DE10120029A1 - Press contacting of microchips - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Kontaktierung von Mikrochips.The present invention relates to the field of Contacting microchips.
Durch fortschreitende Entwicklungen ist es heutzutage möglich, Mikrochips mit einer sehr hohen Packungsdichte herzustellen. Um mit dieser Entwicklung Schritt zu halten, sind geeignete Kontaktierungsverfahren erforderlich, damit die zunehmende Zahl von elektrischen Anschlüssen auf Mikro chips mit vorgesehenen Bereichen eines Substrats sicher verbunden werden können.Due to progressive developments it is nowadays possible, microchips with a very high packing density manufacture. To keep up with this development appropriate contacting procedures are required so the increasing number of electrical connections on micro chips with designated areas of a substrate safely can be connected.
Ein bekanntes Verfahren stellt das Verdrahtungsverfahren dar, bei dem die Anschlüsse mittels dünner Metalldrähte verbunden werden. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß eine getrennte mechanische und elektrische Verbindung erforderlich ist. Ferner stellen die Drähte eine zusätzliche induktive Komponente dar, was sich auf eine Schaltgeschwindigkeit der Schaltung auswirkt.A known method is the wiring method where the connections are made using thin metal wires get connected. There is a disadvantage to this method in that a separate mechanical and electrical Connection is required. Furthermore, the wires make one additional inductive component, which relates to a Switching speed of the circuit affects.
Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Kontaktierung und Befestigung von Mikrochips stellt das TAB-Verfahren (TAB = Tape Automated Bonding) dar. Bei diesem Verfahren wird der Chip mit seiner Vorderseite auf einem Zwischenträger, bei spielsweise einem Kunstoffilm (Tape) aus Polyamid, ange bracht. Elektrische Anschlüsse auf dem Chip dienen gleich zeitig als mechanische Befestigung, wobei typischerweise Höcker (Bumps) verwendet werden, um die mechanische und elektrische Verbindung zu einer leitfähigen Struktur auf dem Film herzustellen. Höcker sind kleine Erhebungen, die verschiedene metallische Zusammensetzungen und Formen annehmen können und auf den Kontaktanschlußflächen der Mikrochips und/oder den Kontaktierungsbereichen der leitfähigen Struktur angebracht sind. Die Befestigung an dem eigentlichen Substrat erfolgt anschließend durch ein Ausstanzen des Films und einen weiteren Lötprozeß für die Außenanschlüsse.Another known method for contacting and Microchips are attached using the TAB method (TAB = Tape Automated Bonding). In this process, the Chip with its front on an intermediate carrier, at for example, a plastic film (tape) made of polyamide introduced. Electrical connections on the chip serve the same purpose early as a mechanical attachment, typically Humps (bumps) used to be mechanical and electrical connection to a conductive structure on the Making film. Humps are small bumps that various metallic compositions and shapes can accept and on the contact pads of the Microchips and / or the contacting areas of the conductive structure are attached. The attachment to the actual substrate then takes place through a Punching out the film and another soldering process for the External terminals.
Ein drittes bekanntes Verfahren stellt das Flip-Chip-Ver fahren dar, bei dem ein Mikrochip direkt mit seiner Vorderseite auf einem Substrat befestigt wird. Wie bei dem TAB-Verfahren werden bei diesem Verfahren Höcker verwendet, um die mechanischen und elektrischen Verbindungen der Kontaktflächen des Mikrochips mit den Kontaktierungsbe reichen einer Leiterstruktur auf dem Substrat herzustellen, wobei wiederum ein Löt- oder Thermokompressions-Prozeß verwendet werden kann.A third known method is the flip-chip Ver drive where a microchip directly with his Front is attached to a substrate. Like that TAB methods are used in this method hump, to the mechanical and electrical connections of the Contact areas of the microchip with the Kontaktierungsbe sufficient to produce a conductor structure on the substrate, again a soldering or thermocompression process can be used.
