DE102004041026A1 - Contact formation at predetermined points, comprises filling a mould containing contact cut outs, with a hardenable elastic material, hardening and removal - Google Patents

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Abstract

A process for producing one or more contacts (6) at one or more predetermined points, comprises filling a mould (1), containing contact cut outs, with a hardenable elastic material. The mould is applied to a substrate plate (5) so the cut-outs are located at the predetermined points. The material is then hardened and removed from the mould.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines oder mehrerer Kontakthügel an einer oder mehreren vorgegebenen Kontaktpositionen auf einer Substratscheibe.The The invention relates to a process for producing one or more bump at one or more predetermined contact positions on one Substrate wafer.

Bei der Herstellung von Wafer-Level-Package-Gehäusen werden integrierte Schaltungen auf einer Substratscheibe mit einer Umverdrahtungsschicht versehen, auf die Kontakthügel aufgebracht werden. Die Kontakthügel ermöglichen es, nach dem Zersägen der Substratscheibe die einzelnen Chips mit den Kontakthügeln auf entsprechende Kontaktflächen einer Leiterplatte aufzusetzen, um die Chips zu kontaktieren. Bisher werden die Kontakthügel mithilfe eines Schablonendruckverfahrens auf der Substratscheibe aufgebracht und Umverdrahtungsleiterbahnen nachträglich galvanisch darauf abgeschieden. Die galvanisch abgeschiedenen Umverdraharungsleitungen verlaufen von den Kontaktflächen, die üblicherweise in der Mitte jeder integrierten Schaltung angeordnet sind, bis zu den Spitzen der Kontakthügel.at The production of wafer-level package packages are integrated circuits provided with a redistribution layer on a substrate wafer, on the contact hills be applied. The contact hills enable it, after sawing the substrate disc on the individual chips with the bumps on corresponding contact surfaces a circuit board to contact the chips. So far become the contact hills using a stencil printing process on the substrate wafer applied and rewiring conductors later galvanic deposited on it. The electroplated redistribution lines run from the contact surfaces, the usual in the middle of each integrated circuit are arranged up to the tips of the bumps.

Ein Nachteil des erwähnten Verfahrens zur Herstellung der Kontakthügel besteht darin, dass die Kontakthügel nicht ausreichend gleichförmig hergestellt werden können, so dass erhebliche Unterschiede zwischen den einzelnen Bausteinen entstehen können. Insbesondere die Lebensdauer der Leiterbahnen hängt von der Struktur der Kontakthügel ab. Das Vorliegen einer Stufe in einem Kontakthügel würde z.B. zu einer Diskontinuität in der Leiterbahn führen, die zu Ausfällen während des Burn-In-Testens bzw. kurz danach führen kann.One Disadvantage of mentioned Method for producing the bumps is that the bumps not sufficiently uniform can be produced so that significant differences between each building blocks can arise. In particular, the life of the tracks depends on the structure of the bump. The Presence of a step in a bump would e.g. to a discontinuity in the Lead track, the failures while of burn-in testing or shortly thereafter.

Aus der Druckschrift US 6,003,757 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen gleichförmiger Kontakthügel aus einem Lot offenbart. Dort wird eine Lotpaste in eine Abdruck form eingebracht, die Abdruckform auf eine Substratscheibe so aufgebracht, dass mit Lotmaterial gefüllte Ausnehmungen an den entsprechenden Kontaktpositionen auf der Substratscheibe aufliegen, und anschließend werden Substratscheibe und Abdruckform so erhitzt, dass das Lot aufgeschmolzen wird und sich mit Kontaktflächen der Substratscheibe verbindet. Dieser Prozess hat den Nachteil, dass die Substratscheibe einer relativ hohen Temperatur ausgesetzt werden muss, die insbesondere für integrierte Schaltungen schädlich sein kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass Kontakthügel hergestellt werden, die nicht flexibel sind und lediglich durch Auflöten auf eine Leiterplatte kontaktiert werden können.From the publication US 6,003,757 For example, a method and apparatus for producing uniform bumps from a solder is disclosed. There, a solder paste is introduced into an impression mold, the impression mold applied to a substrate disk so that filled with solder material recesses rest on the corresponding contact positions on the substrate wafer, and then the substrate wafer and impression mold are heated so that the solder is melted and with contact surfaces the substrate disc connects. This process has the disadvantage that the substrate wafer must be exposed to a relatively high temperature, which may be detrimental, in particular, to integrated circuits. Another disadvantage is that bumps are made that are not flexible and can only be contacted by soldering to a printed circuit board.

