JP2000013013A

JP2000013013A - バンプ接続部の良否判定方法

Info

Publication number: JP2000013013A
Application number: JP10172726A
Authority: JP
Inventors: Norio Nakajima; 則夫中島
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 2000-01-14

Abstract

(57)【要約】【課題】中途半端なバンプ接続を容易に判別する。【解決手段】ドライバＩＣ１表面に設けた接続用バン
プ３１の列の両端部に、接続用バンプ３１よりも高さが
低い間隔確認用バンプ３２を設け、ＬＥＤアレイ２表面
に形成した接続用パッド２１の列の両端部に間隔確認用
パッド２２を形成し、間隔確認用バンプ３２と間隔確認
用パッド２２とが対向するようにドライバＩＣ１とＬＥ
Ｄアレイ２をバンプ接続したあとに、間隔確認用バンプ
３２と間隔確認用パッド２２の導通の良否を判定し、こ
の判定をもって接続用バンプ３１の列と接続用パッド２
１の列によるバンプ接続部の良否を判定する。これによ
り、（ａ）および（ｂ）に示す、初期的には導通してい
るが、短時間で接続不良を起こすような中途半端なバン
プ接続を容易に判別することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、バンプによるＩ
Ｃチップ間あるいはＩＣチップと基板の接続部の良否を
容易に判定するバンプ接続部の良否判定方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】バンプによるＩＣチップ間の接続（バン
プ接続）は、例えば電子写真プリンタのＬＥＤプリント
ヘッドを構成するＬＥＤアレイとドライバＩＣとを接続
するのに用いられる。

【０００３】図７はバンプ接続される前の従来のドライ
バＩＣ６の斜視図であり、図８はバンプ接続される前の
従来の端面発光型ＬＥＤアレイ７の斜視図である。ま
た、図９はＬＥＤアレイ７とドライバＩＣ６のバンプ接
続工程を説明する図である。また、図１０はドライバＩ
ＣとＬＥＤアレイのバンプ接続不良例を示す正面図であ
る。さらに、図１１はバンプ接続されたドライバＩＣ６
とＬＥＤアレイ７を備えた端面発光型ＬＥＤプリントヘ
ッドの構造を示す側断面図である。

【０００４】図１１のＬＥＤプリントヘッドは、基板９
の上にドライバＩＣ６を搭載し、ドライバＩＣ６の上に
端面発光型ＬＥＤアレイ７を搭載したものである。ＬＥ
Ｄアレイ７はその表面がドライバＩＣ６の表面に向き合
うように、裏面を上にしてドライバＩＣ６に搭載されて
いる。ドライバＩＣ６表面のパッドとＬＥＤアレイ７表
面のパッドとは、バンプ（接続用バンプ）８１および異
方性導電膜８２により接続（バンプ接続）されている。
ＬＥＤアレイ搭載領域以外のドライバＩＣ６表面と基板
９の間には、金ワイヤ１０１が張られ、基板９上のパタ
ーンからドライバＩＣ６のドライバ回路に信号や電源が
供給される。また、ＬＥＤアレイ７裏面と基板９の間に
も金線ワイヤ１０２が張られ、ＬＥＤアレイ７裏面のｎ
型電極（複数の端面発光型ＬＥＤの共通電極）と基板９
上のパターンとが接続されている。

【０００５】図８に示すように、ＬＥＤアレイ７は、Ｎ
型半導体（基板）７４にＰ型不純物を拡散させることに
より、Ｎ型半導体７４の端面（図８では背面）にＰ型領
域を形成し、Ｐ型領域とＮ型半導体７４のＰＮ接合部を
発光部としている。光はＬＥＤアレイ７の端面から横方
向に取り出される。Ｎ型半導体７４上面の絶縁膜上には
パッド（接続用パッド）７１が構成されている。パッド
７１は、Ｐ型電極を介してＰ型領域に個別に接続してい
る。

【０００６】図７に示すように、ドライバＩＣ６の半導
体（基板）６４の上面には、ＬＥＤアレイ７のＬＥＤを
個別に駆動するためのドライバ回路、およびこのドライ
バ回路をＬＥＤアレイ７のパッド７１に接続するための
パッド（接続用パッド）６１が形成されている。パッド
６１上には、パッド６１とＬＥＤアレイ７のパッド７１
とを接続するためのバンプ８１が設けられている。

