DE102005012496B3 - Vorrichtung mit einem auf einem Montageteil montierten elektronischen Bauteil und Verfahren - Google Patents

Vorrichtung mit einem auf einem Montageteil montierten elektronischen Bauteil und Verfahren Download PDF

Info

Publication number
DE102005012496B3
DE102005012496B3 DE102005012496A DE102005012496A DE102005012496B3 DE 102005012496 B3 DE102005012496 B3 DE 102005012496B3 DE 102005012496 A DE102005012496 A DE 102005012496A DE 102005012496 A DE102005012496 A DE 102005012496A DE 102005012496 B3 DE102005012496 B3 DE 102005012496B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electronic component
mounting part
preßhaftverbindung
structured surface
surface portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102005012496A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Schnarrenberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Berlin
Original Assignee
Technische Universitaet Berlin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Berlin filed Critical Technische Universitaet Berlin
Priority to DE102005012496A priority Critical patent/DE102005012496B3/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102005012496B3 publication Critical patent/DE102005012496B3/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/325Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B11/00Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding
    • F16B11/006Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding by gluing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/1301Shape
    • H01L2224/13016Shape in side view
    • H01L2224/13018Shape in side view comprising protrusions or indentations
    • H01L2224/13019Shape in side view comprising protrusions or indentations at the bonding interface of the bump connector, i.e. on the surface of the bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13144Gold [Au] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16245Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8119Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81191Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8119Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81193Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed on both the semiconductor or solid-state body and another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/812Applying energy for connecting
    • H01L2224/81201Compression bonding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/812Applying energy for connecting
    • H01L2224/81201Compression bonding
    • H01L2224/81203Thermocompression bonding, e.g. diffusion bonding, pressure joining, thermocompression welding or solid-state welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8134Bonding interfaces of the bump connector
    • H01L2224/81345Shape, e.g. interlocking features
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8138Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/81385Shape, e.g. interlocking features
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8138Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/81399Material
    • H01L2224/814Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8138Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/81399Material
    • H01L2224/814Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/81438Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/81444Gold [Au] as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818Bonding techniques
    • H01L2224/81801Soldering or alloying
    • H01L2224/8182Diffusion bonding
    • H01L2224/8183Solid-solid interdiffusion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818Bonding techniques
    • H01L2224/81897Mechanical interlocking, e.g. anchoring, hook and loop-type fastening or the like
    • H01L2224/81898Press-fitting, i.e. pushing the parts together and fastening by friction, e.g. by compression of one part against the other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/81986Specific sequence of steps, e.g. repetition of manufacturing steps, time sequence
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01058Cerium [Ce]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013Alloys
    • H01L2924/014Solder alloys
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/0332Structure of the conductor
    • H05K2201/0364Conductor shape
    • H05K2201/0373Conductors having a fine structure, e.g. providing a plurality of contact points with a structured tool
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/0332Structure of the conductor
    • H05K2201/0364Conductor shape
    • H05K2201/0382Continuously deformed conductors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/20Details of printed circuits not provided for in H05K2201/01 - H05K2201/10
    • H05K2201/209Auto-mechanical connection between a component and a PCB or between two PCBs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einem auf einem Montageteil montierten elektronischen Bauteil, insbesondere elektronische Baugruppe, sowie ein Verfahren zur Herstellung. Bei der Vorrichtung ist das elektronische Bauteil an dem Montageteil haftend befestigt, indem zwischen dem elektronischen Bauteil und dem Montageteil eine mittels Anpressen des elektronischen Bauteils an das Montageteil gebildete Preßhaftverbindung gebildet ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einem auf einem Montagebauteil montierten elektronischen Bauteil, insbesondere eine elektronische Baugruppe, sowie ein Verfahren zum Montieren eines elektronischen Bauteils.
  • Zum Montieren von elektronischen Bauteilen auf einem Montageteil, insbesondere einer Leiteplatte oder einem anderen Bauelementeträger, sind verschiedene Verfahren bekannt. Üblicherweise werden das Kleben, das Löten, das Schweißen (Bonden) oder das Zusammenstecken genutzt. Diese bekannten Verfahren weisen jedoch Nachteile auf. Kleben hat den Nachteil, daß ein Klebstoff aufgebracht werden muß und die elektrische und die thermische Leitfähigkeit der Klebeverbindung häufig sehr gering ist. Ein weiteres Problem besteht darin, daß das Schrumpfen des Klebstoffs während des Aushärteprozesses zur Verschiebung des elektronischen Bauelements führt, was einer hohen Plazierungsgenauigkeit entgegenwirkt.
  • Auch beim Löten ist es notwendig, ein zusätzliches Material aufzubringen, nämlich das Lot. Darüber hinaus gibt es hierbei häufig Probleme mit der Kontaktierung des Lotes, wenn auf ein Flußmittel verzichtet werden muß, wie es zum Beispiel bei der Montage von Halbleiterlasern der Fall ist. Problematisch ist in diesem Fall auch eine ausreichende Haftung des Lotes auf der Unterlage.