Dem gegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines oder mehrerer Kontakthügel an einer oder mehreren vorgegebenen Kontaktpositionen auf einer Substratscheibe zur Verfügung zu stellen, bei dem die Kontakthügel elastisch ausgebildet sind und diese gleichförmig in reproduzierbarer Weise auf die Substratscheibe aufgebracht werden können.the across from It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing one or more bumps at one or more predetermined contact positions on a substrate wafer to disposal to put at which the bumps are designed to be elastic and this uniform in a reproducible manner can be applied to the substrate wafer.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1, die Abdruckform nach Anspruch 10 sowie die Substratscheibe nach Anspruch 13 gelöst.These The object is achieved by the method according to claim 1, the impression mold according to claim 10 and the substrate wafer according to claim 13.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines oder mehrerer Kontakthügel an einer oder mehreren vorgegebenen Kontaktpositionen auf einer Substratscheibe vorgesehen. Das Verfahren weist die Schritte auf:

  • – Füllen einer Abdruckform, die Ausnehmungen für die Kontakthügel aufweist, mit einem aushärtbaren, elastischen Material;
  • – Ausrichten und Aufbringen der gefüllten Abdruckform auf die Substratscheibe, so dass die Ausnehmungen an den vorgegebenen Kontaktpositionen angeordnet sind;
  • – Aushärten des elastischen Materials, so dass sich das elastische Material an den Kontaktpositionen mit der Substratscheibe verbindet, und
  • – Entfernen der Abdruckform.
According to a first aspect of the present invention, a method is provided for producing one or more bumps at one or more predetermined contact positions on a substrate wafer. The method comprises the steps:
  • - filling an impression mold having recesses for the bumps, with a curable, elastic material;
  • - Aligning and applying the filled impression mold on the substrate wafer, so that the recesses are arranged at the predetermined contact positions;
  • - curing the elastic material, so that the elastic material connects at the contact positions with the substrate wafer, and
  • - Remove the impression form.

Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können Kontakthügel aus einem elastischen Material auf einer Substratscheibe in einfacher und reproduzierbarer Weise hergestellt werden. Weiterhin ist es möglich, dass auf diese Weise Kontakthügel in einer gleichmäßigen Form ohne Kanten vorgesehen werden, die beim späteren Aufbringen von Leiterbahnen zu potentiellen Fehlern und Frühausfällen des integrierten Bausteins führen können. Dazu wird eine Abdruckform mit Ausnehmungen verwendet, die mit einem streichbaren, nicht ausgehärteten elastischen Material gefüllt wird, und die nach dem Füllen so auf die Substratscheibe aufgesetzt wird, dass die Ausnehmungen den Stellen auf der Substratscheibe gegenüberliegen, an denen Kontakthügel angeordnet werden sollen. Durch Aushärten des elastischen Materials, während es sich noch in der Abdruckform befindet, verbindet sich das mit der Substratscheibe an den Kontaktpositionen in Kontakt stehende elastische Material mit der Substratscheibe, so dass beim Abnehmen der Abdruckform Kontakthügel an den Kontaktpositionen verbleiben.aid of the method can contact bumps from an elastic material on a substrate disc in a simple and reproducible manner. Furthermore, it is possible that in this way contact mound in a uniform shape be provided without edges, which later in the application of traces too potential errors and early failures of the lead integrated component can. For this purpose, an impression mold with recesses is used, which with a paintable, not cured filled elastic material will, and after filling is placed on the substrate disc that the recesses opposite to the locations on the substrate disc, on which bumps are arranged should. By curing of the elastic material while it is still in the impression form, connects with the the substrate disc in contact at the contact positions elastic material with the substrate disc, so when losing weight the impression mold Kontakthügel remain at the contact positions.