Ferner können Chip-Kontaktierungsverfahren auch ohne eine Verwendung von Höckern durchgeführt werden. Das U.S.-Patent Nr. 6,107,118 beschreibt beispielsweise ein Verfahren, bei dem Verbindungsabschnitte eines Substrats und Kontaktbe reiche eines Chips aneinanderstoßen und durch ein nicht leitendes Haftmittel befestigt werden. Das Haftmittel wird dabei auf einer ersten Oberfläche eines Substrats, das die leitfähigen Verbindungsabschnitte aufweist, aufgebracht. Indem eine vorbestimmte Temperatur und ein vorbestimmter Druck angelegt werden, wird die nicht-leitfähige Haft mittelschicht aktiviert, so daß ein elektrischer Kontakt der Kontaktbereiche des Chips mit den Verbindungsabschnitten des Substrats hergestellt ist, ohne ein metallisches Verbin dungsverfahren, wie beispielsweise ein Löten, zu verwenden.Furthermore, chip contacting methods can also be carried out without one Using bumps. The U.S. patent No. 6,107,118 describes, for example, a method in which the connection portions of a substrate and contact realms of a chip butt and not by one conductive adhesive are attached. The adhesive will doing so on a first surface of a substrate that the Has conductive connecting sections, applied. By a predetermined temperature and a predetermined Pressure is put on, the non-conductive detention activated middle layer, so that an electrical contact of the Contact areas of the chip with the connecting sections of the Substrate is made without a metallic connector use methods such as soldering.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, das es ermöglicht, auf eine vorteil hafte Weise einen Mikrochip zu kontaktieren.The object of the present invention is a To create a process that allows for an advantage way to contact a microchip.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by a method according to claim 1 solved.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum
Kontaktieren von Mikrochips mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines Substrats mit einer Leiterbahn, die auf
einer Seite des Substrats angeordnet ist;
Anbringen von zumindest einem Höcker auf einer Seite eines
Mikrochips;
Aufbringen eines Haftmittels auf der Seite des Substrats,
auf der sich die Leiterbahn befindet, und/oder auf der Seite
des Mikrochips, auf der sich der zumindest eine Höcker
befindet, derart, daß auf derselben eine Schicht des
Haftmittels gebildet ist;
Justieren des Mikrochips derart, daß sich der zumindest eine
Höcker über einer vorbestimmten Stelle auf der Leiterbahn
des Substrats befindet;
Herstellen eines Preßkontakts zwischen dem zumindest einen
Höcker und der vorbestimmten Stelle durch ein Ausüben eines
Drucks zwischen dem Mikrochip und dem Substrat; und
Aushärten des Haftmittels.The present invention provides a method for contacting microchips with the following steps:
Providing a substrate with a conductor track arranged on one side of the substrate;
Attaching at least one bump to one side of a microchip;
Applying an adhesive on the side of the substrate on which the conductor track is located and / or on the side of the microchip on which the at least one bump is located such that a layer of the adhesive is formed thereon;
Adjusting the microchip such that the at least one bump is above a predetermined location on the conductor track of the substrate;
Making a press contact between the at least one bump and the predetermined location by applying pressure between the microchip and the substrate; and
Curing of the adhesive.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Mikrochip mittels Höcker, die auf einer Vorderseite desselben an Kontaktierungsbereichen angebracht sind, mit einem Substrat verbunden. Dabei wird auf einer Seite des Substrats, die eine Leiterstruktur aufweist, ein Kleber aufgebracht, so daß eine flüssige Kleberschicht gebildet ist. Der Mikrochip und das Substrat werden anschließend derart justiert, daß sich die Höcker jeweils über vorbestimmten Stellen auf der Leiterbahn befinden. Daraufhin wird ein Preßkontakt zwischen den Höckern und den jeweils vorbestimmten Stellen herge stellt, indem ein Druck zwischen dem Mikrochip und dem Sub strat ausgeübt wird, wobei sich je nach Härtegrad der Materialien, die für die Höcker und die Leiterbahn des Substrats verwendet werden, eine plastische Verformung der Höcker, eine plastische Verformung der Leiterbahn an der vorbestimmten Stelle oder eine plastische Verformung der Höcker und der Leiterbahn an der vorbestimmten Stelle ergeben kann. Anschließend wird der Kleber ausgehärtet, wodurch der ausgehärtete Kleber die erzeugten Kontakte aufrechterhält.In a preferred embodiment, a microchip by means of humps on the front of the same Contacting areas are attached to a substrate connected. Doing so on one side of the substrate has a conductor structure, an adhesive applied so that a liquid adhesive layer is formed. The microchip and the substrate is then adjusted so that the humps each over predetermined locations on the Conductor track. Then there is a press contact between the humps and the respective predetermined places by applying pressure between the microchip and the sub is exercised, depending on the degree of hardness Materials for the cusps and the conductor track of the Be used a plastic deformation of the substrate Hump, a plastic deformation of the conductor track on the predetermined location or a plastic deformation of the Bumps and the trace at the predetermined location can result. Then the adhesive is cured, which causes the cured adhesive to create the contacts maintains.
Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den an hängigen Ansprüchen dargelegt.Further developments of the present invention are in the on dependent claims.
Nachfolgend werden bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich nungen bevorzugte Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:In the following, referring to the attached drawing Preferred preferred embodiments explained in more detail. It demonstrate:
Fig. 1 zwei Höcker-Typen, die bei einer Preßkontaktierung verwendet werden können; Figure 1 shows two types of humps that can be used in a press contact.
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Mikrochips und eines Substrats vor einer Preßkontaktierung; Figure 2 is a schematic representation of a micro-chip and a substrate in front of a press contacting.
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Mikrochips und Substrats von Fig. 2 nach einer Preßkontaktierung, bei der ein Höcker plastisch verformt ist; und FIG. 3 shows a schematic illustration of the microchip and substrate from FIG. 2 after press contacting, in which a bump is plastically deformed; and
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Mikrochips und Substrats von Fig. 2 nach einer Preßkontaktierung, bei der eine Leiterbahn plastisch verformt ist. Fig. 4 is a schematic representation of the microchip and substrate of Fig. 2 after a press contact, in which a conductor track is plastically deformed.
Fig. 1 zeigt zwei Höcker-Typen, die bei einer Preßkon taktierung von Mikrochips gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Als ein erster Typ ist in Fig. 1 eine Lotkugel 1 gezeigt, die auf einem Chip 2 angebracht ist, der auf seiner aktiven Seite eine UB-Metallisierung 3 (UB = Under Bump) aufweist. Ein wesentliches Merkmal von Höckern stellt die Form der Lotoberfläche dar. Während die Lotkugel 1 eine runde Form aufweist, weist ein Lotmeniskus 4, der in Fig. 1 als ein zweites Beispiel eines Höckers gezeigt ist, ein flaches, kuppelartiges Lotoberflächenprofil auf. Fig. 1 shows two types of bumps that can be used in a Preßkon contacting microchips according to the present invention. As a first type, a solder ball 1 is shown in FIG. 1, which is attached to a chip 2, which has a UB metallization 3 (UB = under bump) on its active side. An essential feature of bumps is the shape of the solder surface. While the solder ball 1 has a round shape, a solder meniscus 4 , which is shown in FIG. 1 as a second example of a bump, has a flat, dome-like solder surface profile.
Lotmaterialien für Höcker können hinsichtlich gewünschten physikalischen und chemischen Eigenschaften für eine An wendung unterschiedliche Legierungen aufweisen. Beispiels weise stellt eine Legierung aus PbSn 37/63 ein weiches Lotmaterial dar, während eine Legierung aus AuSn 80/20 einem harten Lotmaterial entspricht. Neben der Härte des Materials umfassen weitere, für die Praxis wichtige Materialeigen schaften eine Schmelztemperatur, eine elektrische Leit fähigkeit und eine mechanische Haftungsverankerung.Soldering materials for cusps can be selected as desired physical and chemical properties for a type have different alloys. example an alloy of PbSn 37/63 provides a soft Solder material, while an alloy of AuSn 80/20 one corresponds to hard solder material. In addition to the hardness of the material include other material properties that are important in practice create a melting temperature, an electrical conductor ability and a mechanical adhesion anchor.