  • Schweißen hat den Nachteil, daß bei der Anwendung für sehr kleine elektronische Bauelemente ein schneller Wärmeeintrag stattfindet, welcher zur Beschädigung des elektronischen Bauelements führen kann. Steckverbindungen mit definierten Steckern sind hinsichtlich der gewünschten Miniaturisierung begrenzt.
  • Das Dokument DE 196 30 593 C2 offenbart ein Verfahren zum Verbinden einer integrierten Schaltung mit einem Substrat und eine elektronische Schaltungsanordnung. Die integrierte Schaltung wird mit einem Substrat verbunden, wobei ein anisotrop leitfähiger Klebstoff ent weder auf die Oberfläche der integrierten Schaltung oder auf einer Oberfläche des Substrats aufgebracht wird und das Substrats und die integrierte Schaltung zusammengefügt werden.
  • Im Dokument DE 198 32 486 A1 ist eine maschinenlesbare Ausweiskarte mit auswechselbaren Funktionselementen beschrieben, bei der ein Funktionsmodul angebracht wird, insbesondere mittels einer Nut-Feder-Verbindung, eines Klemmbügels, eines Schnappverschlusses, eines Klettverschlusses oder mittels Kleben.
  • Eine Vorrichtung zum Montieren einer Leiterplatte an einer leitenden Oberfläche ist aus dem Dokument US 4,429,348 bekannt. Die Montage wird mittels einer Isolierschicht ausgeführt, die die Leiterplatte bedeckt.
  • In dem Dokument US 6,210,771 B1 ist die Nutzung von Textil- oder Fasergewebe, welches in eine elektrische Schaltung integriert ist, beschrieben. Die Fasern umfassen elektrisch nichtleitende sowie elektrisch leitende Fasern. Die elektrisch leitenden Fasern sind mit Kontaktmitteln verbunden, die ihrerseits zum Aufnehmen elektrischer Verbindungen für elektrische Komponenten dienen.
  • In dem Dokument DE 196 39 646 A1 sind ein Trägerband sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Trägerbandes beschrieben. Das Trägerband weist eine dauerhaft mit einer Dielektrikumsschicht verbundene Metallschicht auf. Eine klebefreie Verbindung wird dadurch erreicht, daß die Metallschicht mit Verzahnungselementen versehen ist, die in die Dielektrikumsschicht zur Halterung eingreifen.
  • Gemäß dem Stand der Technik im Dokument DE 32 46 803 A1 werden bei einem Verfahren zum Herstellen von Bauteilen aus Prepreglagen die Prepreglagen durch Nadelbänder, die entweder doppelseitig oder einseitig sind, miteinander verbunden und erst danach verpreßt und ausgehärtet. Die Nadeln bestehen vorzugsweise aus Stahl oder Kevlar und werden beim Verpressen zur Erhöhung der Querfestigkeit in ihren Spitzen gekrümmt oder umgebogen. Zur Verarbeitung von nicht formsteifen Nadeln aus Kunststoff werden die Prepreglagen erst durch Hohlstifte durchstoßen, in die Faserstränge aus Kunststoff eingeführt werden.
  • Das Dokument DE 697 05 222 T2 betrifft gepackte Baugruppen von Gitteranordnungen, die Chips oder Plättchen mit integrierten Schaltungen umfassen. Zur Kontaktierung wird ein Bond-Verfahren genutzt.
  • Die Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine verbesserte Vorrichtung mit einem auf einem Montageteil montierten Bauteil sowie ein Verfahren zum Montieren eines elektronischen Bauteils anzugeben, bei denen mit einfachen Mitteln eine Montage des elektronischen Bauteils auf dem Montageteil ermöglicht ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach dem unabhängigen Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach dem unabhängigen Anspruch 13 gelöst.
  • Mittels Zusammenpressen des elektronischen Bauteils und des Montageteils wird eine Verbindung hergestellt, mit der das elektronische Bauteil an dem Montageteil haftend befestigt ist, wodurch eine Montage des elektronischen Bauteils auf dem Montageteil erfolgt. Eine solche Metall-Halbleiter-Preßhaftverbindung kann mit geringem Zeitaufwand und einfachen Mitteln hergestellt werden. Ein wesentlicher Vorteil dieser Art der Montage des elektronischen Bauteils besteht darin, daß eine sehr hohe Plazierungsgenauigkeit bei der Montage des elektronischen Bauteils erreicht wird, gegebenenfalls bis zu einer Genauigkeit im Mikrometer-Bereich, da sich die Lage des elektronischen Bauteils zu dem Montageteil nach dem Aufsetzen nicht verändert, wie es bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren häufig der Fall ist. Beim Löten spricht man beispielsweise von einem Wegschwimmen. Schweißverbindungen verziehen sich beim Schweißen. Im Fall der bekannten Klebeverbindung kommt es üblicherweise zum Schrumpfen des Klebstoffs, was zu einer Veränderung der ursprünglichen Positionierung des elektronischen Bauteils führt.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, daß Material eingespart wird. Es werden weder ein Klebstoff noch ein Lot oder ein Schweißmaterial benötigt. Auch ein Flußmittel kann eingespart werden. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, daß die Preßhaftverbindung bei Bedarf mittels Auseinanderziehen des Montageteils und des elektronischen Bauteils wieder gelöst werden kann. Auch dieses ist mit relativ geringem Aufwand möglich. Demgegenüber ist ein derartiges nachträgliches Lösen der Verbindung bei Löt- oder Schweißverbindungen nur mit erheblichen größerem Aufwand möglich oder führt sogar zur Zerstörung des elektronischen Bauteils.
  • Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Preßhaftverbindung zwischen einem an dem elektronischen Bauteil oder an dem Montageteil gebildeten strukturierten Oberflächenabschnitt und einem an dem Montageteil oder an dem elektronischen Bauteil gebildeten Montageabschnitt aus einem formbaren Material gebildet ist, indem der Montageabschnitt in den strukturierten Oberflächenabschnitt zumindest teilweise eingedrückt ist. Mit Hilfe des Verpressen des strukturierten Oberflächenabschnitts und des formbaren Materials wird auf einfache Weise eine ausreichende Haftung der Preßhaftverbindung erreicht. Das Eindrücken des strukturierten Oberflächenabschnitts in das formbare Material kann in Abhängigkeit von der gewünschten Zugfestigkeit der Preßhaftverbindung gesteuert werden. Der Montageabschnitt aus dem formbaren Material kann in das Montageteil/das elektronische Bauteil eingelassen sein oder mittels des Materials des Montageteils/des elektronischen Bauteils gebildet sein, was insbesondere platzsparend ist.
  • Der Fertigungsaufwand ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch vermindert, daß das formbare Material bei Raumtemperatur formbar ist und die Preßhaftverbindung unter Raumtemperaturbedingungen hergestellt wird. Auf diese Weise ist die Montage des elektronischen Bauteils ohne zusätzliche Wärmeenergiezufuhr ermöglicht.
  • Eine zweckmäßige Fortbildung der Erfindung sieht vor, daß der strukturierte Oberflächenabschnitt mittels Ätzen, Lasern und/oder Stempeln eines Oberflächenabschnitts an dem elektronischen Bauteil oder an dem Montageteil gebildet wird. Mit Hilfe dieser Verfahren ist es auf effizienter Weise möglich, den strukturierten Oberflächenabschnitt mit einer gewünschten Struktur herzustellen, so daß beim Eindrücken des strukturierten Oberflächenabschnitts in das formbare Material eine Preßhaftverbindung mit ausreichender Zugfestigkeit gebildet wird.
  • Es kann auch vorgesehen sein, daß der strukturierte Oberflächenabschnitt aufgewachsen wird. Hierdurch wird der strukturierte Oberflächenabschnitt auf einer Außenfläche des elektronischen Bauteils oder des Montageteils gebildet. Auch das Aufdampfen oder das Aufschleudern einer Schicht kann vorgesehen sein. Alternativ kann vorgesehen sein, daß zum Herstellen des strukturierten Oberflächenabschnitts ein Bereich der Außenfläche des elektronischen Bauteils oder des Montageteils strukturiert wird.
  • Die Festigkeit der Preßhaftverbindung ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform dadurch optimiert, daß der strukturierte Oberflächenabschnitt vorstehende Spitzen aufweist, die in das formbare Material eingedrückt werden. Hierdurch wird einerseits erreicht, daß die Preßhaftverbindung beim Anpressen des elektronischen Bauteils an das Montageteil mit möglichst wenig Kraftaufwand ausführbar ist, da mittels der vorstehenden Spitzen das Eindringen in das formbare Material erleichtert ist. Darüber hinaus unterstützen die vorstehenden Spitzen ein möglichst weitgehendes Eindringen des strukturierten Oberflächenabschnitts in das formbare Material, wodurch die Zugfestigkeit der Preßhaftverbindung optimiert ist.
  • Das Ausbilden einer erhöhten Positionierungsgenauigkeit bei der Montage des elektronischen Bauteils an dem Montageteil wird bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung dadurch unterstützt, daß ein Oberflächenmaterial im Bereich des strukturierten Oberflächenabschnitts härter als das formbare Material ist, so daß eine Oberflächenstruktur des strukturierte Oberflächenabschnitts beim Eindrücken in das formbare Material im wesentlichen formstabil ist.
  • Die Preßhaftverbindung kann bei zweckmäßigen Fortbildungen der Erfindung die Funktion des elektronischen Bauelements unterstützend ausgeführt sein, indem die Preßhaftverbindung als eine Wärmesenke zum Ableiten für von dem elektronischen Bauteil erzeugte Wärmeenergie gebildet ist oder elektrisch leitend ist.