Um eine integrierte Schaltung über die Kontakthügel zu kontaktieren, kann vorgesehen sein, ein Leitermaterial auf dem elastischen Kontakthügel aufzubringen, insbesondere um eine Umverdrahtungsleitung zu bilden.Around an integrated circuit via the contact hills can be provided, a conductor material on the elastic contact mound apply, in particular to form a rewiring.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das elastische Material Silikon aufweisen. Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass das elastische Material ein leitendes Material, wie beispielsweise Kohlenstoffpartikel aufweist, so dass der Kontakthügel insgesamt leitend wird.According to one another embodiment have the elastic material silicone. It can preferably be provided that the elastic material is a conductive material, such as carbon particles, so that the bump altogether becomes conductive.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abdruckform flächig ausgebildet, wobei die Ausnehmungen für die Kontakthügel in der Abdruckform mithilfe eines Funkenerosionsverfahrens, eines Stanzverfahrens und/oder mithilfe eines lithographischen Verfahrens ausgebildet werden.According to one preferred embodiment the impression form flat formed, wherein the recesses for the bump in the Impression mold using a spark erosion process, a stamping process and / or formed by means of a lithographic process become.

Es kann vorgesehen sein, dass zumindest die Ausnehmungen für die Kontakthügel mit einer Antihaftbeschichtung beschichtet werden, wobei die Antihaftbeschichtung mindestens einen der Stoffe Diamant ähnlichen Kohlenstoff, Parylen und Teflon enthält.It can be provided that at least the recesses for the bumps with coated with a non-stick coating, wherein the non-stick coating At least one of the materials diamond-like carbon, parylene and Teflon contains.

Das Aushärten des aushärtbaren elastischen Materials kann mithilfe eines Erwärmungsprozesses und/oder eines Bestrahlungsprozesses durchgeführt werden. Insbesondere kann die Abdruckform transparent ausgebildet sein, so dass das Aushärten mithilfe eines Bestrahlungsprozesses mit UV-Licht durch die Abdruckform hindurch durchführbar ist.The Harden of the hardenable elastic material can by means of a heating process and / or a Irradiation process performed become. In particular, the impression mold can be made transparent so that curing using an irradiation process with UV light through the impression mold feasible through is.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Abdruckform zur Verwendung bei der Herstellung eines oder mehrerer Kontakthügel an einer oder mehreren vorgegebenen Kontaktpositionen auf einer Substratscheibe vorgesehen. Die Abdruckform weist eine Trägerscheibe auf, die kontakthügelförmige Ausnehmungen aufweist, die spiegelbildlich zu den Kontaktpositionen der Substratscheibe angeordnet sind. Die Abdruckform weist weiterhin eine Antihaftbeschichtung auf, um ein Ablösen eines in die Ausnehmungen eingebrachtes, aushärtbares elastisches Material nach einem Aushärtvorgang zu erleichtern.According to one Another aspect of the present invention is an impression mold for use in the manufacture of one or more bumps on a or a plurality of predetermined contact positions on a substrate wafer intended. The impression mold has a carrier disk, the contact-contact-shaped recesses has, the mirror image of the contact positions of the substrate wafer are arranged. The impression mold also has a non-stick coating on to a peel off a introduced into the recesses, curable elastic material after a curing process to facilitate.

Die Abdruckform hat den Vorteil, dass die Kontakthügel im Ganzen mit einer durch die Form der Ausnehmung vorgegebenen Form auf die Substratscheibe aufgebracht werden kann, ohne dass mehrfache Schablonendruck-Verfahrensschritte notwendig sind. Dadurch, dass lediglich einmalig die Abdruckform auf die Substratscheibe aufgebracht wird, anschließend ein Aushärteschritt durchgeführt wird und die Abdruckform wieder entfernt wird, ist dieses Verfahren erheblich weniger zeitaufwändig als die Verfahren gemäß dem Stand der Technik.The Impression mold has the advantage that the bumps as a whole with a through the shape of the recess predetermined shape on the substrate wafer can be applied without multiple stencil printing process steps necessary. Because only once the impression form is applied to the substrate wafer, then a curing step carried out and the impression mold is removed, this procedure is considerably less time consuming as the method according to the state of the technique.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Substratscheibe mit Kontakthügeln an vorgegebenen Kontaktpositionen vorgesehen, wobei die Kontakthügel mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt sind.According to one another embodiment is the substrate wafer with bumps at predetermined contact positions provided, wherein the contact mound produced by the method described above.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The invention will be described below with reference to the accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:

