DE102005041354B3 - Method of mounting components provided with gold stud bumps onto a circuit board using isostatic force - Google Patents

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Abstract

The method involves immersing the gold stud bumps into a conductive adhesive, applying and aligning the components onto a contact region of the circuit board and hardening the adhesive. A settable filler is applied between the components and the circuit board and the filler is hardened. The circuit board with the filler and components is treated with a high isostatic pressure during the hardening process so that the component is pressed against the circuit board.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestücken einer mit Gold-Stud-Bumps versehenen Leiterplatine durch Aufbringen eines härtbaren Klebstoffs auf einen mit Gold-Stud-Bumps versehenen Kontaktbereich der Leiterplatine, Aufbringen und Ausrichten eines Schaltungsbauelements auf den Klebstoff, so dass der Raum zwischen der Leiterplatine mit den Gold-Stud-Bumps und dem Schaltungsbauelement mit Klebstoff gefüllt ist, und Aushärten des Klebstoffs.The The present invention relates to a method of assembling a Gold PCB bumps printed circuit board by applying a curable Glue on one with gold stud bumps provided contact area of the printed circuit board, applying and aligning a circuit component on the adhesive, leaving the room between the printed circuit board with the gold stud bumps and the circuit component filled with glue is, and curing of the adhesive.

Gemäß einer weit verbreiteten Flip-Chip-Prozesstechnologie (Stud Bump Bonding) wird isotrop leitfähiger Klebstoff (ICA) zum Befestigen eines Schaltungsbauelements auf den Goldanschlüssen (Gold-Stud-Bumps) der Leiterplatine verwendet. Die Stabilität des Substrats bzw. der Leiterplatine (PCB) während des Trocknens des ICA und dem Aushärten der Unterfüllung ist kritisch hinsichtlich guter elektrischer Verbindung des Flip-Chips. Dies liegt daran, dass der ICA wegen der Ungleichheit der thermischen Expansionskoeffizienten von Substrat (PCB) und Silicon-Chip thermoplastisch ausgelegt ist und daher nur eine begrenzte Klebekraft besitzt. PCBs, die in größerem Umfang interne Kräfte speichern, geben diese Kräfte während erhöhter Trocknungs- bzw. Aushärtetemperaturen frei. Dies führt zu Krümmungen oder relativen Bewegungen zwischen dem Silicon-Chip und dem PCB, was mikroskopische Sprünge in dem ICA hervorrufen kann. Somit können sich offene Schaltungsverbindungen ergeben, und folglich auch ein erhöhter Ausschuss bei der Herstellung.According to one Widely used flip-chip process technology (Stud Bump Bonding) isotropically more conductive Adhesive (ICA) for attaching a circuit component to the gold connectors (Gold stud bumps) of the printed circuit board used. The stability of the substrate or the printed circuit board (PCB) during drying the ICA and curing the underfill critical for good electrical connection of the flip-chip. This is Remember that the ICA because of the inequality of thermal expansion coefficients of substrate (PCB) and silicon chip is designed thermoplastic and therefore has only a limited adhesive power. PCBs, to a greater extent internal forces save, give these powers while increased Drying or curing temperatures free. this leads to to curvatures or relative movements between the silicon chip and the PCB, which is microscopic jumps in which ICA can cause. Thus, open circuit connections result, and consequently an increased scrap in the production.

Bei dem derzeitigen Flip-Chip-Herstellungsverfahren werden eine Deckplatte und eine Grundplatte verwendet, die sich gegenseitig magnetisch anziehen. Dazwischen wird die Leiterplatine bzw. PCB eingebracht, die dadurch in allen Prozessschritten flach gehalten wird. Dieses Verfahren besitzt je doch dahingehend Einschränkungen, dass PCBs in der Regel nicht vollkommen flache Strukturen besitzen und die Deckplatte an den Stellen Öffnungen haben muss, an denen Silizium-Chips befestigt sind. Daher ist eine geringe Bewegung der PCBs während Temperaturerhöhungen stets möglich. In kritischen Fällen wird dabei der Ausschuss bei der Herstellung um 10 bis 15% erhöht.at The current flip-chip manufacturing process becomes a cover plate and a base plate that magnetically attract each other. In between, the printed circuit board or PCB is introduced, which thereby is kept flat in all process steps. This method However, there are limitations to the fact that PCBs usually not completely flat structures possess and the cover plate on the places openings must have, at which silicon chips are attached. Therefore, a slight movement of the PCBs during temperature increases is always possible. In critical cases In the process, the scrap is increased by 10 to 15% during production.