【０００７】ドライバＩＣ６とＬＥＤアレイ７とは、図
９に示すバンプ接続工程により接続される。まず、バン
プ８１が設けられたドライバＩＣ６の上空に、パッド７
１（図８参照）が対応するパッド６１（図７参照）と向
き合うように裏面を上にしてＬＥＤアレイ７を配置し、
またドライバＩＣ６のバンプ８１とＬＥＤアレイ７の間
に、異方性導伝膜８２を配置する。次に、平板ブロック
等を用い、ＬＥＤアレイ７の裏面全体を均一に押圧しな
がら加熱する。

【０００８】バンプ８１は、例えばハンダあるいは金で
ある。また、異方性導伝膜８２は、熱硬化性の樹脂の中
に導電性粒子を分散させたものである。上記の押圧によ
り、ドライバＩＣ６上のバンプ８１とＬＥＤアレイ７の
パッド７１の間に異方性導伝膜８２の導電性粒子が挟ま
ることと、バンプ８１がパッド６１および７１に押しつ
ぶされることにより、ドライバＩＣ６のパッド６１とＬ
ＥＤアレイ７のパッド７１とを電気的に接続する。ま
た、上記の加熱により、異方性導伝膜８２の樹脂が硬化
し、ドライバＩＣ６とＬＥＤアレイ７とを接着する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のバンプによる接
続は、チップ間あるいはチップと基板の間の非常に多く
の接続を一度に行えるという利点があるが、接続部にお
いてチップ表面同士あるいはチップ表面と基板表面とが
密着し、接続部が観察できず（接続部の目視検査ができ
ず）、バンプ接続されたチップの動作を確認するため
の、あるいはバンプ接続されたパッド間の導通を確認す
るための電気的な検査のみにより接続部の良否を判定し
なければならないという欠点がある。

【００１０】図１０に示すように、ドライバＩＣ６とＬ
ＥＤアレイ７が傾いて接続され、片方は十分バンプが押
しつぶされ、接続がしっかりしているが、他方はバンプ
のつぶれが十分ではない場合、初期的にはＬＥＤアレイ
７の接続用パッド７１と接続用バンプ８１の接続は取れ
ているが、時間とともに接続不良となる可能性が非常に
高い。初期的に接続が不良の場合は電気的な検査によっ
て取り除くことができるが、図１０のように接続された
場合には、初期的には接続が良好であるので電気的な検
査では良品と判定されてしまう。

【００１１】従って、接続部の良否を電気的な検査のみ
により判定する従来のバンプ接続の良否判定方法では、
チップ上あるいは基板上に形成されたバンプ列に他のチ
ップを押し当て、チップ間あるいは基板とチップとを接
続する際に、押し当て方が不十分であったり、あるいは
チップを均一に、垂直に押し当てることができなかった
ために生ずる、中途半端なバンプ接続（初期的には導通
しているが、短時間で接続不良を起こすようなバンプ接
続）が良品と判定され、出荷後に接続不良が発生してし
まうことがあるという問題があった。

【００１２】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、初期的には導通しているが、短時間で接続
不良を起こすような中途半端なバンプ接続を容易に判別
することができるバンプ接続部の良否判定方法を提供す
ることを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のバンプ接続の良否判定方法は、ＩＣチップ
または基板からなる第１の回路部の表面に、接続用のバ
ンプ列とは別に、これらの接続用バンプよりも高さの低
い良否判定用のバンプを少なくとも１つ設け、前記第１
の回路部とＩＣチップからなる第２の回路部とをバンプ
接続したあとに、前記良否判定用バンプと、この良否判
定用バンプに対向する、第２の回路部の表面に形成され
た電極パッドとの導通の良否を判定し、この判定をもっ
て前記接続用バンプ列と前記第２の回路部とのバンプ接
続部の良否を判定することを特徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態におけ
るドライバＩＣとＬＥＤアレイのバンプ接続例を示す正
面図である。また、図２は本発明の実施の形態における
ドライバＩＣとＬＥＤアレイのバンプ接続部の良否判定
工程を説明する図である。また、図３は本発明の実施の
形態におけるドライバＩＣ１の正面図であり、図４はド
ライバＩＣ１の斜視図である。また、図５は本発明の実
施の形態におけるＬＥＤアレイ２の構造を示す側断面図
であり、図６はＬＥＤアレイ２の斜視図である。

【００１５】図５および図６に示すように、ＬＥＤアレ
イ２は、Ｎ型半導体（基板）２４と、ｐ型領域２５と、
絶縁膜２６と、Ｐ型電極２７と、Ｎ型電極２８と、接続
用パッド２１と、間隔確認用パッド２２とを備えてい
る。