  • Als Montageteil, auf dem das elektronische Bauelement montiert ist, wird vorzugsweise eine Leiterplatte oder ein Bauelementeträger verwendet. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die mittels Anpressen gebildete Preßhaftverbindung aber auch genutzt werden, um wenigstens zwei elektronische Bauteile miteinander haftend zu verbinden. In diesem Fall ist die Ausbildung von wenigstens zwei Preßhaftverbindungen notwendig.
  • Zur Unterstützung der haftenden Befestigung des elektronischen Bauteils auf dem Montageteil kann zweckmäßig vorgesehen sein, daß das elektronische Bauteil auf dem Montageteil zumindest teilweise von einem Kapselungsmaterial umgeben ist.
  • Das Kapselungsmaterial kann beispielsweise mittels Gießen aufgebracht sein. Die Kapselung hat darüber hinaus den Vorteil, daß das elektronische Bauteil auf diese Weise gegenüber schädlichen Umwelteinflüssen abgeschirmt ist.
  • Zweckmäßig ist die Metall-Halbleiter-Preßhaftverbindung eine Gold-Silizium-Preßhaftverbindung, in der Gold und Silizium haftend miteinander verpreßt sind. Metalle und Halbleiter werden in Verbindung mit elektronischen Bauteilen in unterschiedlichsten Ausführungsformen verwendet. Entsprechende Bearbeitungsverfahren sind dem Fachmann bekannt. So kön nen diese Materialien mit Hilfe bekannter Technologien zum Ausbilden des strukturierten Oberflächenabschnitts bearbeitet werden.
  • Zur weiteren Erhöhung der Haftung zwischen dem elektronischen Bauteil und dem Montageteil, was die Zugfestigkeit der Preßhaftverbindung verbessert, kann bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Preßhaftverbindung in Grenzflächenbereichen mittels einer thermischen Behandlung thermisch gebildete Verbindungsabschnitte aufweist. Die thermische Behandlung kann während des Anpressens des elektronischen Bauelements und/oder als Nachbehandlung nach dem Anpressen ausgeführt werden. Mit Hilfe der thermischen Behandlung sind in den thermisch gebildeten Verbindungsabschnitten vorzugsweise Materialverschmelzungen gebildet, nämlich Verschmelzungen zwischen den zusammengepreßten Materialien, welche die Festigkeit der Preßhaftverbindung erhöhen. Materialverschmelzungen entstehen aufgrund der thermischen Behandlung, das heißt der Zufuhr von Wärmeenergie, durch ein Ineinanderdiffundieren der zusammengepreßten Materialien, was auch als Verschmelzen bezeichnet werden kann.
  • Insbesondere beim Herstellen einer elektronischen Baugruppe sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, daß an dem Montageteil ein weiteres elektronisches Bauteil haftend befestigt ist, wobei zwischen dem weiteren elektronischen Bauteil und dem Montageteil eine mittels Anpressen des weiteren elektronischen Bauteils an das Montageteil gebildete weitere Preßhaftverbindung gebildet ist.
  • Die vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens zum Montieren eines elektronischen Bauteils auf einem Montageteil nach den abhängigen Verfahrensansprüchen weisen die in Verbindung mit den zugehörigen Vorrichtungsansprüchen genannten Vorteile entsprechend auch.
  • Ausführungsbeispiele
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Montageteil und einem hierauf mittels einer Preßhaftverbindung montierten elektronischen Bauteil;
  • 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Anordnung mit einem Montageteil und einem hierauf mittels einer Preßhaftverbindung montierten elektronischen Bauteil;
  • 3 eine schematische Darstellung einer Anordnung, bei der zwei elektronische Bauteile mittels Preßhaftverbindungen aneinander befestigt sind; und
  • 4 eine graphische Darstellung eines Phasendiagramms für eine Materialmischung aus Gold und Silizium.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung mit einem elektronischen Bauteil 1 und einem Montageteil 2, bei dem es sich um eine Leiterplatte oder einen anderen Bauelementeträger handelt. Auf einer Unterseite 3 des elektronischen Bauteils 1 ist ein strukturierter Oberflächenabschnitt 4 gebildet, welcher über vorstehende Spitzen 5 verfügt. Die vorstehenden Spitzen 5 sind zumindest teilweise in ein formbares Material 6 eingedrückt, welches auf einer Oberseite 7 des Montageteils 2 angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine Preßhaftverbindung zwischen dem elektronischen Bauteil 1 und dem Montageteil 2 gebildet, so daß das elektronische Bauteil 1 auf dem Montageteil 2 montiert ist. Die Preßhaftverbindung wird hergestellt, indem das elektronische Bauteil 1 und das Montageteil 2 zusammengepreßt werden. Dieses führt dann dazu, daß die vorstehenden Spitzen 5 des strukturierten Oberflächenabschnitts 4 in das formbare Material 6 eindringen.