Zum Aushärten des Klebstoffs müssen die Silizium-Chips auf den Leiterplatinen gehalten bzw. fixiert werden. Ein mechanisches Niederhalten der Silizium-Chips ist jedoch nicht möglich, weil dadurch erhöhte Risiken von Fehlausrichtungen der Silizium-Chips gegeben sind.To the Harden of the adhesive held or fixed the silicon chips on the circuit boards become. However, a mechanical hold down of the silicon chips is not possible, because it increased Risks of misalignments of silicon chips are given.

In diesem Zusammenhang ist von der Firma Matsushita eine Luftdruck-Lösung vorgeschlagen worden, wonach eine Spezialmaschine einen dünnen, ohne weiteres nachgiebigen Film über die Flip-Chip-Anordnung legt. Wenn Luftdruck direktional von oben aufgebracht wird, drückt der dünne Film die Chips gegen die PCB, so dass diese fest nach unten gedrückt wird und womöglich auch eine Krümmung der PCBs während des Aushärtens eingedämmt wird. Dieser Ansatz besitzt jedoch Nachteile, wenn mechanische Deckplatten mit sehr kleinen Öffnungen für Silizium-Chips verwendet werden, wodurch sich unter Umständen ein sogenannter „Zelteffekt" ergibt, der den Nutzen dieses Ansatzes reduziert. Darüber hinaus ist bei der dort vorgestellten Lösung weiterhin ein mechanischer Halteschritt für das Aufbringen des Flip-Chips notwendig, um eine Rückfederung des Silizium-Chips zu verhindern, wenn er mit etwas Druck montiert wird.In In this context, Matsushita has proposed an air pressure solution, after which a special machine made a thin, readily yielding Movie over the flip-chip arrangement lays. When air pressure directional from above is applied, presses the thin one Film the chips against the PCB so that it is pressed down firmly and possibly also a curvature of the PCBs during of curing is contained. However, this approach has disadvantages when mechanical cover plates with very small openings for silicon chips be used, which may result in a so-called "tent effect", the Benefit of this approach reduced. In addition, at the there presented solution continues a mechanical holding step for the application of the flip chip necessary to a springback to prevent the silicon chip when it is mounted with some pressure becomes.

Man könnte daher zu dem Schluss kommen, anstelle der Gold-Stud-Bump-Flip-Chip-Technologie die sogenannte Solder-Bump-Flip-Chip-Technologie, die ein Aufschmelzlöten (reflow soldering) beinhaltet, einzusetzen. Der Aufschmelzlötprozess ist jedoch sehr aufwändig.you could Therefore, to conclude, instead of the gold-stud-bump flip-chip technology the so-called solder bump flip-chip technology, the a reflow soldering (reflow soldering) involves using. The reflow soldering process is very expensive.

Aus der Druckschrift US 2002 09 4671 A ist ein Verfahren zum Bestücken einer Leiterplatine durch Reflow-Löten bekannt. Lötbuckel (Solder Bumps) führen dort zu einem Spalt zwischen dem Flip-Chip und dem Substrat der Leiterplatine. Um diesen Raum zu versiegeln, wird eine Vergussmasse an allen Seiten des Flip-Chips angebracht. Mit isostatischem Druck wird die Vergussmasse in den Spalt und um die Lötbuckel gedrückt. Anschließend wird die Vergussmasse ausgehärtet.From the publication US 2002 09 4671 A For example, a method of populating a printed circuit board by reflow soldering is known. Solder bumps lead to a gap between the flip chip and the substrate of the printed circuit board. To seal this space, a potting compound is applied to all sides of the flip chip. With isostatic pressure, the potting compound is pressed into the gap and around the solder bumps. Subsequently, the potting compound is cured.