【００１６】ＬＥＤアレイ２は、Ｐ型不純物を拡散させ
ることによりＮ型半導体２４の端面にＰ型領域２５を形
成し、Ｐ型領域２５とＮ型半導体２４のＰＮ接合部を発
光部としている。

【００１７】Ｐ型電極２７は、Ｎ型半導体２４上および
Ｐ型領域２５表面に設けられており、Ｐ型領域２５に接
続している。Ｎ型半導体２４表面とＰ型電極２７の間に
は、絶縁膜２６が設けられており、Ｐ型電極２７とＮ型
半導体２４が導通することを防いでいる。Ｎ型電極２８
は、Ｎ型半導体２４の裏面に設けられており、Ｎ型半導
体２４に接続している。

【００１８】Ｐ型電極２７の一部である接続用パッド２
１は、絶縁膜２６上に設けられている。間隔確認用パッ
ド２２は、Ｎ型半導体２４表面の両側端部に設けられて
おり、Ｎ型半導体２４に接続している。

【００１９】図３および図４に示すように、ドライバＩ
Ｃ１は、半導体（基板）１４と、接続用パッド１１と、
間隔確認用パッド１２と、接続確認用パッド１３と、図
示しないドライバ回路とを備えている。

【００２０】接続用パッド１１、間隔確認用パッド１
２、および接続確認用パッド１３は、半導体１４の表面
に設けられている。接続用パッド１１は、ドライバ回路
に接続されており、ＬＥＤアレイ２の接続用パッド２１
に対応する位置に形成されている。また、間隔確認用パ
ッド１２は、ＬＥＤアレイ２の間隔確認用パッド２２に
対応する、半導体１４表面の両側端部に形成されてい
る。また、接続確認用パッド１３は、ＬＥＤ２が搭載さ
れる領域外に形成されており、間隔確認用パッド１２に
接続している（間隔確認用パッド１２に一体形成されて
いる）。

【００２１】本発明では、接続用バンプ３１とは別に間
隔確認用バンプ３２を設ける。接続用パッド１１上に
は、接続用バンプ３１が設けられており、間隔確認用パ
ッド１２上には、間隔確認用バンプ３２が設けられてい
る。間隔確認用バンプ３２の高さｈは、接続用バンプ３
１の高さＨよりも低い。間隔確認用バンプ３２は、接続
用バンプ３１が十分に押しつぶされたときに、ＬＥＤア
レイ２側の間隔確認用パッド２２と接続するように形成
されている。

【００２２】ドライバＩＣ１とＬＥＤアレイ２は、図９
で説明したような公知のバンプ接続工程により、バンプ
接続される。ＬＥＤアレイ２の接続用パッド２１とドラ
イバＩＣ１の接続用パッド１１とは、接続用パッド１１
上の高さＨの接続用バンプ３１が接続用パッド２１に押
し当てられ、つぶされることにより、接続される。ま
た、ＬＥＤアレイ２の間隔確認用パッド２２とドライバ
ＩＣ１の間隔確認用パッド１２とは、間隔確認用パッド
１２上の高さｈ（＜Ｈ）の間隔用バンプ３２が間隔確認
用パッドパッド２２に押し当てられ、つぶされることに
より、接続される。

【００２３】図１において、（ａ）および（ｂ）はドラ
イバＩＣ１とＬＥＤ２のバンプ接続部の不良例であり、
（ｃ）は良好例である。図１（ａ）の不良例１では、Ｌ
ＥＤアレイ２の押し当て方が全体的に不十分であったた
めに、ドライバＩＣ６表面とＬＥＤ２表面の間隔が、図
１（ｃ）の良好例よりも全体的に広くなっており、接続
用バンプ３１のつぶれが全体的に不十分である。ＬＥＤ
アレイ２の接続用パッド２１と接続用バンプ３１とは、
接続部の全領域において、初期的には導通しているが、
時間とともに接続不良となる可能性がある。この図１
（ａ）の不良例１では、ドライバＩＣ１の両側端部に設
けられた間隔確認用バンプ３２は、ＬＥＤアレイ２の両
側端部に形成されている間隔確認用パッド２２に接触し
ていない。

【００２４】また、図１（ｂ）の不良例２では、ＬＥＤ
アレイ２の押し当て方が接続部の左側において不十分で
あったために、ドライバＩＣ６表面とＬＥＤ２表面の接
続部左側の間隔が、図１（ｃ）の良好例よりも広くなっ
ており、接続部左側の接続用バンプ３１のつぶれが不十
分である。ＬＥＤアレイ２の接続用パッド２１と接続用
バンプ３１とは、接続部左側において、初期的には導通
しているが、時間とともに接続不良となる可能性があ
る。この図１（ｂ）の不良例２では、ドライバＩＣ６の
右側端部に設けられた間隔確認用バンプ３２は、ＬＥＤ
アレイ２の右側端部の間隔確認用パッド２２に接続して
いるが、ドライバＩＣ１の左側端部に設けられた間隔確
認用バンプ３２は、ＬＥＤアレイ２の左側端部の間隔確
認用パッド２２に接触していない。