  • Bei dem elektronischen Bauteil 1 handelt es sich um ein elektronisches Bauteil von beliebiger Art, wozu insbesondere auch optoelektronische Bauelemente wie Optokoppler oder Halbleiterlaser gehören. Die Preßhaftverbindung entfaltet ihre Vorteile im Zusammenhang mit dem Montieren beliebiger elektronischer Bauteile.
  • Gemäß 1 ist der strukturierte Oberflächenabschnitt 4 als getrennter Materialabschnitt auf der Unterseite 3 des elektronischen Bauteils 1 aufgebracht. Dieses kann beispielsweise mittels Aufwachsen oder Vakuumaufdampfen einer Schicht erfolgen. Hierbei kann vorgesehen sein, daß zunächst ein Oberflächenabschnitt aufgebracht wird, mittels Aufwachsen oder auf andere Art und Weise, und anschließend die strukturierte Oberfläche ausgebildet wird. Dieses kann zum Beispiel mittels Ätzen, Lasern und/oder Stempeln erreicht werden.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Anordnung, bei der ein elektronisches Bauteil 20 auf einem Montageteil 21 mittels einer Preßhaftverbindung montiert ist. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 ist ein strukturierter Oberflächenabschnitt 22 mit vorstehenden Spitzen 23 an dem Montageteil 21 und mittels Strukturierung einer Oberfläche 24 auf der Oberseite 25 des Montageteils 21 gebildet. Ein formbares Material 26, in welches die vorstehenden Spitzen 23 teilweise eingedrückt sind, ist auf einer Unterseite 27 des elektronischen Bauteils 20 angeordnet.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung, bei der ein elektronisches Bauteil 30 und eine weiteres elektronisches Bauteil 31 mit Hilfe von zwei Preßhaftverbindungen aneinander befestigt sind. Zwischen den beiden elektronischen Bauteilen 30, 31 ist ein formbares Material 32 angeordnet, in welches ein jeweiliger strukturierter Oberflächenabschnitt 33, 34 eingedrückt ist, so daß die elektronischen Bauelemente 30, 31 jeweils an dem formbaren Material 32 und somit aneinander haftend befestigt sind.
  • Bezüglich der Ausgestaltung der Preßhaftverbindungen bei den Ausführungsbeispielen in den 2 und 3 gelten die in Verbindung mit 1 gemachten Erläuterungen entsprechend.
  • In den Ausführungsbeispielen nach den 1 bis 3 wurden strukturierte Oberflächenabschnitte beschrieben, die jeweils über vorstehende Spitzen verfügen. Zum Ausbilden der Preßhaftverbindung können jedoch beliebige Oberflächenstrukturierungen vorgesehen sein, die dazu geeignet sind, beim Ausbilden der Preßhaftverbindung in ein dem strukturierten Oberflächenabschnitt gegenüberliegendes Material zumindest teilweise eingedrückt zu werden. Hierbei ist ein Material im Bereich des strukturierten Oberflächenabschnitts vorzugsweise härter als das Material, in welches der strukturierte Oberflächenabschnitt eingedrückt wird, so daß die Oberflächenstruktur im Bereich des strukturierten Oberflächenabschnitts im wesentlichen formstabil bleibt beim Zusammenpressen.
  • Als Material für den strukturierten Oberflächenabschnitt und das formbare Material können sowohl Halbleitermaterialien als auch Metalle bevorzugt verwendet werden. Beispielsweise ist die Verwendung von Gold und Silizium vorgesehen. Diese Materialien lassen sich mit Hilfe bekannter Technologien beim Herstellen und Verarbeiten von elektronischen Bauelementen und Baugruppen von elektronischen Bauelementen in üblicher Weise verarbeiten.
  • Sofern ein Ausgestaltungsmerkmal nur in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel in den 1 bis 3 beschrieben ist, so kann dieses auch in Kombination mit den anderen Ausführungsbeispielen in den 1 bis 3 verwendet werden. So ist es bei der Montage von zwei elektronischen Bauteilen, wie dieses in 3 gezeigt ist, beispielsweise möglich, daß ein strukturierter Oberflächenabschnitt nur an einem der elektronischen Bauteile gebildet ist und dieser strukturierte Oberflächenabschnitt dann in ein formbares Material auf der Unterseite des weiteren elektronischen Bauteils eingedrückt ist.
  • Zur Verbesserung der Zugfestigkeit der in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gebildeten Preßhaftverbindung kann bei einer Ausgestaltung vorgesehen sein, daß eine thermische Behandlung stattfindet, das heißt im Bereich der sich bildenden oder gebildeten Prozeßhaftverbindung wird mittels Wärmeenergiezufuhr für thermisch gebildete. Verbindungsabschnitte zwischen den miteinander verpreßten Materialien gesorgt. Die thermisch gebildeten Verbindungsabschnitte sind Materialverschmelzungen aufgrund von thermisch induzierten Diffusionsprozessen im Bereich von Grenzflächen zwischen den verpreßten Materialien.