1 ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 a flowchart illustrating the sequence of the method according to the invention;

2 eine grafische Darstellung einer Substratscheibe mit Kontakthügeln, die mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt sind; 2 a graphical representation of a substrate disc with bumps, which are produced by the method according to the invention;

3 eine grafische Darstellung des Verfahrensschritts S1; 3 a graphical representation of the process step S1;

4 eine grafische Darstellung des Verfahrensschritts S2, und 4 a graphical representation of the process step S2, and

5 eine grafische Darstellung des Verfahrensschritts S3 des Aushärtens des elastischen Materials. 5 a graphical representation of the process step S3 of curing the elastic material.

In 1 ist ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Ausgangspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine bereits prozessierte Substratscheibe, wie in 2 gezeigt ist, auf der sich Kon taktflächen (nicht dargestellt) befinden, die mit einer integrierten Schaltung oder an deren elektrischen Bauelementen in der Substratscheibe in Verbindung stehen. Über die Kontaktflächen kann die integrierte Schaltung betrieben und Signale an die integrierte Schaltung angelegt und von der integrierten Schaltung empfangen werden. Zum Aufbau eines Wafer-Level-Package werden die integrierten Schaltungen auf einer Substratscheibe 5 zunächst im unzersägten Zustand mit einer Lage von Umverdrahtungsleitungen versehen, die z.B. die Kontaktfläche über die Umverdrahtungsleitung mit jeweils einem Kontakthügel 6 verbinden. Nach dem Zersägen der Substratscheibe 5 können die integrierten Schaltungen mit den Kontakthügeln 6 auf eine Leiterplatte aufgesetzt werden, die Kontaktbereiche bzw. Leiterbahnen aufweist, auf die die Kontakthügel 6 aufgesetzt werden. Somit können die integrierten Schaltungen mit der Leiterplatte elektrisch verbunden werden.In 1 a flow chart illustrating the process of the invention is shown. The starting point of the method according to the invention is an already processed substrate wafer, as in 2 is shown on the con tact surfaces (not shown), which are connected to an integrated circuit or to the electrical components in the substrate wafer. Via the contact surfaces, the integrated circuit can be operated and signals applied to the integrated circuit and received by the integrated circuit. To build a wafer-level package, the integrated circuits on a substrate wafer 5 initially provided in the unsnoothed state with a layer of rewiring, for example, the contact surface via the rewiring, each with a bump 6 connect. After sawing the substrate disk 5 can the integrated circuits with the bumps 6 be placed on a circuit board having contact areas or traces on which the bumps 6 be put on. Thus, the integrated circuits can be electrically connected to the circuit board.

Im folgenden wird das Herstellungsverfahren zur Herstellung der Kontakthügel 6 auf einer Substratscheibe 5 mit integrierten Schaltungen näher beschrieben. Gemäß einem Schritt S1 wird eine bereitgestellte Abdruckform mit Ausnehmungen für die Kontakthügel 6 mit einem aushärtbaren, elastischen Material gefüllt. Eine Ausführungsform der Abdruckform 1 ist in 3 dargestellt. Die Abdruckform 1 weist die Ausnehmungen 2 auf, die entsprechend der Anordnung der vorgegebenen Kontaktpositionen für die Kontakthügel 6 auf der Substratscheibe 5 spiegelbildlich angeordnet sind. Um möglichst alle integrierten Schaltungen einer Substratscheibe 5 mit den Kontakthügeln 6 zu versehen, ist es vorteilhaft, wenn die Abdruckform 1 mindestens die Größe der Substratscheibe aufweist und für jede der Kontaktpositionen der integrierten Schaltungen Kontakthügel vorsieht. Im Wesentlichen entspricht die Anordnung der Ausnehmungen 2 der Abdruckform 1 der spiegelbildlichen Anordnung aller Kontakthügel 6 der integrierten Schaltungen.In the following, the manufacturing method for producing the bumps 6 on a substrate disk 5 described in more detail with integrated circuits. According to step S1, one becomes ready Asked impression mold with recesses for the bumps 6 filled with a hardenable, elastic material. An embodiment of the impression mold 1 is in 3 shown. The impression form 1 has the recesses 2 on, according to the arrangement of the predetermined contact positions for the bumps 6 on the substrate disk 5 are arranged in mirror image. To all possible integrated circuits of a substrate wafer 5 with the bumps 6 it is advantageous if the impression mold 1 has at least the size of the substrate wafer and provides Kontakthügel for each of the contact positions of the integrated circuits. In essence, the arrangement of the recesses corresponds 2 the impression mold 1 the mirror-image arrangement of all contact bumps 6 the integrated circuits.