Aus der Druckschrift EP 0 724 289 A2 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterpakets entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bekannt. Das Einbringen der Unterfüllung wird unter geringerem Druck als die Aushärtung der Unterfüllung durchgeführt. Dies erfolgt zum Zweck einer schnelleren Einbringung.From the publication EP 0 724 289 A2 For example, a method of manufacturing a semiconductor package according to the preamble of claim 1 is known. The introduction of the underfill is carried out under lower pressure than the hardening of the underfill. This is done for the purpose of faster introduction.

Darüber hinaus offenbart die Druckschrift US 2002/0048847 A1 ein Verfahren zum Befestigen eines Halbleiterchips auf einem Substrat. Die Aushärtung des Klebstoffs und der Unterfüllung erfolgen hier im gleichen Schritt.Furthermore US 2002/0048847 A1 discloses a method for Attaching a semiconductor chip on a substrate. The curing of the Adhesive and the underfill take place here in the same step.

Weitere Verfahren, bei denen ein Anpressen des Schaltungsbauelements durch Druckunterschiede erfolgt, sind aus den Druckschriften US 2003/0027371 A1 und US 2001/0015010 A1 bekannt.Further Method in which a pressing of the circuit component by Pressure differences takes place, are from the documents US 2003/0027371 A1 and US 2001/0015010 A1.

Ferner beschreibt die Druckschrift EP 0 824 270 B1 ein Verfahren zum Montieren mehrerer Elektronikteile auf einer Leiterplatte. Dieses Bestückungsverfahren mit Hilfe von isostatischem Druck wird insbesondere in einem Autoklaven durchgeführt.Furthermore, the document describes EP 0 824 270 B1 a method for mounting multiple Elek Audio components on a circuit board. This placement process by means of isostatic pressure is carried out in particular in an autoclave.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, das Verfahren zum Bestücken einer Leiterplatine mit Gold-Stud-Bumps im Wirkungsgrad zu verbessern.The The object of the present invention is therefore the method for loading a printed circuit board with gold stud bumps to improve the efficiency.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Bestücken einer Leiterplatine mit einem mit Gold-Stud-Bumps versehenen Schaltungsbauelement, insbesondere Flip- Chip, durch Tauchen der Gold-Stud-Bumps in einen leitfähigen Klebstoff, Aufbringen und Ausrichten des Schaltungsbauelements auf einem entsprechenden Kontaktbereich der Leiterplatine, Aushärten des leitfähigen Klebstoffs, Einbringen einer härtbaren Unterfüllung zwischen das Schaltungsbauelement und die Leiterplatine, Aushärten der Unterfüllung, und Beaufschlagen der Leiterplatine einschließlich der Unterfüllung und des Schaltungsbauelements mit einem gegenüber dem normalen Umgebungsdruck erhöhten, isostatischen Druck während des Aushärtens, so dass das Schaltungsbauelement mit den Gold-Stud-Bumps gegen die Leiterplatine gedrückt wird.According to the invention this Task solved by a method for loading a printed circuit board with a gold Stud Bumps circuit component, in particular flip chip, through Dip the gold stud bumps into a conductive adhesive, applying and aligning the circuit device on a corresponding contact area the printed circuit board, curing of the conductive Adhesive, introducing a curable underfilling between the circuit component and the printed circuit board, curing the Underfilling, and loading the printed circuit board including the underfill and of the circuit component with respect to the normal ambient pressure elevated, isostatic Pressure during of curing, so that the circuit device with the gold stud bumps is pressed against the printed circuit board.

Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, das oben genannte technische Problem mit Hilfe eines isostatischen Drucks, der von allen Richtungen oder Seiten gleich ist, zu verwenden, um eine Bewegung des Flip-Chips auf dem Substrat zu minimieren. Während das Substrat, d. h. die Leiterplatine, und der Flip-Chip mit dem isostatischen Druck beaufschlagt werden, so dass der Flip-Chip mit den Gold-Stud-Bumps auf das Substrat gedrückt wird, wird die Unterfüllung ausgehärtet.Of the Invention is based on the idea, the above-mentioned technical Problem with the help of an isostatic pressure coming from all directions or Pages is equal to use, a movement of the flip chip to minimize on the substrate. While the substrate, i. H. the Printed circuit board, and the flip-chip be subjected to the isostatic pressure, so that the flip-chip With the gold stud bumps pressed onto the substrate, the underfill is cured.

Der Vorteil des Einsatzes eines isostatischen Drucks besteht darin, dass der aufgebrachte Druck in allen Richtungen gleichmäßig ist, so dass sich kein Verschieben des Silizium-Chips, was schließlich zu einer Fehlausrichtung führen würde, ergeben kann. Infolge der größeren Oberfläche der Chipoberseite verglichen mit dessen Seitenflächen, wo sich die Flanken der Unterfüllung befinden, ergibt sich eine resultierende Kraft auf den Silizium-Chip nach unten, während der isostatische Druck aufgebracht wird. Dies drückt den Silizium-Chip gegen das Substrat, wenn die Unterfüllung aushärtet, und drückt darüber hinaus das Substrat gegen die Haltegrundplatte. Damit geht ein weiterer Effekt einher, nämlich dass keine Krümmung des Substrats erfolgen kann, womit sich auch keine mikroskopischen Sprünge des ICAs, die sich durch eventuelle Krümmungen des Substrats einstellen, ergeben.Of the The advantage of using isostatic pressure is that that the applied pressure is uniform in all directions, so that no shifting of the silicon chip, eventually leading to misalignment to lead would, can result. Due to the larger surface of the Chip top compared with its side surfaces where the flanks of the underfilling There is a resultant force on the silicon chip down while the isostatic pressure is applied. This pushes the silicon chip against the substrate when the underfill cures and pushes Furthermore the substrate against the retaining base plate. This is another Effect, namely that no curvature of the substrate can be done, which is not microscopic jumps of the ICA, which are due to possible curvatures of the substrate, result.

Wenn darüber hinaus der Silizium-Chip so nahe wie möglich an das Substrat gedrückt wird, wird der ICA zwischen der Gold-Stud-Bump-Spitze und dem Substrat weiter zusammen gepresst, so dass in einigen Fällen der Gold-Stud-Bump direkt mit der Anschlussstelle (Pad) des Substrats in Berührung tritt. Dies führt zu einem geringeren Übergangswiderstand pro Bump.If about that the silicon chip is pushed as close as possible to the substrate, The ICA is between the gold stud bump tip and the substrate further pressed together, so that in some cases the Gold Stud bump directly to the pad of the substrate in touch occurs. this leads to to a lower contact resistance per bump.

Es kann ferner beobachtet werden, dass die Unterfüllungsflanken näher an die Kanten des Silizium-Chips gedrückt werden. Dies ist insbesondere für Produkte mit SMD-Pads, die sich sehr nahe an dem Silizium-Chip befinden, hilfreich. Diese SMD-Pads dürfen nicht von der Unterfüllung, die möglicherweise aus dem Silizium-Chip herausfliest, überdeckt werden, denn dies würde zu Problemen des nachfolgenden SMD-Prozesses führen.It can also be observed that the underfill edges closer to the Pressed edges of the silicon chip become. This is especially for products with SMD pads that are very close to the silicon chip, helpful. These SMD pads are allowed not from the underfilling, that may be out tipped out of the silicon chip, covered because this would lead to problems of the subsequent SMD process.

Vorzugsweise beträgt der isostatische Druck zwischen 1 und 10 bar. Sehr gute Ergebnisse hinsichtlich der Fertigungsqualität lassen sich mit einem isostatischen Druck von 2 bar erreichen.Preferably is the isostatic pressure between 1 and 10 bar. Very good results in terms of manufacturing quality can be with an isostatic Reach pressure of 2 bar.