Fig. 2 zeigt den Mikrochip 2, der auf seiner aktiven Seite an Kontaktierungsbereichen zwei Höcker 4 in der Form von Lotmenisken aufweist. Die aktive Seite des Mikrochips 2, auf der die Höcker 4 angebracht sind, ist einer Seite eines Substrats 5 zugewandt, auf der zwei Leiterbahnen 6 auf gebracht sind. Die Leiterbahnen 6 des Substrats 5 können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Typischerweise werden Materialien wie beispielsweise Ag, Ag/Pd, Cu, Ni/Au, Al, Cu/Ni/Au verwendet. Ein gebräuchliches Verfahren zur Herstellung der Leiterbahnen 6 stellt eine Klebetechnik dar, bei der ein Haftmittel, wie beispielsweise ein Silberleit haftmittel, Kohlenstoff oder dergleichen, verwendet wird, um die Leiterbahnen 6 auf dem Substrat 5 zu befestigen. Ferner können die Leiterbahnen 6 durch ein herkömmliches Dick schichtverfahren gebildet werden. Fig. 2 shows the microchip 2, which has on its active side by two contacting regions bump 4 in the form of solder meniscuses. The active side of the microchip 2 , on which the bumps 4 are attached, faces one side of a substrate 5 , on which two conductor tracks 6 are brought up. The conductor tracks 6 of the substrate 5 can consist of different materials. Materials such as Ag, Ag / Pd, Cu, Ni / Au, Al, Cu / Ni / Au are typically used. A common method for producing the conductor tracks 6 is an adhesive technique in which an adhesive, such as a silver conductive adhesive, carbon or the like, is used to attach the conductor tracks 6 to the substrate 5 . Furthermore, the conductor tracks 6 can be formed by a conventional thick-film process.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein elek trisch nicht-leitfähiger Kleber oder ein anderes geeignetes Haftmittel auf der Seite des Substrats 5 aufgebracht, die die Leiterbahn 6 aufweist. Die Aufbringung des nicht leitenden elektrischen Klebers erfolgt beispielsweise mittels eines Verteil-Verfahren (Dispense-Verfahren) oder eines Druck-Verfahrens.According to a preferred embodiment, an electrically non-conductive adhesive or another suitable adhesive is applied to the side of the substrate 5 which has the conductor track 6 . The non-conductive electrical adhesive is applied, for example, by means of a distribution process (dispensing process) or a printing process.
Bei dem Dispense-Verfahren wird ein Tropfennebel des Klebers beispielsweise durch eine Nadel oder eine Kapillare erzeugt. Die Tröpfchen setzen sich auf der Haftfläche ab, um eine flüssige Schicht des Klebers zu bilden.In the dispensing process, a drop of glue is applied to the adhesive generated for example by a needle or a capillary. The droplets settle on the adhesive surface by one to form liquid layer of glue.
Bei dem Druckverfahren wird der Kleber mittels bekannter Druckverfahren direkt auf das Substrat 5 bzw. den Mikrochip 2 aufgebracht, wobei ebenfalls eine flüssige Schicht des Klebers gebildet wird.In the printing process, the adhesive is applied directly to the substrate 5 or the microchip 2 by means of known printing processes, a liquid layer of the adhesive likewise being formed.
Nach dem Aufbringen des Klebers weist die Seite, auf der der Kleber aufgebracht wurde, eine flüssige Schicht des Klebers auf. Der Mikrochip 2 wird anschließend mittels einer geeigneten Justiervorrichtung bezüglich des Substrats 5 derart ausgerichtet, daß sich die Höcker 4 jeweils über vorbestimmten Stellen auf der Leiterbahn 6 des Substrats 5 befinden, an denen der elektrische Kontakt mit dem Höcker 4 stattfinden soll. Nach dem Justieren werden der Mikrochip 2 und das Substrat 5 angenähert, so daß die Höcker 4 die vorgesehenen Stellen auf der Leiterbahn 6 kontaktieren. Der dabei ausgeübte Druck bewirkt, daß sich der Höcker 4 und/oder die vorgesehene Stelle auf der Leiterbahn 6 des Substrats 5 je nach den Materialeigenschaften des Lots und der Leiterbahn 6 des Substrats 5 verformen und anpassen.After the adhesive has been applied, the side on which the adhesive was applied has a liquid layer of the adhesive. The microchip 2 is then aligned by means of a suitable adjustment device with respect to the substrate 5 such that the bumps 4 are each located above predetermined locations on the conductor track 6 of the substrate 5 , at which the electrical contact with the bump 4 is to take place. After the adjustment, the microchip 2 and the substrate 5 are approximated so that the bumps 4 contact the intended locations on the conductor track 6 . The pressure exerted thereby causes the bumps 4 and / or the intended location deform on the conductor path 6 of the substrate 5 depending on the material properties of the solder and the conductor path 6 of the substrate 5 and adjust.
Dabei bewirkt ein hartes Lot, wie beispielsweise AgSn 80/20, mit einem weichen Leiterbahnmaterial, daß die Höcker 4 in die Leiterbahn eindringen, wodurch sich die Oberfläche der Leiterbahn 6 an den vorbestimmten Stellen lokal deformiert und sich der Oberfläche des Höckers anpaßt.A hard solder, such as AgSn 80/20, with a soft conductor material causes the bumps 4 to penetrate into the conductor path, as a result of which the surface of the conductor path 6 deforms locally at the predetermined locations and adapts to the surface of the bump.