Die Ausnehmungen 2 weisen einen Querschnitt auf, der im Wesentlichen dem Querschnitt der zu bildenden Kontakthügel 6 entspricht. Insbesondere können die Kontakthügel 6 eine halbkugelförmige, spitzkegelige, zylindrische oder sonstige Form mit runder, ovaler oder eckiger Grundfläche aufweisen. Die halbkugelige Form der Ausnehmungen 2 bzw. der Kontakthügel 6 hat den Vorteil, dass beim nachträglichen Aufbringen der Umverdrahtungsleitungen keine Kanten oder Absätze estehen, die üblicherweise Schwachstellen der anschließend aufzubringenden Umverdrahtungsleitungen darstellen und zu Frühausfällen oder Defekten des Bausteins führen können.The recesses 2 have a cross section, which is substantially the cross section of the contact bumps to be formed 6 equivalent. In particular, the bumps can 6 have a hemispherical, tapered, cylindrical or other shape with round, oval or angular base. The hemispherical shape of the recesses 2 or the contact mound 6 has the advantage that the subsequent application of the rewiring lines no edges or heels estehen, which usually represent weak points of the subsequently applied redistribution lines and can lead to premature failures or defects of the block.

Die Ausnehmungen 2 werden nun mit einem streichbaren Material gefüllt, das aushärtbar ist, so dass nach dem Aushärten ein elastisches Material entsteht. Das streichfähige Material kann beispielsweise Silikon enthalten oder jedes andere geeignete aushärtbare Material. Das Material 3 wird mithilfe eines Spachtels 4 auf der Fläche der Abdruckform 1 aufgebracht und so verteilt, dass jede der Ausnehmungen 2 mit dem Material 3 gefüllt wird. Das Ergebnis des Füllens der Ausnehmungen 2 der Abdruckform 1 ist im unteren Teil der 2 dargestellt.The recesses 2 are now filled with a spreadable material that is curable, so that after curing, an elastic material is formed. The spreadable material may, for example, contain silicone or any other suitable curable material. The material 3 is done using a spatula 4 on the surface of the impression mold 1 applied and distributed so that each of the recesses 2 with the material 3 is filled. The result of filling the recesses 2 the impression mold 1 is in the lower part of the 2 shown.

In einem nächsten Schritt S2 wird die gefüllte Abdruckform 1 auf die Substratscheibe 5 so aufgebracht, dass die Ausnehmungen 2 an den vorgegebenen Kontaktpositionen der Substratscheibe 5 angeordnet sind. Diese ist in 4 gezeigt. Das heißt, die Abdruckform 1 wird so ausgerichtet, dass die Ausnehmungen 2, die einer integrierten Schaltung zugeordnet sind, auch auf der entsprechenden integrierten Schaltung aufgesetzt werden. Nach dem Ausrichtung werden die Abdruckform 1 und die Substratscheibe 5 aufeinander aufgesetzt, wobei die Seite mit den integrierten Schaltungen, auf der sich auch die Kontaktflächen zum Kontaktieren der integrierten Schaltungen befinden und die Seite der Abdruckform 1, auf der sich die Ausnehmungen 2 befinden, aufeinander aufliegen.In a next step S2, the filled impression mold becomes 1 on the substrate disk 5 so applied that the recesses 2 at the predetermined contact positions of the substrate wafer 5 are arranged. This is in 4 shown. That is, the impression form 1 is aligned so that the recesses 2 which are associated with an integrated circuit can also be mounted on the corresponding integrated circuit. After alignment, the impression mold 1 and the substrate disk 5 put on each other, wherein the side with the integrated circuits, on which are also the contact surfaces for contacting the integrated circuits and the side of the impression mold 1 on which are the recesses 2 lie on top of each other.