  • 4 zeigt ein Phasendiagramm für ein Mischmaterial aus Gold (Au) und Silizium (Si). Aus dem Phasendiagramm ist ersichtlich, daß es ein goldreiches Gemisch zwischen diesen beiden Materialien gibt, das eine Schmelztemperatur von etwa 360 °C aufweist. Man kann daher die Verbindung zwischen Gold und Silizium im Übergangsbereich mittels Erwärmen auf über 360 °C aufschmelzen und dadurch die Haftung/Zugfestigkeit erhöhen.
  • Zur Verbesserung der Festigkeit der Preßhaftverbindung kann vorgesehen sein, daß der zumindest teilweise einzudrückende strukturierte Oberflächenabschnitt mindestens in den einzudrückenden Bereichen eine Beschichtung aufweist. Die Beschichtung wird zweckmäßig mit einem Material ausgeführt, dessen Haftung mit dem Material, in welches der strukturierte Oberflächenabschnitt eingedrückt wird, besonders vorteilhaft ist. Bei Nutzung der thermischen Behandlung zur Verbesserung der Zugfestigkeit der Preßhaftverbindung kann das Beschichtungsmaterial so gewählt werden, daß der Schmelzpunkt für die Materialien, welche in den Grenzflächenbereichen Verschmelzungen bilden, eingestellt, insbesondere erniedrigt wird. Eine Auswahl des Beschichtungsmaterials und dessen Zusammensetzung kann bei spielsweise anhand der Informationen aus den Phasendiagrammen für unterschiedliche Materialmischungen erfolgen, wie dieses beispielhaft in 4 gezeigt ist.
  • Die Erfindung kann auch zur Vormontage eines elektronisches Bauteils beim Montieren mit Hilfe von anderen Verbindungsarten verwendet werden. Soll beispielsweise beim Löten ein Wegschwimmen des Bauteils verhindert werden, kann hierzu die Montage des Bauteils mittels der Preßhaftverbindung genutzt werden.

Claims (24)

  1. Vorrichtung mit einem auf einem Montageteil (2; 21) montierten elektronischen Bauteil (1; 20), insbesondere elektronische Baugruppe, wobei das elektronische Bauteil (1; 20) an dem Montageteil (2; 21) haftend befestigt ist und wobei zwischen dem elektronischen Bauteil (1; 20) und dem Montageteil (2; 21) eine mittels Anpressen des elektronischen Bauteils (1; 20) an das Montageteil (2; 21) gebildete Preßhaftverbindung gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßhaftverbindung eine Metall-Halbleiter-Preßhaftverbindung ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßhaftverbindung zwischen einem an dem elektronischen Bauteil (1) oder an dem Montageteil (21) gebildeten strukturierten Oberflächenabschnitt (4; 22) und einem an dem Montageteil (2) oder an dem elektronischen Bauteil (20) gebildeten Montageabschnitt aus einem formbaren Material (6; 26) gebildet ist, indem der Montageabschnitt in den strukturierten Oberflächenabschnitt (4; 22) zumindest teilweise eingedrückt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der strukturierte Oberflächenabschnitt (4; 22) vorstehende Spitzen (5; 23) aufweist, die in das formbare Material (6; 26) eingedrückt sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oberflächenmaterial im Bereich des strukturierten Oberflächenabschnitts (4; 22) härter als das formbare Material (6; 26) ist, so daß eine Oberflächenstruktur des strukturierten Oberflächenabschnitts (4; 22) beim Eindrücken in das formbare Material (6; 26) im wesentlichen formstabil ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßhaftverbindung als eine Wärmesenke zum Ableiten für von dem elektronischen Bauteil (1; 20) erzeugte Wärmeenergie gebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßhaftverbindung elektrisch leitend ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Montageteil (2; 21) eine Leiterplatte oder ein Bauelementeträger ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Bauteil (1; 20) auf dem Montageteil (2; 21) zumindest teilweise von einem Kapselungsmaterial umgeben ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall-Halbleiter-Preßhaftverbindung eine Gold-Silizium-Preßhaftverbindung ist, in der Gold und Silizium haftend verpreßt sind.
  10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßhaftverbindung in Grenzflächenbereichen mittels einer thermischen Behandlung thermisch gebildete Verbindungsabschnitte aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den thermisch gebildeten Verbindungsabschnitten Materialverschmelzungen gebildet sind.
  12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Montageteil ein weiteres elektronisches Bauteil haftend befestigt ist, wobei zwischen dem weiteren elektronischen Bauteil und dem Montageteil eine mittels Anpressen des weiteren elektronischen Bauteils an das Montageteil gebildete weitere Preßhaftverbindung gebildet ist.