Der isostatische Druck presst das Schaltungsbauelement auf die Leiterplatine. Hierzu wird der isostatische Druck zu Beginn des Aushärtens oder vor dem Aushärtevorgang allmählich oder mit sehr kleinen Schritten graduell erhöht. Dadurch kann vermieden werden, dass aufgrund eines Drucksprungs ein Verschieben des Flip-Chips auf dem Substrat bzw. der Leiterplatine erfolgt. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Unterfüllung wärmehärtend ist und der isostatische Druck bei gleichzeitiger Erwärmung der Unterfüllung zum Aushärten ausgeübt wird. Damit kann auf einfache Weise eine dauerhafte und stabile Verbindung zwischen der Leiterplatine und dem Flip-Chip hergestellt werden.Of the isostatic pressure presses the circuit component onto the printed circuit board. For this purpose, the isostatic pressure at the beginning of curing or before the curing process gradually or gradually increased with very small steps. This can be avoided be that due to a pressure jump shifting the flip chip takes place on the substrate or the printed circuit board. Especially advantageous is when the underfill is thermosetting and the isostatic pressure with simultaneous heating of the underfilling for curing is exercised. This can easily create a permanent and stable connection be made between the printed circuit board and the flip-chip.

Günstigerweise wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Bestücken einer Leiterplatine in einem Autoklaven durchgeführt. In ihm lässt sich in bekannter Weise der notwendige isostatische Druck aufbauen und gegebenenfalls auch die notwendige Temperatur einstellen.conveniently, becomes the method according to the invention for loading a printed circuit board in an autoclave. In it can be build up in a known manner the necessary isostatic pressure and if necessary, also set the necessary temperature.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren skizzenhaft darstellt.The The present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawing which the production process according to the invention sketchy.

Das nachfolgend näher geschilderte Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.The below described embodiment represents a preferred embodiment of present invention.

In der FIG ist eine gedruckte Schaltung bzw. eine Leiterplatine L dargestellt, die zwischen eine Aluminiumgrundplatte A und Stahldeckplatte S eingefügt ist. Die Stahldeckplatte S besitzt in einer Draufsicht eine rechteckförmige Aussparung AS, die den auf die Leiterplatine L zu montierenden Flip-Chip FC freihält. Der Anschauung halber befindet sich zwischen der Aluminiumgrundplatte A und der Leiterplatine L sowie zwischen der Stahldeckplatte S und der Leiterplatine L in der FIG ein Spalt. In der Praxis berühren sich diese Komponenten jedoch gegenseitig.In the FIG a printed circuit or a printed circuit board L is shown, the between an aluminum base plate A and steel cover plate S a is added. The steel cover plate S has in a plan view of a rectangular recess AS, which keeps free to be mounted on the printed circuit board L flip-chip FC. For the sake of intuition, there is a gap between the aluminum base plate A and the printed circuit board L and between the steel cover plate S and the printed circuit board L in the FIG. In practice, however, these components touch each other.

In die Aluminiumgrundplatte A sind Magnete eingearbeitet, die in der FIG nicht dargestellt sind. Diese Magnete ziehen die Stahldeckplatte nach unten und halten die Leiterplatine L somit für den Bestückungsvorgang flach auf der Aluminiumgrundplatte A.In the aluminum base plate A magnets are incorporated in the FIG are not shown. These magnets pull the steel cover plate down and hold the PCB L thus for the assembly process flat on the aluminum base plate A.