Gemäß Schritt S3 folgt nun ein Aushärteprozess, wobei das Material ausgehärtet wird und sich beim Aushärten mit der Oberfläche der Substratscheibe 5 so verbindet, dass eine dauerhafte Verbindung entsteht. Dies ist in 5 grafisch dargestellt. Das Aushärten kann auf vielerlei Weise erfolgen. Beispielsweise kann das Aushärten durch eine Erwärmung von Abdruckform 1 und Substratscheibe 5 erfolgen, wobei der Aushärteprozess schnell durchgeführt werden muss, da die integrierten Schaltungen auf der Substratscheibe 5 sehr hitzeempfindlich sind.According to step S3, a curing process now follows, wherein the material is cured and hardened with the surface of the substrate wafer 5 connects so that a permanent connection is created. This is in 5 shown graphically. Curing can be done in many ways. For example, curing may be accomplished by heating impression mold 1 and substrate disk 5 take place, wherein the curing process must be carried out quickly because the integrated circuits on the substrate wafer 5 are very sensitive to heat.

Das Aushärten kann auch mit einer geeigneten Strahlung, z.B. Mikrowellenstrahlung, durchgeführt werden, die von der Rückseite der Abdruckform 1 auf die auszuhärtenden Kontakthügel 6 eingestrahlt wird. Es kann die Abdruckform 1 auch transparent ausgebildet sein, um das Aushärten des elastischen Materials in den Ausnehmungen 2 auch mithilfe von Licht, insbesondere von Licht mit einer Wellenlänge im ultravioletten Wellenlängenbereich vorzunehmen.The curing can also be carried out with suitable radiation, for example microwave radiation, coming from the back of the impression mold 1 on the hardened bumps 6 is irradiated. It can be the impression form 1 be formed transparent to the curing of the elastic material in the recesses 2 also by means of light, in particular of light having a wavelength in the ultraviolet wavelength range.

Damit sich das elastische Material aus den Ausnehmungen 2 löst, können zumindest die Ausnehmungen 2 der Abdruckform 1 mit einer Antihaftbeschichtung versehen sein. Als Antihaftbeschichtungen eignen sich neben anderen Materialien Diamant ähnliches Karbon (DLC), Parylen oder Teflon. In einfacherer Weise kann die Abdruckform 1 auch wiederholt oder vor jeder Benutzung durch Aufsprühen oder Rotationsbeschichtung mit einer Ablöseschicht versehen werden, bevor das elastische Material gemäß Schritt S1 in die Ausnehmungen eingebracht wird.So that the elastic material from the recesses 2 can solve, at least the recesses 2 the impression mold 1 be provided with a non-stick coating. Suitable non-stick coatings include, among other materials, diamond-like carbon (DLC), parylene or Teflon. In a simpler way, the impression form 1 be provided repeatedly or before each use by spraying or spin coating with a release layer before the elastic material is introduced according to step S1 in the recesses.

Nach dem Aushärten des elastischen Materials wird gemäß Schritt S4 die Abdruckform von der Substratscheibe wieder entfernt.To curing of the elastic material, according to step S4, the impression mold removed from the substrate disc again.

Die Ausnehmungen in der Abdruckform 1 können mithilfe eines Funkenerosionsverfahrens, eines Stanzverfahrens und/oder mithilfe eines geeigneten ithografischen Verfahrens ausgebildet werden. Insbesondere kann eine Siliziumsubstratscheibe als Abdruckform verwendet werden, wobei die Ausnehmungen mithilfe von Lithographie- und Ätztechniken eingebracht werden. Alternativ kann die Abdruckform 1 auch mithilfe von Schablonendruckverfahren hergestellt werden.The recesses in the impression form 1 may be formed by means of an EDM process, a punching process and / or a suitable ithographic process. In particular, a silicon substrate wafer can be used as an impression mold, wherein the recesses are introduced by means of lithography and etching techniques. Alternatively, the impression mold 1 also produced by stencil printing.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Abdruckform auch mithilfe eines Ni-Galvanisierverfahrens hergestellt werden, was eine Standardtechnik zum Erzeugen von Matrizen ist.According to one another embodiment the impression mold also made using a Ni electroplating process which is a standard technique for creating matrices.