【００２５】また、図１（ｃ）の良好例では、ＬＥＤア
レイ２の押し当て方が全体的に十分であったため、接続
用バンプ３１は全体的に十分に押しつぶされており、Ｌ
ＥＤアレイ２の接続用パッド２１と接続用バンプ３１の
接続の信頼性（従って、ＬＥＤアレイ２の接続用パッド
２１とドライバＩＣ１の接続用パッド１１（図４参照）
の接続の信頼性）は十分保証される。この図１（ｃ）の
良好例では、ドライバＩＣ６の両側端部に設けられた間
隔確認用バンプ３２は、ＬＥＤアレイ２の両側端部の間
隔確認用パッド２２にそれぞれ接続している。

【００２６】本発明では、接続用バンプ３１とは別に、
接続用バンプよりも高さが低い間隔確認用バンプ３２を
設けているので、ＬＥＤ２の間隔確認用パッド２２と間
隔確認用バンプ３２の導通を検査することにより、従来
の接続パッド間の導通検査では良品と判定されてしまう
図１（ａ）および（ｂ）のような中途半端なバンプ接続
を不良とし、図１（ｃ）のようなバンプ接続のみを良好
とするバンプ接続部の良否を容易に判別できる。つま
り、両側端部の間隔確認用パッド２２と間隔確認用バン
プ３２がともに導通していれば、バンプ接続部は良好で
あると判定し、両側端部あるいはいずれか一方の側端部
の間隔確認用パッド２２と間隔確認用バンプ３２が導通
していなければ、バンプ接続部は不良であると判定す
る。

【００２７】ドライバＩＣ１では、接続確認用パッド１
３−間隔確認用パッド１２−間隔確認用バンプ３２とい
う導通経路が形成されており、ＬＥＤアレイ２では、間
隔確認用パッド２２−Ｎ型半導体２４−Ｎ型電極２８と
いう導通経路が形成されており、接続確認用パッド１３
は接続領域（ドライバＩＣ６表面とＬＥＤアレイ２表面
の密着領域）以外のドライバＩＣ６表面領域に形成され
ており、Ｎ型電極２８は接続領域以外のＬＥＤアレイ２
裏面に形成されているので、図２に示すように、プロー
バ４１を接続確認用パッド１３とＮ型電極２８に当て、
両側端部の接続確認用パッド１３とＮ型電極２８の間の
導通をそれぞれ検査することにより、両側端部の間隔確
認用パッド２２と間隔確認用バンプ３２の導通を検査す
ることができる。

【００２８】このように本発明の実施の形態によれば、
ドライバＩＣ１の接続用パッド１１の列の両端部に間隔
確認用パッド１２を形成し、接続用パッド１１上に設け
られる接続用バンプ３１よりも高さが低い間隔確認用バ
ンプ（良否判定用バンプ）３２を間隔確認用パッド１２
上に設け、またＬＥＤアレイ２表面に形成した接続用パ
ッド２１の列の両端部に間隔確認用パッド２２を形成
し、間隔確認用バンプ３２と間隔確認用パッド２２とが
対向するようにドライバＩＣ１とＬＥＤアレイ２をバン
プ接続したあとに、間隔確認用バンプ３２と間隔確認用
パッド２２の導通の良否を判定し、この判定をもって接
続用バンプ３１の列と接続用パッド２１の列によるバン
プ接続部の良否を判定することにより、初期的には導通
しているが、短時間で接続不良を起こすような中途半端
なバンプ接続を容易に判別することができる。

【００２９】なお、上記実施の形態では、ＬＥＤアレイ
とドライバＩＣのバンプ接続部の良否判定について説明
したが、本発明はＬＥＤアレイおよびドライバＩＣ以外
のＩＣチップ間のバンプ接続部に適応可能であることは
明白である。さらに、本発明はＩＣチップと基板の間の
バンプ接続部にも適応可能である。

