皿、２１…スキージ、２２…Ｎｉ／Ａｕ電極
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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