Um das Wafer-Level-Package fertig zu stellen, werden mithilfe eines Maskierungs- und Galvanisierverfahrens Umverdrahtungsleitungen auf die Substratoberfläche aufgebracht, die nun die Kontakthügel aufweist. Die Umverdrahtungsleitungen bilden elektrische Verbindungen zwischen der Kontakthügelspitze und einer oder mehreren Kontaktflächen. Um die Kontaktierung einer Leiterplatte mit den Kontakthügeln beim Aufsetzen einer fertiggestellten integrierten Schaltung in einem Wafer-Level-Package zuverlässiger zu machen, kann vorgesehen sein, dass das elastische Material leitfähig ausgebildet ist, so dass selbst bei fehlerhaftem Ablösen der Umverdrahtungsleitung an der Spitze des Kontakthügels 6 der Kontakt hergestellt wird, solange ein Abschnitt der Umverdrahtungsleitung den Kontakthügel berührt. Dazu kann das leitfähige Material in Form von Kohlenstoffpartikeln in das Material, z.B. vor dem Aushärtprozess, eingemischt werden, so dass ein leitfähiger elastischer Kontakthügel gebildet wird.To complete the wafer level package, use a masking and electroplating tool Rewiring lines applied to the substrate surface, which now has the bumps. The redistribution lines form electrical connections between the bump tip and one or more contact pads. In order to make the contacting of a printed circuit board with the bumps more reliable when placing a completed integrated circuit in a wafer-level package, it can be provided that the elastic material is made conductive, so that even if the redistribution line breaks off at the tip of the bump 6 the contact is made as long as a portion of the redistribution line touches the bump. For this purpose, the conductive material in the form of carbon particles in the material, for example, before the curing process, be mixed, so that a conductive elastic bump is formed.

11
Abdruckformimpression mold
22
Ausnehmungrecess
33
elastisches Materialelastic material
44
Spachtelspatula
55
Substratscheibesubstrate wafer
66
Kontakthügelbump

Claims (13)