Eine Unterfüllung U wird in den kleinen Spalt zwischen den Flip-Chip FC und die Leiterplatine L gebracht. Dieser Spalt ist in etwa 50 μm hoch und entspricht der Höhe der Gold-Stud-Bumps GB des Flip-Chip FC. Die Gold-Stud-Bumps GB sind mit nicht dargestellten Anschlussstellen der Leiterplatine L mit Hilfe eines isotrop leitfähigen Klebstoffs verbunden. Da in der Praxis die elektrischen Anschlussstellen der Leiterplatine L in der Höhe zueinander um bis zu etwa 20 μm variieren, besteht stets die Gefahr, dass ein Gold-Stud-Bump nicht kontaktiert wird, wenn der leitfähige Klebstoff nur eine Höhe von etwa 10 μm erreicht.A underfilling U is in the small gap between the flip-chip FC and the printed circuit board L brought. This gap is approximately 50 μm high and corresponds to the height of the gold stud bumps GB of the flip chip FC. The gold stud bumps GB are with unillustrated connection points the printed circuit board L using an isotropic conductive adhesive connected. Since in practice the electrical connection points of the PCB L in height to each other by up to about 20 microns There is always a risk that a gold stud bump will not vary is contacted when the conductive Adhesive only one height of about 10 μm reached.

Die Unterfüllung U ist in ihrem ungehärteten Zustand eine niederviskose Flüssigkeit. Nach dem Aushärten bei etwa einer Temperatur von 150° C reduziert sich ihr Volumen. Dieses Schrumpfen zieht den Flip-Chip FC zur Leiterplatine L, wodurch die Gold-Stud-Bumps GB auf die Anschlussstellen der Leiterplatine L bzw. den dazwischen befindlichen leitfähigen Klebstoff gedrückt werden. Dies entspricht dem Hauptmechanismus, um für jeden einzelnen Gold-Stud-Bump GB eine Verbindung mit geringem Übergangswiderstand herzustellen.The underfilling U is in its uncured state a low viscosity liquid. After curing at about a temperature of 150 ° C it reduces its volume. This shrinking pulls the flip chip FC to the circuit board L, causing the gold stud bumps GB on the connection points the printed circuit board L or the conductive adhesive therebetween depressed become. This is the main mechanism for everyone single gold stud bump GB a connection with low contact resistance manufacture.

Für das Aushärten wird nun die zwischen den Platten A und S gehaltene Leiterplatine L in einen in der FIG nicht dargestellten Autoklaven eingebracht. Derartige Autoklaven werden beispielsweise zum Aushärten von Verbundmaterialien wie Karbonfasern, Kevlar, etc. verwendet. Der isostatische Druck ist in der FIG mit Pfeilen ID symbolisiert. Er wirkt gleichmäßig von allen Seiten auf die einzelnen Komponenten in dem Autoklaven. Dieser Druck ID von allen Seiten führt nicht nur dazu, dass die Leiterplatine L fester zwischen den beiden Platten A, S gehalten wird, sondern auch dazu, dass der Flip- Chip FC auf die Leiterplatine L gedrückt wird. Selbstverständlich wirkt auch ein lateraler Druck auf die vier Seiten des Flip-Chips FC. Dieser laterale Druck drängt die Unterfüllung U weiter unter den Flip-Chip FC, solange sie noch flüssig ist. Daraus resultiert eine Aufwärtskraft, die versucht den Flip-Chip FC nach oben zu drängen. Auf die Unterseite des Flip-Chips FC kann der isostatische Druck nicht unmittelbar eine Kraft ausüben. Da nun die gesamte vertikale Fläche entlang des Flip-Chips FC wesentlich kleiner als die horizontale Fläche an der Oberseite des Flip-Chips FC ist, besteht eine resultierende Nettokraft, die den Flip-Chip FC nach unten drückt.For curing is now held between the plates A and S printed circuit board L in introduced an autoclave, not shown in the FIG. such Autoclaves are used, for example, for curing composite materials such as carbon fibers, kevlar, etc. used. Isostatic pressure is symbolized in the FIG with arrows ID. He works evenly from all sides on the individual components in the autoclave. This Print ID from all sides leads not only to make the printed circuit board L tighter between the two Plates A, S is held, but also causes the flip chip FC to the circuit board L pressed becomes. Of course A lateral pressure also acts on the four sides of the flip chip FC. This lateral pressure is pressing the underfill U continues under the flip-chip FC, as long as it is still liquid. This results in an upward force, which tries to push the flip-chip FC upwards. On the bottom of the flip chip FC, isostatic pressure can not immediately exert a force. There now the entire vertical surface along the flip chip FC much smaller than the horizontal area at the top of the flip-chip FC, there is a net resultant force which pushes the flip-chip FC down.