Umgekehrt bewirkt ein weiches Lotmaterial, wie beispiels weise PbSn 37/63 mit einem harten Leiterbahnmaterial, daß die Lotoberfläche deformiert wird und sich den Strukturen der Leiterbahn 6 anpaßt.Conversely, a soft solder material, such as PbSn 37/63 with a hard conductor material, causes the solder surface to be deformed and to adapt to the structures of the conductor 6 .
Ferner kann bei annähernd gleicher Härte des Lotmaterials und des Leiterbahnmaterials eine plastische Verformung sowohl des Lots als auch des Leiterbahnmaterials an der vorbestimmten Stelle und folglich eine gegenseitige Anpassung stattfinden.Furthermore, with approximately the same hardness of the solder material and the conductor material has a plastic deformation both the solder and the conductor material on the predetermined location and consequently a mutual Adjustment take place.
Durch die plastische Verformung findet eine Mikrorauhig keitsanpassung der Grenzflächen statt, die einerseits eine gute mechanische Verankerung der Höcker 4 und andererseits eine gute elektrische Leitung garantiert.Due to the plastic deformation, a micro-roughness adaptation of the interfaces takes place, which guarantees good mechanical anchoring of the bumps 4 on the one hand and good electrical conduction on the other hand.
Die bei dem Druckprozeß erzeugte Wärme unterstützt ferner den Deformations- und Anpassungs-Prozeß des Lotmaterials bzw. des Leiterbahnmaterials, wodurch die Mikrorauhigkeits anpassung noch verbessert wird. Der auf diese Weise hergestellte metallische Festkörperkontakt bildet eine elektrische Verbindung zwischen dem Höcker 4 und der vorbestimmten Stelle auf der Leiterbahn 6 des Substrats 5.The heat generated in the printing process also supports the deformation and adjustment process of the solder material or the conductor material, whereby the microroughness adjustment is further improved. The metallic solid-state contact produced in this way forms an electrical connection between the bump 4 and the predetermined location on the conductor track 6 of the substrate 5 .
Nach der Preßkontaktierung wird der Kleber ausgehärtet, um den Kontakt aufrecht zu erhalten. Der Kontakt weist vor wiegend eine physikalische Natur auf, wobei jedoch auch lokale chemische Bindungsanteile möglich sind. Die Aus härtung des Klebers erfolgt unter Zuführung von Wärme. Die Wärme kann dabei beispielsweise durch eine Thermode (d. h. einen Stift mit einem Widerstandsheizdraht), die auf die Rückseite des Chips aufgedrückt wird, oder einen Laser strahl, der an den Chip angekoppelt wird, oder durch andere geeignete Verfahren, die Wärme erzeugen, ohne den Mikrochip 2 zu zerstören, erfolgen.After press contacting, the adhesive is cured to maintain contact. The contact mainly has a physical nature, although local chemical bond fractions are also possible. The adhesive is cured with the addition of heat. The heat can be, for example, by a thermode (ie a pin with a resistance heating wire) that is pressed onto the back of the chip, or a laser beam that is coupled to the chip, or by other suitable methods that generate heat without the Destroy microchip 2 .
Zur Verdeutlichung der vorhergehend erwähnten Möglichkeiten einer plastischen Verformung ist in Fig. 3 ein Beispiel einer plastischen Verformung eines Höckers 4 und in Fig. 4 ein Beispiel mit einer überwiegend plastischen Verformung einer Leiterbahn 6 gezeigt.To illustrate the previously mentioned possibilities of plastic deformation, an example of a plastic deformation of a bump 4 is shown in FIG. 3 and an example with a predominantly plastic deformation of a conductor track 6 is shown in FIG. 4.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Preßkontaktierung, bei der die Höcker 4 auf dem Mikrochip ein weiches Lotmaterial, wie beispielsweise PbSn 37/63 aufweisen, während die Leiter bahnen 6 des Substrats 5 mit einem harten Material gebildet sind. Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung entspricht dabei der Anordnung vor einer Preßkontaktierung von Fig. 2. Fig. 3 shows an example of a press contact, in which the bumps 4 on the microchip have a soft solder material, such as PbSn 37/63, while the conductor tracks 6 of the substrate 5 are formed with a hard material. The arrangement shown in FIG. 3 corresponds to the arrangement before a press contact of FIG. 2.
Wie zu erkennen ist, verformen sich die Höcker 4, die ein weiches Lotmaterial aufweisen, derart, daß dieselben nach einer Preßkontaktierung eine andere Lotform als vor der Kontaktierung aufweisen. Die plastische Verformung der Höcker 4 bewirkt, daß die kuppelförmige Lotoberfläche der Höcker 4 durch den Druckkontakt mit der Oberfläche der Leiterbahnen 6 eingedrückt wird, wobei sich dieselbe an die Oberfläche der Leiterbahnen 6 anpaßt. Insbesondere ist zu erkennen, daß das weiche Lotmaterial die Mikrorauhigkeiten der Leiterbahnoberfläche räumlich ausfüllt, so daß entlang der Kontaktoberfläche im wesentlichen keine räumlichen Lücken vorhanden sind. Diese Mikrorauhigkeitsanpassung führt zu einer guten mechanischen und elektrischen Verbindung der Höcker 4 mit den Leiterbahnen 6.As can be seen, the bumps 4 , which have a soft solder material, deform in such a way that they have a different solder shape after a press contact than before the contact. Causes the plastic deformation of the bumps 4, that the dome-shaped solder surface of the protuberances 4 is pressed by the pressure contact with the surface of the interconnects 6, wherein the same conforms to the surface of the conductor tracks. 6 In particular, it can be seen that the soft solder material spatially fills the micro-roughness of the conductor track surface, so that there are essentially no spatial gaps along the contact surface. This microroughness adjustment leads to a good mechanical and electrical connection of the bumps 4 to the conductor tracks 6 .
Die entstandene Verbindung zwischen den Höckern 4 und den Leiterbahnen 6 ist ferner in den nichtleitenden Kleber 7 eingebettet, wodurch der Kleber 7 nach einer Aushärtung die Verbindung zwischen dem Mikrochip 2 und dem Substrat 5 aufrecht erhält. Ferner liefert der ausgehärtete Kleber 7 eine elektrische Isolierung und einen mechanischen Schutz für die Verbindung.The resulting connection between the bumps 4 and the conductor tracks 6 is also embedded in the non-conductive adhesive 7 , whereby the adhesive 7 maintains the connection between the microchip 2 and the substrate 5 after curing. Furthermore, the cured adhesive 7 provides electrical insulation and mechanical protection for the connection.
In Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Preßkontaktierung mit einem harten Lotmaterial der Höcker 4 und einem weichen Leiterbahnmaterial der Leiterbahnen 6. Die in Fig. 4 dargestellte Anordnung stellt, wie bei dem Beispiel von Fig. 3, eine Anordnung dar, die einer in Fig. 2 gezeigten Anordnung vor dem Kontaktieren entspricht.In Fig. 4 shows an example of a press contacting with a hard solder material of the bumps 4, and a soft conductor material of the conductor tracks 6. The arrangement shown in FIG. 4 represents, as in the example of FIG. 3, an arrangement which corresponds to an arrangement shown in FIG. 2 before contacting.
Gemäß Fig. 4 erfährt in diesem Fall überwiegend die Leiter bahn 6 in den Kontaktierungsbereichen eine plastischen Verformung. Dabei behalten die Höcker 4 im wesentlichen ihre ursprüngliche Form bei und dringen mit ihrer kuppelförmigen Oberfläche in einem Verbindungsbereich der Leiterbahn 6 in die sich verformende Leiterbahn 6 ein, die sich der Form der Höcker 4 im wesentlichen anpaßt. Wie zu erkennen ist, passen sich die dabei die Mikrorauhigkeiten der Oberfläche der Leiterbahnen 6 in dem Bereich eines Kontaktes der Oberfläche der Höcker 4 an, so daß an der Kontaktfläche nach der Preßkontaktierung im wesentlichen keine räumliche Lücken vorhanden sind.According to FIG. 4, the conductor experiences in this case predominantly web 6 in the contacting a plastic deformation. The bumps 4 essentially retain their original shape and penetrate with their dome-shaped surface in a connecting region of the conductor track 6 into the deforming conductor track 6 , which essentially adapts to the shape of the bumps 4 . As can be seen, the micro-roughnesses of the surface of the conductor tracks 6 adapt in the region of a contact to the surface of the bumps 4 , so that there are essentially no spatial gaps on the contact surface after the press contacting.