Verfahren zur Herstellung eines oder mehrerer Kontakthügel (6) an einer oder mehreren vorgegebenen Kontaktpositionen auf einer Substratscheibe mit folgenden Schritten: – Füllen einer Abdruckform (1) mit Ausnehmungen (2) für die Kontakthügel mit einem aushärtbaren, elastischen Material; – Ausrichten und Aufbringen der gefüllten Abdruckform (1) auf die Substratscheibe(5), so dass die Ausnehmungen (2) an den vorgegebenen Kontaktpositionen angeordnet sind; – Aushärten des elastischen Materials; und – Entfernen der Abdruckform.Method for producing one or more bumps ( 6 ) at one or more predetermined contact positions on a substrate wafer, comprising the following steps: - filling an impression mold ( 1 ) with recesses ( 2 ) for the bumps with a curable, elastic material; - Aligning and applying the filled impression mold ( 1 ) on the substrate disk ( 5 ), so that the recesses ( 2 ) are arranged at the predetermined contact positions; - curing the elastic material; and - removing the impression mold. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt: – Aufbringen eines Leitermaterials auf dem elastischen Kontakthügel (6).Method according to claim 1, with the further step: - applying a conductor material on the elastic bump ( 6 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das elastische Material Silikon aufweist.The method of claim 1 or 2, wherein the elastic Material silicone. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das elastische Material leitendes Material aufweist, so dass der Kontakthügel (6) leitend wird.The method of claim 3, wherein the elastic material comprises conductive material such that the bump ( 6 ) becomes conductive. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Abdruckform (1) flächig ausgebildet wird.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the impression mold ( 1 ) is formed flat. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Ausnehmungen für die Kontakthügel (6) in der Abdruckform (1) mit Hilfe eines Funkenerosionsverfahren, eines Stanzverfahrens und/oder mit Hilfe eines lithografischen Verfahrens ausgebildet werden.Method according to claim 5, wherein the recesses for the bumps ( 6 ) in the impression form ( 1 ) are formed by means of a spark erosion method, a stamping method and / or by means of a lithographic method. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei zumindest die Ausnehmungen (2) für die Kontakthügel (6) mit einer Antihaftbeschichtung beschichtet werden, wobei die Antihaftbeschichtung mindestens einen der Stoffe Diamant ähnlichen Kohlenstoff, Parylen und Teflon enthält.Method according to claim 5 or 6, wherein at least the recesses ( 2 ) for the bumps ( 6 ) are coated with a non-stick coating, wherein the non-stick coating contains at least one of diamond-like carbon, parylene and teflon. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Aushärten mit Hilfe eines Erwärmungsprozesses und/oder eines Bestrahlungsprozesses durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 7, wherein the curing with Help of a heating process and / or an irradiation process is performed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Abdruckform (1) transparent ausgebildet wird, so dass das Aushärten mit Hilfe eines Bestrahlungsprozesses mit UV-Licht durchführbar ist.Method according to one of claims 1 to 7, wherein the impression mold ( 1 ) is formed transparent, so that the curing by means of a radiation process with UV light is feasible. Abdruckform (1) zur Verwendung bei der Herstellung eines oder mehrerer Kontakthügel an einer oder mehreren vorgegebenen Kontaktpositionen auf einer Substratscheibe (5), mit einer Trägerscheibe, die Kontakthügel (6) förmige Ausnehmungen aufweist, die spiegelbildlich zu den Kontaktpositionen der Substratscheibe (5) angeordnet sind, wobei die Abdruckform (1) eine Antihaftbeschichtung aufweist, um ein Ablösen eines in die Ausnehmungen (2) eingebrachtes elastisches Material nach einem Aushärtvorgang zu erleichtern.Impression mold ( 1 ) for use in the manufacture of one or more bumps at one or more predetermined contact positions on a substrate wafer ( 5 ), with a carrier disc, the bumps ( 6 ) has shaped recesses, the mirror image of the contact positions of the substrate wafer ( 5 ) are arranged, wherein the impression form ( 1 ) has a non-stick coating in order to prevent detachment of one of the recesses ( 2 ) to facilitate introduced elastic material after a curing process. Abdruckform (1) nach Anspruch 10, wobei die Antihaftbeschichtung mindestens einen der Stoffe Diamant ähnlichem Kohlenstoff, Parylen und Teflon enthält.Impression mold ( 1 ) according to claim 10, wherein the non-stick coating contains at least one of diamond-like carbon, parylene and teflon. Abdruckform (1) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Ausnehmungen halbkugelförmig ausgebildet sind.Impression mold ( 1 ) according to claim 10 or 11, wherein the recesses are hemispherical in shape. Substratscheibe (5) mit Kontakthügeln (6) an vorgegebenen Kontaktpositionen, wobei die Kontakthügel (6) mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt sind.Substrate disk ( 5 ) with bumps ( 6 ) at predetermined contact positions, wherein the bumps ( 6 ) are produced by the method according to one of claims 1 to 9.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5261158A (en) * 1991-01-22 1993-11-16 Hughes Aircraft Company Method of forming a resilient interconnection bridge
JPH07249631A (en) * 1994-01-20 1995-09-26 Fujitsu Ltd Manufacture of solder bumps and solder ball and manufacture of semiconductor device
DE19653499A1 (en) * 1995-12-25 1997-06-26 Mitsubishi Electric Corp Solder application method for solder bump manufacture in e.g. ball grid array

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5261158A (en) * 1991-01-22 1993-11-16 Hughes Aircraft Company Method of forming a resilient interconnection bridge
JPH07249631A (en) * 1994-01-20 1995-09-26 Fujitsu Ltd Manufacture of solder bumps and solder ball and manufacture of semiconductor device
DE19653499A1 (en) * 1995-12-25 1997-06-26 Mitsubishi Electric Corp Solder application method for solder bump manufacture in e.g. ball grid array

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