In dem Autoklaven wird somit der Flip-Chip FC die gesamte Zeit nach unten gedrückt, bis die Unterfüllung U durch die Heizung in dem Autoklaven ausgehärtet ist. Danach bleibt dieser Zustand der Kompression durch die ausgehärtete Unterfüllung U ständig aufrechterhalten.In the autoclave thus becomes the flip-chip FC all the time pressed down, until the underfill U is cured by the heater in the autoclave. After that it stays State of compression by the hardened underfill U is constantly maintained.

Der Vorteil des isostatischen Drucks ist nicht nur, dass der Flip-Chip FC mit seinen Gold-Stud-Bumps GB gegen die Leiterplatine L gedrückt wird, sondern dass der Flip-Chip FC auch in der xy-Richtung an seiner Stelle gehalten wird. Dies ist wichtig, da bis zur vollständigen Aushärtung der Unterfüllung U jede geringe Bewegung des Flip-Chips FC in xy-Richtung zu einer Fehlausrichtung des Flip-Chips FC auf der Leiterplatine L führen kann. Aus diesem Grund ist es auch notwendig, den Druck im Autoklaven nicht einfach anzuschalten, sondern ihn langsam zu erhöhen. Aus dem gleichen Grund ist es nicht ratsam, den Druck mechanisch aufzubringen, da dadurch eben die Gefahr besteht, dass der Flip-Chip versetzt wird.Of the The advantage of isostatic pressure is not just that of the flip chip FC is pressed with its gold stud bumps GB against the printed circuit board L, but that the flip chip FC is also in the xy direction at its Place is held. This is important because until complete curing of the underfill U any slight movement of the flip chip FC in the xy direction to one Misalignment of the flip-chip FC on the printed circuit board L can lead. For this reason, it is also necessary to increase the pressure in the autoclave not easy to turn on, but slowly increase it. Out for the same reason, it is not advisable to apply the pressure mechanically, because this is just the risk that the flip-chip offset becomes.

Ein weiterer Vorteil des Autoklaven, der oben bereits kurz angesprochen wurde, besteht darin, dass die Leiterplatine L während des Aushärtens der Unterfüllung absolut flach gehalten wird. Dies ist umso notwendiger, da aus praktischen Gründen nur so starke Magnete in der Aluminiumgrundplatte verwendet werden, dass die Deckplatte von Hand abgenommen werden kann. Außerdem nimmt die Magnetstärke bei hohen Temperaturen ab. Werden die Leiterplatinen L dann nur mit den Magneten gehalten, würden einige davon mit stärkeren eingeschlossenen internen Drücken aufgrund ihrer Mehrschichtstruktur versuchen, den jeweiligen Druck bei höheren Temperaturen freizugeben, was zu sogenannten Mikroverwerfungen führt. Diese Mikroverwerfungen drängen unter Umständen die Gold-Stud-Bumps von den Anschlussstellen der Leiterplatine L weg, wodurch der leitfähige Klebstoff im gehärteten Zustand gebrochen wird, so dass sich eine elektrische Unterbrechung ergibt. Mit dem zusätzlichen Aufbringen des isostatischen Drucks auf die Stahldeckplatte S können diese Mikroverwerfungen unterbunden werden, womit der dadurch verursachte Ausschuss nicht zu befürchten ist.One Another advantage of the autoclave, the above briefly mentioned is that the printed circuit board L is absolute during cure of the underfill kept flat. This is all the more necessary because of practical establish only as strong magnets are used in the aluminum base plate, that the cover plate can be removed by hand. It also takes the magnetic strength at high temperatures. Will the printed circuit boards L then only held with the magnets, would some with stronger ones enclosed internal pressures due to their multi-layer structure try the respective pressure at higher Release temperatures, which leads to so-called micro-dislocations. These Microcracks crowd under circumstances the gold stud bumps from the connector points of the printed circuit board L away, causing the conductive Adhesive in the cured Condition is broken, leaving an electrical interruption results. With the additional Applying the isostatic pressure on the steel cover plate S can cause these micro-distortions be prevented, whereby the committee caused thereby not is to be feared.