【００３０】また、上記実施の形態では、接続領域が側
面方向に細長いＬＥＤアレイとドライバＩＣのバンプ接
続部の良否判定のために、２個の間隔確認用バンプをそ
れぞれ接続領域の両側端部に設けたが、間隔確認用バン
プの個数および間隔確認用バンプを設ける位置は任意で
ある。つまり、間隔確認用バンプの個数および間隔確認
用バンプを設ける位置は、バンプ接続部の良否を効率良
く確実に判別できる個数および位置に設定することがで
きる。また、バンプ接続部の良否を確実に判定できるの
であれば、間隔確認用バンプの個数は１個でも良い。例
えば、接続領域が正方形の場合には、４個の間隔確認用
バンプを接続領域の四隅にそれぞれ設ければ、バンプ接
続部の良否を効率良く確実に判別できる。また、ＩＣチ
ップに反りがある場合には、間隔確認用バンプを接続領
域の中央にも設ければ、バンプ接続部の良否を確実に判
別できる。

【００３１】また、上記実施の形態では、ＬＥＤ２に形
成された間隔確認用パッド２２とドライバＩＣ上に設け
られた間隔確認用バンプ３２の導通を検査するのに、ド
ライバＩＣ１の接続領域外に形成した接続確認用パッド
１３とＬＥＤ２のＮ型電極２８の間の回路の導通をプロ
ーバにより検査したが、間隔確認用バンプを設けない側
のＩＣチップまたは基板の間隔確認用パッドと間隔確認
用バンプの間の導通を検査するための回路の形態および
導通検査方法は任意である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のバンプ接続
部の良否判定方法によれば、第１の回路部に接続用バン
プ列よりも高さが低い良否判定用バンプを設け、第１の
回路部と第２の回路部をバンプ接続したあとに、良否判
定用バンプと、この良否判定用バンプに対向する第２の
回路部の電極パッドとの導通の良否を判定し、この判定
をもって接続用バンプ列と前記第２の回路部とのバンプ
接続部の良否を判定することにより、初期的には導通し
ているが、短時間で接続不良を起こすような中途半端な
バンプ接続を容易に判別することができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるドライバＩＣとＬ
ＥＤアレイのバンプ接続部例を示す正面図である。

【図２】本発明の実施の形態におけるドライバＩＣとＬ
ＥＤアレイのバンプ接続部の良否判定検査を説明する図
である。

【図３】本発明の実施の形態におけるドライバＩＣの正
面図である。

【図４】本発明の実施の形態におけるドライバＩＣの斜
視図である。

【図５】本発明の実施の形態におけるＬＥＤアレイの構
造を示す側断面図である。

【図６】本発明の実施の形態におけるＬＥＤアレイの斜
視図である。

【図７】従来のドライバＩＣの斜視図である。

【図８】従来のＬＥＤアレイの斜視図である。

【図９】従来のＬＥＤアレイとドライバＩＣのバンプ接
続工程を説明する図である。

【図１０】従来のＬＥＤアレイとドライバＩＣのバンプ
接続部の不良例を示す正面図である。

【図１１】ＬＥＤアレイヘッドの構造を示す側断面図で
ある。

【符号の説明】

１ドライバＩＣ、２ＬＥＤアレイ、１１，２１
接続用パッド、１２，２２間隔確認用パッド、
１３接続確認用パッド、２４Ｎ型半導体基板、
２８Ｎ型電極、３１接続用バンプ、３２間隔
確認用バンプ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＩＣチップまたは基板からなる第１の回
路部の表面に、接続用のバンプ列とは別に、これらの接
続用バンプよりも高さの低い良否判定用のバンプを少な
くとも１つ設け、前記第１の回路部とＩＣチップからなる第２の回路部と
をバンプ接続したあとに、前記良否判定用バンプと、こ
の良否判定用バンプに対向する、第２の回路部の表面に
形成された電極パッドとの導通の良否を判定し、この判
定をもって前記接続用バンプ列と前記第２の回路部との
バンプ接続部の良否を判定することを特徴とするバンプ
接続部の良否判定方法。
【請求項２】前記良否判定用バンプの高さは、前記バ
ンプ接続により前記接続用バンプが十分に押しつぶされ
たときに、前記電極パッドに接続する高さであることを
特徴とする請求項１記載のバンプ接続部の良否判定方
法。
【請求項３】前記良否判定用のバンプは、前記第１の
回路部の表面に形成された電極パッド上に設けられてお
り、前記第１の回路部および第２の回路部は、それぞれ、接
続領域内の前記電極パッドを接続領域外に引き出す良否
判定用の経路を備え、第１の回路部の良否判定用経路と第２の回路部の良否判
定用経路との導通を判定することにより、前記良否判定
用バンプと第２の回路部の前記電極パッドとの導通を判
定することを特徴とする請求項１記載のバンプ接続部の
良否判定方法。