Entsprechend zu dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel umschließt der Kleber 7 wiederum den Raum zwischen dem Mikrochip 2 und dem Substrat 4 und bettet die entstandene Kontaktverbindung ein. Ferner erhält der Kleber 7 auch in diesem Fall nach einem Aushärten die Verbindung aufrecht und stellt eine elektrische Isolierung und mechanischen Schutz dar.In accordance with the example shown in FIG. 3, the adhesive 7 in turn encloses the space between the microchip 2 and the substrate 4 and embeds the resulting contact connection. Furthermore, the adhesive 7 also maintains the connection in this case after curing and represents electrical insulation and mechanical protection.
Obwohl ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel derart beschrie ben wurde, daß ein Kleber 7 lediglich auf einer Seite des Substrats aufgebracht wurde, kann bei anderen Ausführungs beispielen der Kleber 7 auf der Seite des Mikrochips 2 aufgebracht werden, oder der Kleber 7 kann sowohl auf einer Seite des Substrats als auch auf einer Seite des Mikrochips 2 aufgebracht werden.Although a preferred embodiment has been described in such a way that an adhesive 7 has only been applied to one side of the substrate, in other embodiments, the adhesive 7 can be applied to the side of the microchip 2 , or the adhesive 7 can be applied to one side of the substrate as well as applied to one side of the microchip 2 .
Obwohl bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Kleber 7 verwendet wird, der eine flüssige Schicht bildet, die ausge härtet wird, kommen auch andere Haftmittel in Betracht. Zu erwähnen sind insbesondere durch Wärme aushärtbare pastöse Haftmittel, Folien und Laminate.Although in the preferred embodiment an adhesive 7 is used which forms a liquid layer which is hardened, other adhesives can also be considered. Particularly noteworthy are thermosetting pasty adhesives, foils and laminates.
Das Aushärten erfolgt allgemein durch geeignete Aushärtver fahren, wie beispielsweise die Wärmebehandlung des Haftmit tels. In Betracht kommt hierfür Wärmezufuhr durch eine Ther mode, eine Laserbehandlung oder einen Ofen.Hardening is generally carried out using suitable hardening agents drive, such as the heat treatment of the adhesive means of. Heat can be supplied by a therm mode, a laser treatment or an oven.
Claims (12)
Bereitstellen eines Substrats (5) mit einer Leiterbahn (6), die auf einer Seite des Substrats (5) angeordnet ist;
Anbringen von zumindest einem Höcker (1; 4) auf einer Seite eines Mikrochips (2);
Aufbringen eines Haftmittels (7) auf der Seite des Substrats, auf der sich die Leiterbahn (6) befindet, und/oder auf der Seite des Mikrochips (2), auf der sich der zumindest eine Höcker (1; 4) befindet, derart, daß auf derselben eine Schicht des Haftmittels (7) gebildet ist;
Justieren des Mikrochips (2) derart, daß sich der zumindest eine Höcker (1; 4) über einer vorbestimmten Stelle auf der Leiterbahn (6) des Substrats (5) befindet;
Herstellen eines Preßkontakts zwischen dem zumindest einen Höcker (1; 4) und der vorbestimmten Stelle durch ein Ausüben eines Drucks zwischen dem Mikrochip (2) und dem Substrat (5); und
Aushärten des Haftmittels (7).1. Method for contacting microchips with the following steps:
Providing a substrate ( 5 ) with a conductor track ( 6 ) which is arranged on one side of the substrate ( 5 );
Attaching at least one bump ( 1 ; 4 ) to one side of a microchip ( 2 );
Applying an adhesive ( 7 ) on the side of the substrate on which the conductor track ( 6 ) is located and / or on the side of the microchip ( 2 ) on which the at least one bump ( 1 ; 4 ) is located, such that that a layer of the adhesive ( 7 ) is formed thereon;
Adjusting the microchip ( 2 ) such that the at least one bump ( 1 ; 4 ) is located above a predetermined location on the conductor track ( 6 ) of the substrate ( 5 );
Making a press contact between the at least one bump ( 1 ; 4 ) and the predetermined location by exerting a pressure between the microchip ( 2 ) and the substrate ( 5 ); and
Harden the adhesive ( 7 ).
Priority Applications (4)
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| DE10120029A DE10120029A1 (en) | 2001-02-13 | 2001-04-24 | Press contacting of microchips |
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