Aus der isostatischen Druckbeaufschlagung resultiert der weitere Vorzug, dass, wenn die Unterfüllung U unterhalb des Flip-Chips FC vor dem Aushärten zusammengedrückt wird, alle Luftblasen, die im späteren ausgehärteten Zustand entsprechende Freiräume bleiben, aus der Flüssigkeit gedrängt bzw. komprimiert werden.The isostatic pressurization results in the further advantage that when the underfill U below the flip-chip FC is compressed prior to curing, all air bubbles, the remain in the later cured state corresponding clearances are pushed from the liquid or compressed.

In vorteilhafter Weise kann bei der Bestückung auch auf das sogenannte „Vacuum Bagging" verzichtet werden, mit dem mechanischer Druck auf Laminate und dergleichen ausgeübt werden soll.In Advantageously, in the assembly also on the so-called "vacuum Bagging "waived be, with the mechanical pressure on laminates and the like exercised shall be.

Claims (6)

Verfahren zum Bestücken einer Leiterplatine (L) mit einem mit Gold-Stud-Bumps (GB) versehenen Schaltungsbauelement (FC) durch – Tauchen der Gold-Stud-Bumps (GB) in einen leitfähigen Klebstoff, – Aufbringen und Ausrichten des Schaltungsbauelements (FC) auf einem entsprechenden Kontaktbereich der Leiterplatine (L), – Aushärten des leitfähigen Klebstoffs, – Einbringen einer härtbaren Unterfüllung (U) zwischen das Schaltungsbauelement (FC) und die Leiterplatine (L), – Aushärten der Unterfüllung (U), gekennzeichnet durch – Beaufschlagen der Leiterplatine (L) einschließlich der Unterfüllung (U) und des Schaltungsbauelements (FC) mit einem gegenüber dem normalen Umgebungsdruck erhöhten, isostatischen Druck (ID) während des Aushärtens, so dass das Schaltungsbauelement (FC) mit den Gold-Stud-Bumps (GB) gegen die Leiterplatine (L) gedrückt wird.Method for assembling a printed circuit board (L) with a gold stud bumps (GB) circuit component (FC) through - Diving gold stud bumps (GB) into a conductive adhesive, - Apply and aligning the circuit device (FC) with a corresponding one Contact area of the printed circuit board (L), Curing the conductive adhesive, - bring in a curable underfilling (U) between the circuit component (FC) and the printed circuit board (L), - curing the underfilling (U), marked by - Applying pressure to the printed circuit board (L) including the underfilling (U) and the circuit component (FC) with respect to the increased normal ambient pressure, isostatic pressure (ID) during of curing, so that the circuit component (FC) with the gold stud bumps (GB) pressed against the printed circuit board (L) becomes. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der isostatische Druck (ID) zwischen 1 und 10 bar beträgt.The method of claim 1, wherein the isostatic Pressure (ID) is between 1 and 10 bar. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der isostatische Druck (ID) 2 bar beträgt.The method of claim 1, wherein the isostatic Pressure (ID) is 2 bar. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der isostatische Druck (ID) graduell bis zu einem vorgegebenen Endwert zu Beginn des Aushärtens oder vor dem Aushärtevorgang erhöht wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the isostatic pressure (ID) gradually up to a predetermined final value at the beginning of curing or before the curing process elevated becomes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der isostatische Druck (ID) bei gleichzeitiger Erwärmung der Unterfüllung (U) zum Aushärten aufgebracht wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the isostatic pressure (ID) with simultaneous warming of the underfilling (U) for curing is applied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Beaufschlagen mit isostatischem Druck (ID) und das Aushärten in einem Autoklaven stattfindet.Method according to one of the preceding claims, wherein applying isostatic pressure (ID) and curing in an autoclave takes place.
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