  13. Verfahren zum Montieren eines elektronischen Bauteils (1; 20) auf einem Montageteil (2; 21), insbesondere zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe, bei dem das elektronische Bauteil (1; 20) an dem Montageteil (2; 21) haftend befestigt wird, dadurch geknnzeichnet, daß zwischen dem elektronischen Bauteil (1; 20) und dem Montageteil (2; 21) mittels Anpressen des elektronischen Bauteils (1; 20) an das Montageteil (2; 21) eine Metall-Halbleiter-Preßhaftverbindung gebildet wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßhaftverbindung zwischen einem an dem elektronischen Bauteil (1) oder an dem Montageteil (21) gebildeten strukturierten Oberflächenabschnitt (4; 22) und einem an dem Montageteil (2) oder an dem elektronischen Bauteil (20) gebildeten Montageabschnitt aus einem formbaren Material (6; 26) gebildet wird, indem der Montageabschnitt in den strukturierten Oberflächenabschnitt (4; 22) zumindest teilweise eingedrückt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßhaftverbindung bei Raumtemperatur gebildet wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der strukturierte Oberflächenabschnitt (4; 22) vor dem Bilden der Preßhaftverbindung mittels Ätzen, Lasern und/oder Stempeln eines Oberflächenabschnitts an dem elektronischen Bauteil (1) oder an dem Montageteil (21) gebildet wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der strukturierte Oberflächenabschnitt (4; 22) vor dem Bilden der Preßhaftverbindung aufgewachsen wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Anpressen an dem strukturierten Oberflächenabschnitt (4; 22) vorstehende Spitzen (5; 23) gebildet werden, die beim Bilden der Preßhaftverbindung in das formbare Material (6; 26) eingedrückt werden.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oberflächenmaterial im Bereich des strukturierten Oberflächenabschnitts (4; 22) verwendet wird, welches härter als das formbare Material ist, so daß eine Oberflächenstruktur des strukturierte Oberflächenabschnitts (4; 22) beim Eindrücken in das formbare Material im wesentlichen formstabil bleibt.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Montageteil (2; 21) eine Leiterplatte oder ein Bauelementeträger verwendet wird.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Bauteil (1; 20) auf dem Montageteil (2; 21) zumindest teilweise mit einem Kapselungsmaterial umgeben wird, indem ein Kapselungsmaterial aufgebracht wird.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall-Halbleiter-Preßhaftverbindung als eine Gold-Silizium-Preßhaftverbindung gebildet wird, indem Gold und Silizium verpreßt werden.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß in Grenzflächenbereichen der Preßhaftverbindung mittels einer thermischen Behandlung thermisch gebildete Verbindungsabschnitte gebildet werden.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß in den thermisch gebildeten Verbindungsabschnitten Materialverschmelzungen gebildet werden.
DE102005012496A 2005-03-16 2005-03-16 Vorrichtung mit einem auf einem Montageteil montierten elektronischen Bauteil und Verfahren Expired - Fee Related DE102005012496B3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005012496A DE102005012496B3 (de) 2005-03-16 2005-03-16 Vorrichtung mit einem auf einem Montageteil montierten elektronischen Bauteil und Verfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005012496A DE102005012496B3 (de) 2005-03-16 2005-03-16 Vorrichtung mit einem auf einem Montageteil montierten elektronischen Bauteil und Verfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005012496B3 true DE102005012496B3 (de) 2006-10-26

Family

ID=37068166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005012496A Expired - Fee Related DE102005012496B3 (de) 2005-03-16 2005-03-16 Vorrichtung mit einem auf einem Montageteil montierten elektronischen Bauteil und Verfahren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005012496B3 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1978559A3 (de) * 2007-04-06 2013-08-28 Hitachi, Ltd. Halbleiterbauelement
WO2014023287A3 (de) * 2012-08-10 2014-04-03 Smartrac Technology Gmbh Kontakthöckerverbindung sowie kontakthöcker und verfahren zur herstellung einer kontakthöckerverbindung
CN107581957A (zh) * 2017-10-26 2018-01-16 新乐华宝塑料制品有限公司 一种自动化浴帘加工设备
US9953198B2 (en) 2015-12-09 2018-04-24 Smartrac Technology Gmbh Systems and methods for a cloud connected transponder

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4429348A (en) * 1982-01-18 1984-01-31 International Telephone And Telegraph Corporation Printed circuit mounting apparatus especially for use in luminaires
DE3246803A1 (de) * 1982-12-17 1984-06-20 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Verfahren zum herstellen von bauteilen aus lagen von faserverstaerktem kunststoff
DE19639646A1 (de) * 1996-09-26 1998-04-02 Siemens Ag Trägerband und Verfahren zum Herstellen eines solchen Trägerbandes
DE19832486A1 (de) * 1998-07-20 2000-01-27 Louda Syst Gmbh Maschinenlesbare Ausweiskarte mit ausechselbaren Funktionselementen
US6210771B1 (en) * 1997-09-24 2001-04-03 Massachusetts Institute Of Technology Electrically active textiles and articles made therefrom
DE19630593C2 (de) * 1996-07-30 2001-07-05 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zum Verbinden einer integrierten Schatung mit einem Substrat und elektronische Schaltungsanordnung
DE69705222T2 (de) * 1996-04-24 2001-11-08 Amkor Technology, Inc. Gitteranordnung und verfahren zu deren herstellung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4429348A (en) * 1982-01-18 1984-01-31 International Telephone And Telegraph Corporation Printed circuit mounting apparatus especially for use in luminaires
DE3246803A1 (de) * 1982-12-17 1984-06-20 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Verfahren zum herstellen von bauteilen aus lagen von faserverstaerktem kunststoff
DE69705222T2 (de) * 1996-04-24 2001-11-08 Amkor Technology, Inc. Gitteranordnung und verfahren zu deren herstellung
DE19630593C2 (de) * 1996-07-30 2001-07-05 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zum Verbinden einer integrierten Schatung mit einem Substrat und elektronische Schaltungsanordnung
DE19639646A1 (de) * 1996-09-26 1998-04-02 Siemens Ag Trägerband und Verfahren zum Herstellen eines solchen Trägerbandes
US6210771B1 (en) * 1997-09-24 2001-04-03 Massachusetts Institute Of Technology Electrically active textiles and articles made therefrom
DE19832486A1 (de) * 1998-07-20 2000-01-27 Louda Syst Gmbh Maschinenlesbare Ausweiskarte mit ausechselbaren Funktionselementen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1978559A3 (de) * 2007-04-06 2013-08-28 Hitachi, Ltd. Halbleiterbauelement
WO2014023287A3 (de) * 2012-08-10 2014-04-03 Smartrac Technology Gmbh Kontakthöckerverbindung sowie kontakthöcker und verfahren zur herstellung einer kontakthöckerverbindung
JP2015532780A (ja) * 2012-08-10 2015-11-12 スマートラック・テクノロジー・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングSmartrac Technology Gmbh コンタクトバンプ接続、コンタクトバンプ、およびコンタクトバンプ接続を作るための方法
US10292270B2 (en) 2012-08-10 2019-05-14 Smartrac Technology Gmbh Contact bump connection and contact bump and method for producing a contact bump connection
US9953198B2 (en) 2015-12-09 2018-04-24 Smartrac Technology Gmbh Systems and methods for a cloud connected transponder
CN107581957A (zh) * 2017-10-26 2018-01-16 新乐华宝塑料制品有限公司 一种自动化浴帘加工设备
CN107581957B (zh) * 2017-10-26 2023-10-24 新乐华宝塑料制品有限公司 一种自动化浴帘加工设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19848834A1 (de) Verfahren zum Montieren eines Flipchips und durch dieses Verfahren hergestellte Halbleiteranordnung
DE3937996A1 (de) Verfahren zur herstellung von halbleiteranordnungen
DE112018002439B4 (de) Abdeckung für ein optoelektronisches Bauelement und optoelektronisches Bauteil
DE19622684A1 (de) Verfahren zur Herstellung mechanisch fester Klebstoffverbindungen zwischen Oberflächen
DE102014213083A1 (de) Bondstruktur mit Metallnanopartikeln und Bondverfahren unter Verwendung von Metallnanopartikeln
EP2566308A1 (de) Verfahren zur Bestückung einer Leiterplatte
DE102006036728B4 (de) Verfahren zur elektrischen Kontaktierung mikroelektronischer Bauelemente auf einer Leiterplatte
DE102005012496B3 (de) Vorrichtung mit einem auf einem Montageteil montierten elektronischen Bauteil und Verfahren
DE102004001661A1 (de) Verfahren zum elektrischen Verbinden eines elektrischen Leiters mit einem elektronischen Bauelement und Vorrichtung
DE19739495C2 (de) Piezoelektrisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung desselben
EP1786034A2 (de) Leistungshalbleitermodul
DE102005007643A1 (de) Verfahren und Anordnung zum Kontaktieren von Halbleiterchips auf einem metallischen Substrat
DE1963756A1 (de) Auf Druck ansprechender elektrischer Wandler
EP0792092A2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Verbundanordnung
DE60005858T2 (de) Flip chip montage eines ic-kartenelements
EP1202347A2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Metallträgerrahmens, Metallträgerrahmen und seine Verwendung
DE10139985B4 (de) Elektronisches Bauteil mit einem Halbleiterchip sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE102009016112A1 (de) Einrichtung mit einem elektrischen Bauelement und wenigstens einer elektrischen Anschlussleitung
EP2260511A1 (de) Bauelementanordnung und verfahren zur herstellung einer bauelementanordnung
DE102005013500A1 (de) Halbleiteranordnung und Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung
DE69511992T2 (de) Halbleiteranordnung und Verfahren zur Herstellung
DE10120928C1 (de) Verfahren zum Erstellen einer Kontaktverbindung zwischen einem Halbleiterchip und einem Substrat, insbesondere zwischen einem Speichermodulchip und einem Speichermodulboard
DE102005019574A1 (de) Kontaktierungsanordnung für ein Halbleiterbauelement
DE60203855T2 (de) Verfahren zum fixieren eines elektronischen teils
DE102021209484A1 (de) Elektronikanordnung und Verfahren zu deren Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee