DE102015105795B4 - Kontaktstellen für integrierte Schaltgehäuse und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Abstract

Integriertes Schaltgehäuse (102), IC-Gehäuse, umfassend:
ein Substrat (106) mit einer ersten Oberfläche und einer zur ersten Oberfläche entgegengesetzten zweiten Oberfläche;
einen auf der ersten Oberfläche des Substrats angeordneten Nacktchip (108); und
eine auf der zweiten Oberfläche des Substrats angeordnete erste Kontaktstelle (150), wobei die erste Kontaktstelle (150) einen Metallvorsprungabschnitt (152) und einen Metallvertiefungsabschnitt (154) umfasst, wobei eine Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts (154) von einer Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts (152) beabstandet und näher zum Substrat (106) angeordnet ist, wobei
eine Grundfläche der ersten Kontaktstelle (150) einen äußeren Umfang aufweist und der äußere Umfang ein Wellenmuster aufweist, und wobei das IC-Gehäuse (102) zudem umfasst: eine zweite Kontaktstelle (110), die auf der zweiten Oberfläche des Substrats angeordnet ist, wobei die zweite Kontaktstelle (110) eine gleichförmige Lötkontaktoberfläche aufweist, wobei der Nacktchip (108) näher bei der ersten Kontaktstelle (150) als der zweiten Kontaktstelle (110) angeordnet ist.

Description

  • Fachgebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der integrierten Schaltungen (IC) und insbesondere Kontaktstellen für IC-Gehäuse, und Verfahren zu deren Herstellung.
  • Hintergrund
  • Bei bestehenden integrierten Schalt- (IC-) Vorrichtungen werden im Wesentlichen flache, runde Kontaktstellen auf den IC-Gehäusen verwendet, um Verbindungen mit entsprechenden Kontaktstellen auf Leiterplatten zu löten. Die zwischen den IC-Gehäusen erreichte Kopplung kann in Anbetracht von Verzerrungen und Ermüdung der Lötstellen aufgrund von thermomechanischen Bedingungen nicht ausreichend zuverlässig sein.
  • Verschiedene Formen von Kontaktstellen sind beispielsweise in US 2007/00001301A1 , US 2004/0197979 A1 , US 2003/0234447 A1 , US 2004 / 0 041 393 A1 , US 2013/0 187 277 A1 und JP 2011 / 82 363 A beschrieben.
  • Zusammenfassung
  • Die vorliegende Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen angegeben.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen werden durch nachfolgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne Weiteres verstanden.
    • 1 und 2 veranschaulichen ein Beispiel für eine herkömmliche Kontaktstelle, die auf einem Substrat eines integrierten Schalt- (IC-) Gehäuse verwendet werden können.
    • 3 ist eine Seitenansicht eines Abschnitts einer elektronischen Vorrichtung, bei der eine herkömmliche Kontaktstelle auf einer Oberfläche eines Substrats eines IC-Gehäuses angeordnet ist.
    • 4 und 5 veranschaulichen ein Szenario, in dem eine Deformierung eines IC-Gehäuses und/oder einer Leiterplatte, mit der das IC-Gehäuse gekoppelt ist, Lötbrücken verursachen kann.
    • 6-9 veranschaulichen ein Szenario, in dem wiederholte Deformierung einer elektronischen Vorrichtung zum Ausfall mehrerer Lötverbindungen führt.
    • 10 hebt verschiedene Regionen einer elektronischen Vorrichtung, die für Lötbrücken mehr oder weniger anfällig sein können, hervor.
    • 11 hebt verschiedene Regionen einer elektronischen Vorrichtung, die für durch Temperaturwechselbeanspruchung verursachte Ausfälle mehr oder weniger anfällig sein können.
    • 12 und 13 veranschaulichen ein Beispiel für eine Kontaktstelle mit einem Metallvorsprungabschnitt und einem Metallvertiefungsabschnitt in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 14 ist eine Seitenansicht eines Abschnitts einer elektronischen Vorrichtung, bei der die Kontaktstelle aus 12 und 13 auf einer Oberfläche eines Substrats eines IC-Gehäuses angeordnet ist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 15-18 sind Draufsichten von zusätzlichen Ausführungsformen von Kontaktstellen mit Metallvorsprungabschnitten und Metallvertiefungsabschnitten.
    • 19 und 20 veranschaulichen ein Beispiel für eine Kontaktstelle mit einem Metallvorsprungabschnitt und einem Metallvertiefungsabschnitt in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 21 ist eine Seitenansicht eines Abschnitts einer elektronischen Vorrichtung, bei der die Kontaktstelle aus 19 und 20 auf einer Oberfläche eines Substrats eines IC-Gehäuses angeordnet ist, in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 22-39 sind verschiedene Ansichten zusätzlicher Ausführungsformen von Kontaktstellen mit Metallvorsprungabschnitten und Metallvertiefungsabschnitten in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 40-42 sind Ansichten von Kontaktstellen mit verschiedenen Außen- und/oder Innenumfängen in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 43 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Herstellen eines IC-Gehäuses in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 44-50 veranschaulichen verschiedene Vorgänge in einem ersten Prozess zum Ausbilden einer Kontaktstelle in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 51-57 veranschaulichen verschiedene Vorgänge in einem zweiten Prozess zum Ausbilden einer Kontaktstelle in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 58 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Koppeln eines IC-Gehäuses mit einer Leiterplatte in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen.
    • 59 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Rechenvorrichtung, die eine oder mehrere der hierin offenbarten Kontaktstellen umfassen kann.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Hierin offenbart sind Kontaktstellen für die Verwendung mit integrierten Schalt- (IC-) Gehäusen. In manchen Ausführungsformen kann die hierin offenbarte Kontaktstelle auf einem Substrat eines IC-Gehäuses angeordnet sein und kann einen Metallvorsprungabschnitt und einen Metallvertiefungsabschnitt umfassen. Jeder der Metallvorsprungabschnitte und der Metallvertiefungsabschnitte kann eine Lötkontaktoberfläche aufweisen. Die Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitt kann von der Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts beabstandet sein. Verwandte Vorrichtungen und Verfahren werden hierin ebenfalls offenbart.
  • Verschiedene Ausführungsformen der hierin offenbarten Kontaktstellen können ein verbessertes thermomechanisches Leistungsverhalten für elektronische Vorrichtungen, in denen die Kontaktstellen umfasst sind, bereitstellen. Insbesondere können verschiedene Ausführungsformen der hierin offenbarten Kontaktstellen das Risiko für Lötbrücken bei oberflächenmontierten Vorrichtungen reduzieren und/oder die Anzahl der Wärmekreislaufprozesse, die die Vorrichtung vor dem mechanischen Ausfall durchlaufen kann, im Vergleich zu herkömmlichen Kontaktstellen erhöhen.
  • In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen verwiesen, die einen Teil hiervon bilden, worin gleiche Bezugszeichen immer gleiche Teile bezeichnen und in denen zur Veranschaulichung Ausführungsformen, die umgesetzt werden können, gezeigt werden.
  • Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet die Phrase „A und/oder B“ (A), (B) oder (A und B). Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet die Phrase A, B, und/oder C" (A), (B), (C), (A und B), (A und C), (B und C), oder (A, B und C).
  • Die Beschreibung gebraucht die Phrasen „in einer Ausführungsform“ oder „in Ausführungsformen“, was sich auf eine oder mehrere derselben oder unterschiedliche Ausführungsformen beziehen kann. Darüber hinaus sind die Begriffe „umfassend“, „einschließend“, „aufweisend“ und dergleichen, wie mit Bezug auf die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet, synonym.
  • 1 und 2 veranschaulichen ein Beispiel für eine herkömmliche Kontaktstelle 110, die auf einem Substrat eines IC-Gehäuses verwendet werden kann. Insbesondre ist 1 eine Perspektivansicht der herkömmlichen Kontaktstelle 110 und 2 ist eine Draufsicht der herkömmlichen Kontaktstelle 110. Wie gezeigt hat die herkömmliche Kontaktstelle 110 üblicherweise eine runde Grundfläche und eine im Wesentlichen gleichmäßige Lötkontaktoberfläche 107. Wie hierin verwendet kann der Begriff „im Wesentlichen gleichmäßige“ Oberfläche sich auf eine Oberfläche beziehen, die im Wesentlichen eben ist. Wie hierin verwendet kann eine „Lötkontaktoberfläche“ eine Oberfläche einer Kontaktstelle sein, an der Lötzinn anhaften soll, wenn die Kontaktstelle verwendet wird, um eine elektrische Kopplung mit einer anderen Komponente auszubilden.
  • 3 ist eine Seitenansicht eines Abschnitts einer elektronischen Vorrichtung 100, bei der die herkömmliche Kontaktstelle 110 auf einer Oberfläche 114 eines Substrats 106 eines IC-Gehäuses 102 angeordnet ist und eine Lötverbindung 124 die herkömmliche Kontaktstelle 110 mit einer auf einer Leiterplatte 104 angeordneten Kontaktstelle 118 elektrisch und mechanisch koppelt. Die Oberfläche der herkömmlichen Kontaktstelle 110 mit der die Lötverbindung 124 gekoppelt ist, kann sich darüber erstrecken, in Fluchtlinie angeordnet sein oder unter die Oberfläche 114 des Substrats vertieft sein. In manchen Ausführungsformen kann ein Anteil der Lötstoppschutzschicht (nicht gezeigt) auf der Oberfläche 114 angeordnet sein und kann sich auf die herkömmliche Kontaktstelle 110 vom Kontaktbereich zwischen der Lötverbindung 124 und der Kontaktstelle 110 erstrecken und somit die Größe des Kontaktbereichs zwischen der Lötverbindung 124 und der herkömmlichen Kontaktstelle 110 von den Nennabmessungen der herkömmlichen Kontaktstelle 110 reduzieren.
  • Das Substrat 106 kann eine der Oberfläche 114 entgegengesetzte Oberfläche 112 aufweisen. Ein Nacktchip, Gehäusematerial (z.B. Formmasse) oder andere elektronische Komponenten (nicht gezeigt) können auf der Oberfläche 112 angeordnet sein. Die Oberfläche 114 des Substrats 106 kann von einer Oberfläche 116 der Leiterplatte 104 durch einen Leerraum 132 beabstandet sein. Die Lötverbindung 124 kann eine Breite 130 aufweisen. Im Im Allgemeinen kann das IC-Gehäuse 102 mehrere herkömmliche Kontaktstellen 110 aufweisen, von denen jede an eine entsprechende Kontaktstelle 118 auf der Leiterplatte 104 gelötet sein kann, um das Fließen von elektrischen Signalen zwischen den Schaltungen, die im IC-Gehäuse 102 umfasst oder damit gekoppelt sind, und den mit der Leiterplatte 104 gekoppelten Schaltungen zu ermöglichen.
  • 4 und 5 veranschaulichen ein Szenario, in dem die Deformierung eines IC-Gehäuses und/oder einer Leiterplatte, mit der das IC-Gehäuse gekoppelt ist, Lötbrücken verursachen kann. Insbesondere veranschaulicht 4 eine elektronische Vorrichtung 100, die keine signifikante Hitze erzeugt oder anderweitig in einer stabilen Umgebungstemperatur arbeitet, so dass die Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 keiner signifikanten thermischen Belastung ausgesetzt sind. Wie oben mit Bezug auf 1-3 besprochen kann die elektronische Vorrichtung 100 ein mit einer Leiterplatte 104 gekoppeltes IC-Gehäuse 102 umfassen. Das IC-Gehäuse 102 kann ein Substrat 106 und eine oder mehrere auf einer Oberfläche 114 des Substrats 106 angeordnete Kontaktstellen 110 umfassen. Das IC-Gehäuse 102 kann mit der Leiterplatte 104 über eine oder mehrere Lötverbindungen 124 zwischen entsprechenden der herkömmlichen Kontaktstellen 110 und den Kontaktstellen 118 elektrisch und mechanisch gekoppelt sein. Einzelne Lötverbindungen, 124a, 124b und 124c sind markiert.
  • Das IC-Gehäuse 102 kann einen mit einer Oberfläche 112 des Substrats 106 gekoppelten Nacktchip 108 umfassen. Wie gezeigt kann die Oberfläche 112 zur Oberfläche 114 entgegengesetzt sein. Der Nacktchip kann Silicium oder ein jedes andere geeignete Material umfassen. Obwohl ein Nacktchip hierin üblicherweise als eine mit der Oberfläche 112 des Substrats 106 gekoppelte Komponente bezeichnet wird, kann jede elektronische Vorrichtung, passive Elektronik oder andere Komponenten stattdessen oder zusätzlich zu einem Nacktchip verwendet werden.
  • Bei einer Temperaturveränderung der elektronischen Vorrichtung 100 (z.B. aufgrund der durch den Betrieb der elektronischen Vorrichtung 100 erzeugten Wärme, Wärme, die nach Abschluss von Lötvorgängen freigesetzt wird, und/oder einer Veränderung der Umgebungstemperatur) können die Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 eine thermische Ausdehnung erfahren. Der Grad und die Richtung der thermischen Ausdehnung verschiedener Komponenten der elektronischen Vorrichtung 100 können von den Materialeigenschaften der Komponenten (z.B. den thermischen Expansionskoeffizienten), der Struktur und Topologie der Komponenten, der Art, auf die verschiedene der Komponenten mechanisch gekoppelt sind, die Form und das Ausmaß der Verzerrung, Eigenschaften des Verbindungszusammenbruchs, Größe und Art der Kontaktstellen und die Wärmeverteilung innerhalb der elektronischen Vorrichtung 100 abhängen. Nacktchips und andere solche Komponenten können während ihres Betriebs eine signifikante Wärme erzeugen und können somit innerhalb der elektronischen Vorrichtung 100 eine signifikante lokale Deformierung verursachen. In manchen Ausführungsformen kann ein Abfallen der Umgebungstemperatur signifikante Deformierung verursachen.
  • 5 veranschaulicht die Deformation einer elektronischen Vorrichtung 100 in Folge einer Temperaturveränderung in der elektronischen Vorrichtung 100. Diese Temperaturveränderung kann beispielsweise durch vom Nacktchip 108 erzeugte Wärme oder durch eine Änderung der Umgebungstemperatur, in der sich die elektronische Vorrichtung 100 befindet, verursacht sein. Im Szenario von 5 hat die Temperaturveränderung dazu geführt, dass das Substrat 106 des IC-Gehäuses sich „aufwärts“ verbiegt", und hat dazu geführt, dass sich die Leiterplatte 104 „abwärts“ verbiegt. Der Grad der Deformierung des Substrats 106 und/oder der Leiterplatte 108 kann in der Nähe des Nacktchips 108 am höchsten sein. Die Deformierung des Substrats 110 und/oder der Leiterplatte 104 kann dazu führen, dass infolgedessen die Lötverbindungen 124 deformiert werden. Beispielsweise ist die Lötverbindung 124a dargestellt, als hätte sie sich in Folge der „Trennung“ der Kanten von Substrat 106 und Leiterplatte 104 verlängert. Wenn zwei Lötverbindungen 124, die eine solche Kompression erfahren, eng genug zusammen liegen, so dass sie in Kontakt geraten, wird eine Lötbrücke gebildet und ein „Kurzschluss“ kann eintreten. In 5 sind die Lötverbindungen 124b und 124c in Kontakt gekommen und haben eine Lötbrücke ausgebildet. Die Form und der Grad der in 5 gezeigten Deformierung ist lediglich beispielhaft und in anderen Szenarios können sich das IC-Gehäuse 102 und die Leiterplatte 104 in „dieselbe“ Richtung anstatt in „entgegengesetzte“ Richtungen, wie gezeigt, oder in eine beliebige Kombination von Richtungen verbiegen.
  • Das Risiko von Lötbrücken kann sich erhöhen, da Gehäuse und Leiterplatten (z.B. Hauptplatinen) weiterhin dünner werden und sich somit leichter verziehen. Verbindungen zweiter Ebene in oberflächenmontierten Vorrichtungen können für die oben beschriebenen Lötbrückenphänomene besonders anfällig sein. Entscheidend ist, dass Hersteller von IC-Gehäusen möglicherweise nicht in der Lage sind, die Eigenschaften von Kontaktstellen, die von Leiterplattenherstellern verwendet werden (z.B. den Originalausrüstungsherstellern oder den Originaldesignherstellern, die die Hauptplatinen, auf denen die IC-Gehäuse montiert werden, produzieren), zu steuern. Somit sind Lösungen, die auf die Leiterplatte, auf der die IC-Gehäuse montiert werden sollen, ausgerichtet sind, aus der Perspektive des IC-Gehäusedesigns nicht sinnvoll.
  • Andere thermomechanische Phänomene können für das Leistungsverhalten und die Zuverlässigkeit elektronischer Vorrichtungen relevant sein. Beispielsweise kann, da die Temperatur einer elektronischen Vorrichtung mehrere Zyklen, in denen sich niedrige Temperaturen mit hohen Temperaturen abwechseln, durchläuft, die wiederholte Deformierung der Komponenten der elektronischen Vorrichtung die Elastizität der Komponenten übersteigen und ihr mechanisches Versagen verursachen. Lötverbindungen können für mechanisches Versagen aufgrund von Temperaturwechselbeanspruchungen besonders anfällig sein (ein Phänomen, das als „Lötermüdung“ bezeichnet wird). Ein Beispiel einer Temperaturwechselbeanspruchung, die bei Produkttests verwendet werden kann, kann 15 Minuten bei einer niedrigen Temperatur (z.B. -40 Grad Celsius), 15 Minuten, um das Produkt auf eine hohe Temperatur (z.B. 125 Grad Celsius) zu erwärmen, 15 Minuten an der hohen Temperatur und dann 15 Minuten, um das Produkt zurück auf die niedrige Temperatur hinunterzukühlen.
  • 6-9 veranschaulichen ein Szenario, in dem die wiederholte Deformierung der elektronischen Vorrichtung 100 zu einem Versagen mehrerer Lötverbindungen 124 führt. 6 ist eine Reproduktion von 4, in der eine elektronische Vorrichtung 100 veranschaulicht ist, die nicht ausreichend Wärme erzeugt oder anderweitig in einer stabilen Umgebungstemperatur arbeitet, so dass die Bestandteile 100 keiner signifikanten thermischen Ausdehnung ausgesetzt sind. 7 ist eine Reproduktion von 5, in der die Deformierung der elektronischen Vorrichtung 100 aus 6 in Folge einer Temperaturveränderung veranschaulicht ist. 8 veranschaulicht die elektronische Vorrichtung 100 nach der „Erholung“ von dem geänderten Temperaturzustand aus 7. Wie in 8 veranschaulicht, ist es möglich, dass bisher keine der Lötverbindungen 124 versagt haben. 9 veranschaulicht die elektronische Vorrichtung 100 nach der zweiten Deformierungsrunde in Folge der Temperaturveränderung. Wie in 9 gezeigt können eine oder mehrere der Lötverbindungen infolge der Wechselbeanspruchung versagt haben. Insbesondere ist die Lötverbindung 124a als entlang seiner Länge gebrochen dargestellt, sodass der Fluss elektrischer Signale zwischen den entsprechenden Kontaktstellen des IC-Gehäuses 102 und der Leiterplatte 104 unterbrochen ist. Die Lötverbindung 124d ist als von seiner entsprechenden Kontaktstelle 110 getrennt dargestellt, wodurch der Fluss elektrischer Signale zwischen der entsprechenden Kontaktstelle des IC-Gehäuses 102 und der Leiterplatte 104 unterbrochen wird.
  • Die Zuverlässigkeit elektronischer Vorrichtungen unter sich ändernden thermischen Bedingungen kann durch einen Zählwert der Temperaturwechselbeanspruchungen auf die Platte (TCOB) gekennzeichnet sein, der die Anzahl der Temperaturwechselzyklen, denen eine elektronische Vorrichtung vor ihrem Versagen widerstehen kann, quantifiziert. Die Spezifikationen für elektronische Vorrichtungen können einen gewünschten TCOB-Zählwert umfassen, der erreicht werden muss, damit die elektronische Vorrichtung die Inspektion besteht. Eine Reihe von Bedingungen kann den erreichbaren TCOB-Zählwert der elektronischen Vorrichtung beeinflussen, einschließlich der Größe und der Form des IC-Gehäuses, dem Abstand zwischen dem IC-Gehäuses in der Leiterplatte, mit der das IC-Gehäuse gekoppelt ist, der Höhe der Lötverbindungen, der Oberflächenqualität der Kontaktstellen, der verfügbaren Oberfläche der Kontaktstelle, dem Kontaktstellenstapel und der Zusammenstellung und Materialien der in der elektronischen Vorrichtung umfassten Dielektrika. Beispielsweise können, wenn auf der Oberfläche einer Kontaktstelle eine Lötstoppschutzschicht vorliegt (die eine Lötstoffmaske ausbildet), die Höhe und die Anordnung der Lötstoppschutzschicht den erreichbaren TCOB-Zählwert beeinflussen. Bestehende Ansätze, um den TCOB-Zählwert von elektronischen Vorrichtungen zu verbessern umfassten das Anpassen der Anzahl an Lötverbindungen, das Unterfüllen der Lötverbindungen, die Verwendung von Unterhöckermetallisierung, das Ändern der Lötzinnzusammensetzung, Ändern der Lötzinnmenge oder Ändern der Gehäusegröße. Diese Ansätze führen üblicherweise zu höheren Kosten aufgrund von zusätzlichem Material oder einem höheren Platzbedarf.
  • Wie oben erwähnt kann der Grad der thermischen Ausdehnung verschiedener Komponenten einer elektronischen Vorrichtung (und damit die Anfälligkeit für thermische Beschädigung der Komponente und/oder benachbarten Komponenten) eine Funktion der Wärmeverteilung und der Art, auf die verschiedene Komponenten gekoppelt sind, sein. Verschiedene thermomechanische Phänomene können in verschiedenen Abschnitten der elektronischen Vorrichtungen mehr Bedenken verursachen. Beispielsweise können Lötbrücken, die besonders anfällig für Brückenbildung sind, für Versagen durch Temperaturwechselbeanspruchung nicht besonders anfällig sein und umgekehrt. Beispielsweise unterstreicht 10 verschiedene Regionen einer elektronischen Vorrichtung (von oben betrachtet), die mehr oder weniger anfällig für Lötbrückenbildung sein können. Die elektronische Vorrichtung 100 kann einen Nacktchip 108 auf einem Substrat 106 (z.B. im IC-Gehäuse 102 umfasst) umfassen. In manchen Ausführungsformen kann das Substrat 106 eine Formmasse, in der der Nacktchip 108 angeordnet ist, umfassen. Insbesondere umfasst 10 unterschiedlich schattierte Bereiche, die den Grad darstellen, bis zu dem Lötverbindungen in diesen Bereichen anfällig für die Bildung von Lötbrücken sein können, wobei die dunklere Schattierung eine höhere Anfälligkeit anzeigt. Wie in 10 veranschaulicht können die Lötverbindungen unter dem Nacktchip 108 für die Bildung von Lötbrücken am stärksten anfällig sein, wobei die Anfälligkeit mit zunehmenden Abstand vom Nacktchip 108 abnimmt.
  • 11 hebt verschiedene Bereiche einer elektronischen Vorrichtung (von oben betrachtet), die für Versagen durch Temperaturwechselbeanspruchung mehr oder weniger anfällig sein können. Wie oben mit Bezug auf 10 besprochen kann die elektronische Vorrichtung 100 einen Nacktchip 108 auf einem Substrat 106 (z.B. im IC-Gehäuse 102 umfasst) umfassen. Insbesondere umfasst 11 unterschiedliche gefärbte Bereiche, die den Grad darstellen, bis zu dem die Lötverbindungen in diesen Bereichen anfällig für Versagen aufgrund von Temperaturwechselbeanspruchungen sein können, wobei eine dunklere Schattierung eine höhere Anfälligkeit anzeigt. Wie in 11 veranschaulicht können die Lötverbindungen in der Nähe der Kanten von Komponenten am stärksten für Versagen aufgrund von Temperaturwechselbeanspruchung anfällig sein, wobei die Anfälligkeit mit zunehmendem Abstand von den Kanten abnimmt.
  • Wie oben erwähnt können verschiedene Ausführungsformen der hierin offenbarten Kontaktstellen ein verbessertes thermomechanisches Leistungsverhalten, sowie zusätzliche oder alternative Leistungsvorteile gegenüber herkömmlichen Kontaktstellen bereitstellen. Eine Reihe von Beispielen für verbesserte Kontaktstellen ist in den nachfolgenden Figuren veranschaulicht und im Detail unten besprochen.
  • 12 und 13 veranschaulichen ein Beispiel für eine Kontaktstelle 150A in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Insbesondere ist 12 eine Perspektivansicht der Kontaktstelle 150A und 13 ist eine Draufsicht der Kontaktstelle 150A. Die Kontaktstelle 150A kann einen Metallvorsprungabschnitt 152 und einen Metallvertiefungsabschnitt 154 aufweisen. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann eine Lötkontaktoberfläche 162 aufweisen und der Metallvertiefungsabschnitt 154 kann eine Lötkontaktoberfläche 164 aufweisen. Wie gezeigt kann die Lötkontaktoberfläche 162 zur Lötkontaktoberfläche 164 im Wesentlichen parallel sein, aber kann von der Lötkontaktoberfläche 164 (z.B. in Richtung 170 normal zur Lötkontaktoberfläche 162) beabstandet sein. Die hierin offenbarten Lötverbindungen (z.B. die Lötverbindung 124) kann jedes geeignete Lötmaterial, wie etwa Zinn, Gold und Kupfer u.a., umfassen. Verschiedene Abmessungen der Kontaktstelle 150A können einen Durchmesser 1202 und eine Breite 1204 umfassen. Wie oben mit Bezug auf die herkömmliche Kontaktstelle 110 erwähnt, kann ein Stück einer Lötstoppschutzschicht (nicht gezeigt) auf der Oberfläche 114 angeordnet sein und sich auf die Kontaktstelle 150A (oder jede der hierin offenbarten Kontaktstelle) erstrecken und dadurch die Größe der Kontaktfläche zwischen der Lötverbindung 124 und der Kontaktstelle 150A (oder jeder anderen Kontaktstelle) von den Nennabmessungen der Kontaktstelle 150A (oder jeder anderen Kontaktstelle) reduzieren.
  • Der Metallvorsprungabschnitt 152 der Kontaktstelle 150A kann einen äußeren Abschnitt 1206 und einen inneren Abschnitt 1208 aufweisen. Der innere Abschnitt 1208 kann durch Seitenwände 1214 definiert sein. Wie gezeigt kann die Grundfläche des äußeren Abschnitts 1206 im Wesentlichen ringförmig sein. Wie hierin verwendet, kann der Begriff „ringförmig“ sich auf Formen beziehen, die durch die Fläche zwischen einer äußeren Umkreisform und einer inneren Umkreisform ausgebildet werden, und kann runde Ringe, rechteckige Ringe, ovale Ringe, polygonale Ringe oder Ringe, die durch jede andere regelmäßige oder unregelmäßige Form ausgebildet werden, umfassen. Beispielsweise kann ein Ring durch die Fläche zwischen einem äußeren Kreis und einem inneren Rechteck definiert werden.
  • 14 ist eine Seitenansicht eines Abschnitts einer elektronischen Vorrichtung 100, bei der die Kontaktstelle 150A auf einer Oberfläche 114 eines Substrats 106 eines IC-Gehäuses 102 angeordnet ist und eine Lötverbindung 124 die Kontaktstelle 150A mit einer auf einer Leiterplatte 104 angeordneten Kontaktstelle 118 elektrisch und mechanisch koppelt. Das Substrat 106 kann eine zur Oberfläche 114 entgegengesetzte Oberfläche 112 aufweisen. Die Oberfläche 114 des Substrats 106 kann durch einen Abstand 1404 von der Oberfläche 116 der Leiterplatte 104 beabstandet sein. Die Lötverbindung 124 kann eine Breite 1402 haben.
  • Wie oben mit Bezug auf 3 besprochen kann das IC-Gehäuse 14 mehrere Kontaktstellen umfassen. In manchen Ausführungsformen nehmen eine oder mehrere dieser Kontaktstellen die Form einer Kontaktstelle 150A an, wobei jede davon an eine entsprechende Kontaktstelle 118 auf der Leiterplatte gelötet sein kann, um das Fließen elektrischer Signale zwischen den Schaltungen, die im IC-Gehäuse umfasst oder damit gekoppelt sind, und Schaltungen, die mit der Leiterplatte 104 gekoppelt sind, zu ermöglichen. Beispielsweise kann ein Embedded-Wafer-Level-Bed-Grid-Array-Gehäuse (eWLB-Gehäuse) mit einer Grundfläche von 8 Millimeter mal 8 Millimeter und einer 0,4 µm-Teilung einen Nacktchip mit einer Grundfläche von 7,2 Millimeter mal 7,2 Millimeter umfassen und kann über 316 Lötverbindungen mit einer Leiterplatte gekoppelt sein, wobei jede Lötverbindung von einer Lötperle mit einem Durchmesser von 250 µm ausgebildet wird. Das IC-Gehäuse 102 aus 14 kann Kontaktstellen mit unterschiedlichen Konfigurationen als Kontaktstelle 150A aufweisen, wie etwa die herkömmlichen Kontaktstellen 110 (1-3) oder jede andere hierin offenbarte Kontaktstelle.
  • Wie in 14 gezeigt, kann die Lötverbindung 124 die Lötkontaktoberfläche 162 des inneren Abschnitts 1208 des Metallvorsprungabschnitts 152 berühren. Die Lötverbindung 124 kann auch die Seitenwände 1214 des inneren Abschnitts 1208 des Metallvorsprungabschnitts 152 berühren. Die Lötverbindung 124 kann auch die Lötkontaktoberfläche 164 des Metallvertiefungsabschnitts 154 berühren. Insbesondere kann der Metallvertiefungsabschnitt 154 einen Kanal ausbilden, in dem etwas des Lötzinns der Lötverbindung 120 abgelagert werden kann. In manchen Ausführungsformen kann Lötzinn durch einen Fluid-Dochtprozess entlang der Seitenwände 1214 des inneren Abschnitts 1208 des Metallvorsprungabschnitts 152 in Richtung des Metallvertiefungsabschnitts 154 „gezogen“ werden.
  • Ausführungsformen von Kontaktstellen 150, die Metallvertiefungsabschnitte, in denen Lötzinn fließen kann, umfassen, können ermöglichen, dass die Lötverbindung 124 schmäler als die mit der herkömmlichen Kontaktstelle 110 erreichbare Lötverbindung ist (die eine im Wesentlichen gleichförmige Lötkontaktoberfläche präsentiert). Indem dem Lötzinn erlaubt wird, in den Metallvertiefungsabschnitt zu fließen, kann dasselbe Lötzinnvolumen, das ein IC-Gehäuse mit einer durch einen gegebenen Abstand getrennten Leiterplatte koppelt, eine schmälere Breite haben, als es mit der herkömmlichen Kontaktstelle möglich wäre. Beispielsweise, da ein Teil des Lötzinns der Lötverbindung 124 im Vertiefungsabschnitt 154 der Kontaktstelle 150A aufgenommen werden kann, kann die Breite 1402 der Lötverbindung 124 in 14 schmäler als die Breite 130 der Lötverbindung 124 in 3 sein, auch wenn der Abstand 1404 gleich dem Abstand 132 ist. Da die Breite 1402 der Lötverbindung 124 mit der Kontaktstelle 150A weniger als die Breite 130 der Lötverbindung 124 mit der herkömmlichen Kontaktstelle 110 sein kann, kann der Abstand zwischen der Kontaktstelle 124 und benachbarten Kontaktstellen erhöht werden, und in weiterer Folge kann das Brückenbildungsrisiko zwischen der Lötverbindung 124 und benachbarten Lötverbindungen reduziert werden.
  • Diese Verbesserung kann auch auftreten, wenn das Lötzinnvolumen in der Lötverbindung 124 gleich bleibt. Ein solcher Ansatz kann eine Verbesserung gegenüber vorhergehenden Verfahren zur Minderung von Lötbrückenbildung darstellen, bei denen das Lötzinnvolumen reduziert wurde, um den Abstand zwischen benachbarten Lötverbindungen zu vergrößern. Jedoch kann das Reduzieren des Lötzinnvolumens die Anfälligkeit der Lötverbindungen für Versagen durch Temperaturwechselbeanspruchungen erhöhen und kann somit zu einer verringerten Gesamtzuverlässigkeit führen.
  • Die Abmessungen verschiedener Merkmale der Kontaktstelle 150A können frei gewählt werden. Insbesondere können die Tiefe 1212, der Durchmesser 1202 und der Abstand 1204 frei gewählt werden. Insbesondere können die Abmessungen gewählt werden, um ein gewünschtes „Dochtwirkungsvolumen“ zu erreichen, in das Lötzinn von der Lötverbindung 124 abgelagert werden kann, um die Breite der Lötverbindung zu reduzieren. Eine Obergrenze des Dochtwirkungsvolumens kann basierend auf der Geometrie der Kontaktstelle berechnet werden. Beispielsweise kann das vom Metallvertiefungsabschnitt 154 bereitgestellte Dochtwirkungsvolumen der Kontaktstelle 150A berechnet werden in Übereinstimmung mit: v o l u m e = 1 2 ∗ ( π ( D i n n e r + 2 ∗ w ) 2 4 − π D i n n e r 2 4 ) ∗ d e p t h
    Figure DE102015105795B4_0001
    wobei Dinner der Durchmesser 1202 ist, w der Abstand 1204 ist und depth die Tiefe 1212 ist. In manchen Herausforderungen kann der äußere Durchmesser der Kontaktstelle 150A ungefähr 200 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann der Durchmesser 1202 ungefähr 150 µm betragen und die Breite 1204 kann ungefähr 25 µm betragen.
  • 15-18 sind Draufsichten zusätzlicher Ausführungsformen von Kontaktstellen mit Metallvorsprungabschnitten 152 und Metallvertiefungsabschnitten 154, wobei eine Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts 154 von einer Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts 152 beabstandet ist. Jede der unten mit Bezug auf 15-18 besprochenen Ausführungsformen von Kontaktstellen kann auf einem Substrat eines IC-Gehäuses, wie etwa dem IC-Gehäuse 102, angeordnet sein, und können verwendet werden, um das IC-Gehäuse mit einer Leiterplatte zu koppeln. In 15-18 zeigen schattierte Bereiche den Metallvertiefungsabschnitt 154 an, während die unschattierten Bereiche den
  • Metallvorsprungabschnitt 152 anzeigen (z.B. wie in 13 mit Bezug auf die Kontaktstelle 150A veranschaulicht). Wie oben mit Bezug auf die Kontaktstelle 150A aus den 12-14 besprochen, können die Abmessungen verschiedener Merkmale der Kontaktstellen aus 15-18 frei gewählt werden. Beispielsweise kann der Abstand zwischen der Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts 152 und der Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts 154 (analog zur Tiefe 1212 der Kontaktstelle 150A aus 12-14) frei gewählt werden. Die Kontaktstellen aus 15-18 können unter Verwendung eines beliebigen gewünschten Prozesses ausgebildet werden. Beispielsweise können die Kontaktstellen aus 15-18 in manchen Ausführungsformen durch Laserfräsen des Metallvertiefungsabschnitts 154 als „Grübchen“ in der Oberfläche einer herkömmlichen Kontaktstelle (wie etwa der herkömmlichen Kontaktstelle 110) ausgebildet werden. In manchen Ausführungsformen können die Kontaktstellen aus den 15-18 durch einen Beschichtungsprozess oder einen Nassätzprozess gefolgt von Lithographie (z.B. wie unten mit Bezug auf 44-57 besprochen) ausgebildet werden. In manchen Ausführungsformen kann der äußere Durchmesser der in 15-18 veranschaulichten Kontaktstellen ungefähr 300 µm betragen.
  • 15 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150B, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine im Wesentlichen kreuzförmige Grundfläche aufweisen kann. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann zahlreiche Säulen 1502 umfassen, die jeweils eine im Wesentlichen halbrunde Grundfläche aufweisen. Obwohl 15 eine Ausführungsform veranschaulicht, in der der Metallvorsprungabschnitt 152 vier Säulen 1502 mit halbrunden Grundflächen umfasst, können andere Ausführungsformen weniger Säulen 1502 mit halbrunden Grundflächen oder mehr Säulen 1502 mit halbrunden Grundflächen umfassen. Beispielsweise kann in manchen Ausführungsformen der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine im Wesentlichen Y-förmige Grundfläche aufweisen und der Metallvorsprungabschnitt 152 kann drei Säulen 1502 umfassen. In verschiedenen der hierin offenbarten Ausführungsformen kann der Metallvorsprungabschnitt 152 eine einzelne Säule (z.B. anstelle von mehreren Säulen) umfassen.
  • 16 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150C, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche aufweisen kann. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann einen im Wesentlichen kreisförmigen äußeren Umfang 1602 aufweisen. Obwohl 16 eine Ausführungsform veranschaulicht, in der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine einzelne Metallvertiefung umfasst, die ungefähr innerhalb des im Wesentlichen kreisförmigen äußeren Umfangs 1602 des Metallvorsprungabschnitts 152 zentriert ist, können andere Ausführungsformen eine oder mehrere rechteckige Vertiefungen umfassen, die in jeder gewünschten Art auf der Kontaktstelle 150C verteilt sein können.
  • 17 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150D, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine im Wesentlichen kreisförmige Grundfläche aufweisen kann. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann einen im Wesentlichen kreisförmigen äußeren Umfang 1702 aufweisen. Obwohl 17 eine Ausführungsform veranschaulicht, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine einzelne Metallvertiefung umfasst, die ungefähr innerhalb des im Wesentlichen kreisförmigen äußeren Umfangs 1702 des Metallvorsprungabschnitts 152 zentriert ist, können andere Ausführungsformen eine oder mehrere kreisförmige Vertiefungen umfassen, die in jeder gewünschten Art auf der Kontaktstelle 150D verteilt sein können.
  • 18 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150E, bei der der Metallvertiefungsabschnitt154 eine Grundfläche aufweisen kann, die einen kreuzförmigen Abschnitt umfasst, der über einen im Wesentlichen kreisförmigen Abschnitt gelegt ist. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann mehrere Säulen 1802 umfassen, wobei jede eine Grundfläche entsprechend eines Abschnittes eines kreisförmigen Rings aufweist. Wie oben mit Bezug auf 15 besprochen können, obwohl 18 eine Ausführungsform veranschaulicht, bei der der Metallvorsprungabschnitt 152 vier Säulen 1802 umfasst, andere Ausführungsformen weniger Säulen 1802 oder mehr Säulen 1802 umfassen (z.B. durch Anpassen der Anzahl der „Arme“ im kreuzförmigen Abschnitt des Metallvertiefungsabschnitts 154).
  • Wie oben mit Bezug auf die Kontaktstelle 150A besprochen, können die Abmessungen verschiedener Merkmale der Kontaktstellen aus 15-18 frei gewählt werden. Insbesondere können die Abmessungen gewählt werden, um ein gewünschtes „Dochtwirkungsvolumen“ zu erreichen, in das Lötzinn von einer Lötverbindung abgelagert werden kann, um die Breite der Lötverbindung zu reduzieren. Wie oben angemerkt, kann eine Obergrenze des Dochtwirkungsvolumens basierend auf der Geometrie der Kontaktstelle berechnet werden. Beispielsweise kann das vom Metallvertiefungsabschnitt 154 der Kontaktstelle 150B bereitgestellte Dochtwirkungsvolumen berechnet werden in Übereinstimmung mit: v o l u m e = 1 2 ∗ ( π D i n n e r 2 4 ) ∗ d e p t h
    Figure DE102015105795B4_0002
    wobei Dinner der Durchmesser des im Wesentlichen kreisförmigen Metallvertiefungsabschnitts 154 und depth die Tiefe des Metallvertiefungsabschnitts 154 relativ zur Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts 152 ist. In manchen Ausführungsformen kann der Durchmesser des im Wesentlichen kreisförmigen Metallvertiefungsabschnitts 154 der Kontaktstelle B ungefähr 0.20mm betragen und der Gesamtdurchmesser der im Wesentlichen kreisförmigen Kontaktstelle 150 B kann ungefähr 0.38mm betragen.
  • Verschiedene der hierin offenbarten Kontaktstellen können die aktive Kontaktfläche zwischen der Lötverbindung und der Kontaktstelle relativ zur herkömmlichen Kontaktstelle 110 erhöhen, indem sie die Form und Topologie der Kontaktstelle verändern. Elektronische Vorrichtungen, die Kontaktstellen mit den hierin offenbarten Formen und Topologien umfassen, können verbesserte TCOB-Zählwerte im Vergleich zu elektronischen Vorrichtungen mit herkömmlichen Kontaktstellen bereitstellen, ohne beispielsweise Änderungen der Grundflächen der Komponenten von elektronischen Vorrichtungen, der Zusammensetzung des Lötzinns oder der Anzahl der Lötverbindungen zu erfordern. Darüber hinaus können Kontaktstellen mit den hierin offenbarten Formen und Topologien durch Ändern des Kontaktmaskendesigns und/oder Hinzufügen eines zusätzlichen Ätz- oder Lithographieschritts hergestellt werden und können somit mit viel geringeren Kosten im Vergleich zu den herkömmlichen Versuchen, die TCOB-Zählwerte zu verbessern, umgesetzt werden.
  • 19 und 20 veranschaulichen ein Beispiel einer Kontaktstelle 150F in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Insbesondere ist 19 eine Perspektivansicht der Kontaktstelle 150F und 20 ist eine Draufsicht der Kontaktstelle 150F. Die Kontaktstelle 150F kann einen Metallvorsprungabschnitt 152 und einen Metallvertiefungsabschnitt 154 aufweisen. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann eine Lötkontaktoberfläche 162 aufweisen und der Metallvertiefungsabschnitt 154 kann eine Lötkontaktoberfläche 164 aufweisen. Wie gezeigt kann die Lötkontaktoberfläche 162 zu der Lötkontaktoberfläche 164 im Wesentlichen parallel sein, aber kann von der Lötkontaktoberfläche 164 (z.B. in Richtung 170 normal zur Lötkontaktoberfläche 162, wie in 12 veranschaulicht) beabstandet sein.
  • In den Ausführungsformen von 19 und 20 kann der Metallvorsprungabschnitt mehrere Säulen 1902 umfassen. Die Säulen 1902 können im Wesentlichen in einer Ringformation angeordnet sein. Wie hierin verwendet, bezeichnet der Begriff „Ring“ jede geschlossene Form und kann kreisförmige Ringe, rechteckige Ringe, ovale Ringe, vieleckige Ringe oder Ringe, die durch jede andere regelmäßige oder unregelmäßige Form ausgebildet werden, umfassen. Wie in 20 gezeigt können die Säulen 1902 im Wesentlichen wie an den Seiten eines Quadrates ausgerichtet angeordnet sein.
  • Die Grundflächen der Säulen 1902 können jede gewünschte Form annehmen. Beispielsweise kann in manchen Ausführungsformen zumindest eine der Säulen 1902 eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche aufweisen. Wie in 20 gezeigt können eine oder mehrere der Säulen 1902 eine Grundfläche aufweisen, die die Form eines Rechtecks mit einer oder mehreren abgerundeten Ecken hat. Diese abgerundeten Ecken können den im Wesentlichen kreisförmigen äußeren Umfang 2002 der Kontaktstelle 150F widerspiegeln. Jede gewünschte Anzahl und Anordnung von Säulen 1902 kann in der Kontaktstelle 150 umfasst sein und mehrere Ausführungsformen mit variierenden Anzahlen, Anordnungen und Formen von Säulen werden nachfolgend mit Bezug auf die nachfolgenden Figuren besprochen.
  • 21 ist eine Seitenansicht eines Abschnitts einer elektronischen Vorrichtung 100, bei der die Kontaktstelle 150F auf einer Oberfläche 114 eines Substrats 106 eines IC-Gehäuses 102 angeordnet ist und eine Lötverbindung 124 die Kontaktstelle 150F mit einer auf einer Leiterplatte 104 angeordneten Kontaktstelle 118 elektrisch und mechanisch koppelt. Das Substrat 106 kann eine zur Oberfläche 114 entgegengesetzte Oberfläche 112 aufweisen. Ein Nacktchip oder eine andere elektronische Komponente (nicht gezeigt) kann auf der Oberfläche 112 angeordnet sein. Wie oben mit Bezug auf 3 besprochen kann das IC-Gehäuse 102 aus 21 mehrere Kontaktstellen 150F umfassen, wobei jede davon an eine entsprechende Kontaktstelle 118 auf der Leiterplatte 104 gelötet sein kann, um das Fließen von elektrischen Signalen zwischen den Schaltungen, die im IC-Gehäuse 102 umfasst oder damit gekoppelt sind, und den mit der Leiterplatte 104 gekoppelten Schaltungen zu ermöglichen. Das IC-Gehäuse 102 aus 21 kann Kontaktstellen mit anderen Konfigurationen als die Kontaktstelle 150F, wie etwa die herkömmliche Kontaktstelle 110 (1-3) oder jede andere hierin offenbarte Kontaktstelle, umfassen.
  • Wie in 21 gezeigt, kann die Lötverbindung 124 die Lötkontaktoberfläche 162 des Metallvorsprungabschnitts 152 berühren. Die Lötverbindung 124 kann auch die Lötkontaktoberfläche 164 des Metallvertiefungsabschnitts 154 berühren. Wie in 21 gezeigt, können zumindest manche der Säulen 1902 des Metallvorsprungabschnitts 152 sich in den Lötzinn der Lötverbindung 124 erstrecken.
  • Die Abmessungen verschiedener Merkmale der Kontaktstelle 150F können frei gewählt werden. Insbesondere können die Höhe 2102 der Säulen 1902, die Abmessungen der Grundflächen der Säulen 1902 und der Abstand zwischen den Säulen 1902 frei gewählt werden. In manchen Ausführungsformen kann der äußere Durchmesser der Kontaktstelle 150F ungefähr 300 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann die Höhe 2102 der Säulen 1902 ungefähr 18 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann die Grundfläche der Säulen 1902 ungefähr 25 µm mal 25 µm sein und benachbarte Säulen 1902 können um 25 µm beabstandet sein.
  • Die Kontaktstelle 150F kann zum Erhöhen von TCOB-Zählwerten besonders vorteilhaft sein. Durch das Verlängern in die Lötverbindung können die Säulen 1902 als eine mechanische Stabilisierung für die Lötverbindung 124 wirken. Die Kontaktstelle 150F bei Lötverbindungen, die sich in der Nähe einer Ecke eines IC-Gehäuses befinden und Lötverbindungen, die sich in der Nähe der Ecke eines im IC-Gehäuse umfassten Nacktchips befinden kann den erreichbaren TCOB-Zählwert im Vergleich zur herkömmlichen Kontaktstelle 110 erhöhen.
  • 22-36 und 38 sind Draufsichten zusätzlicher Ausführungsformen von Kontaktstellen mit Metallvorsprungabschnitten 152 und Metallvertiefungsabschnitten 154, wobei eine Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts 154 von einer Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts 152 beabstandet ist. Jede der unten mit Bezug auf 22-36 und 38 erörterten Ausführungsformen von Kontaktstellen kann auf einem Substrat eines IC-Gehäuses, wie etwa dem IC-Gehäuse 102, angeordnet sein und kann verwendet werden, um das IC-Gehäuse mit einer Leiterplatte zu koppeln. In 22-36 und 38 zeigen schattierte Bereiche den Metallvertiefungsabschnitt 154 an, während die unschattierten Bereiche den Metallvorsprungabschnitt 152 anzeigen (z.B. wie in 20 mit Bezug auf die Kontaktstelle 150F veranschaulicht). In verschiedenen der 22-36 und 38 zeigen gestreifte Bereiche Flächen an, auf denen eine Lötstoppschutzschicht aufgebracht worden sein kann (und an die Lötzinn somit nicht binden kann). Geeignete Lötstoppschutzschichten können eine ausreichende Auflösung aufweisen, um die Musterung der verschiedenen gezeigten Strukturen zu erreichen.
  • Wie oben mit Bezug auf die Kontaktstelle 150A aus 12-14 und die Kontaktstelle 150F aus 19-21 erörtert, können die Abmessungen verschiedener Merkmale der Kontaktstellen aus den 22-39 frei gewählt werden. Beispielsweise kann der Abstand zwischen der Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts 152 und der Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts 154 (z.B. die Höhe 2102 der Säulen 1902 der Kontaktstelle 150F) frei gewählt werden. In manchen Ausführungsformen kann der äußere Durchmesser der in 22-39 veranschaulichten Kontaktstellen ungefähr 300 µm betragen. Im Gebrauch können die Metallvorsprungabschnitte 152 einiger der unten mit Bezug auf 22-39 erörterten Kontaktstellen sich in die Lötverbindung hinein erstrecken und als mechanische Stabilisierung für die Lötverbindung wirken, wodurch die erreichbaren TCOB-Zählwerte im Vergleich zur herkömmlichen Kontaktstelle 110 verbessert werden.
  • 22 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150G, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine Grundfläche aufweisen kann, die eine in einem Ring zentrierte Kreuzform umfasst. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann mehrere Säulen 2202 umfassen, wobei jede eine im Wesentlichen halbrunde Grundfläche aufweist. Obwohl 22 eine Ausführungsform veranschaulicht, bei der der Metallvorsprungabschnitt 152 vier Säulen 2202 mit halbrunden Grundflächen umfasst, können andere Ausführungsformen weniger Säulen 2202 mit halbrunden Grundflächen oder mehr Säulen 2202 mit halbrunden Grundflächen umfassen (z.B. wie oben mit Bezug auf 15 besprochen). In manchen Ausführungsformen kann der Durchmesser 2203 ungefähr 200 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann der Abstand 2206 ungefähr 50 µm betragen.
  • 23 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150H, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine Grundfläche aufweisen kann, die einen von zwei vieleckigen Segmenten 2304 flankierten Kreis 2302 umfasst. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann mehrere Säulen 2306 umfassen, wobei jede eine im Wesentlichen als Teil eines Rings geformte Grundfläche aufweist. Die Säulen 2306 können zu dem im Wesentlichen kreisförmigen äußeren Umfang 2308 der Kontaktstelle 150H benachbart angeordnet sein. Die Kontaktstelle 150H kann auch einen Abschnitt mit einer Lötstoppschutzschicht 156 aufweisen, die die Form von zwei zum äußeren Umfang 2308 und den vieleckigen Segmenten 2304 des Metallvertiefungsabschnitts benachbart liegenden Lötstoppschutzschichtbereichen 2310 annehmen kann. In manchen Ausführungsformen kann der Durchmesser des Kreises 2302 ungefähr 200 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann der Abstand 2314 ungefähr 75 µm betragen.
  • 24 veranschaulicht eine Kontaktstelle 1501, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine Grundfläche mit mehreren kreisförmigen Regionen 2402, die im Wesentlichen in einer kreisförmigen Ringformation angeordnet sind, aufweisen kann. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann die mehreren kreisförmigen Regionen 2402 umgeben. In manchen Ausführungsformen können die kreisförmigen Regionen 2402 im Wesentlichen gleichmäßig in einer Ringformation (z.B. wie in 24 gezeigt) angeordnet sein oder können nicht gleichmäßig in einer Ringformation angeordnet sein. Obwohl die in 24 veranschaulichte Ringformation im Wesentlichen kreisförmig ist, kann eine Ringformation von jeder anderen Form verwendet werden. Zusätzlich dazu können andere Ausführungsformen nicht-kreisförmige Regionen (z.B. rechteckige Regionen) anstatt oder zusätzlich zu den kreisförmigen Regionen 2402 verwenden. In manchen Ausführungsformen kann der Abstand 2404 ungefähr 90 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann ein Durchmesser einer der kreisförmigen Regionen 2402 ungefähr 50 µm betragen.
  • 25 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150J, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine Grundfläche mit mehreren kreisförmigen Regionen 2502 aufweisen kann, die in einer ersten Ringformation 2504, einer zweiten Ringformation 2506 und einer zentralen kreisförmigen Region 2508 angeordnet sind. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann die mehreren kreisförmigen Regionen 2502 umgeben. Wie in 25 gezeigt, kann die erste Ringformation 2504 zwischen dem im Wesentlichen kreisförmigen äußeren Umfang 2510 der Kontaktstelle 150J und der zweiten Ringformation 2506 angeordnet sein. Die kreisförmigen Regionen 2502 in der ersten Ringformation 2504 können Wesentlichen gleichmäßig um die Ringformation 2504 angeordnet sein, während die kreisförmigen Regionen 2502 der zweiten Ringformation 2506 nicht gleichmäßig um die zweite Ringformation 2506 angeordnet sein können, wie gezeigt. Wie oben mit Bezug auf 24 besprochen können, obwohl die in 25 veranschaulichten Ringformationen im Wesentlichen kreisförmig sind, Ringformationen jeder anderen Form verwendet werden. Zusätzlich dazu können andere Ausführungsformen nicht-kreisförmige Regionen (z.B. rechteckige Regionen) anstatt oder zusätzlich zu den kreisförmig Regionen 2502 umfassen. In manchen Ausführungsformen kann der Abstand 2512 ungefähr 100 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann der Abstand 2514 ungefähr 50 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann ein Durchmesser einer der kreisförmigen Regionen 2502 ungefähr 30 µm betragen.
  • 26 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150K, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine Grundfläche aufweisen kann, die mehrere in einer Ringformation angeordnete ovale Regionen 2602 umfasst. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann die mehreren ovalen Regionen 2602 umgeben. Obwohl die in 26 veranschaulichten ovalen Regionen 2602 im Wesentlichen gleichmäßig um die Ringformation verteilt sind, können die ovalen Regionen 2602 in anderen Ausführungsformen nicht gleichmäßig um die Ringformation angeordnet sein. In manchen Ausführungsformen kann der Abstand 2604 ungefähr 75 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann der größere Durchmesser einer einzelnen ovalen Region 2602 ungefähr 50 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann der kleinere Durchmesser einer einzelnen ovalen Region 2602 ungefähr 30 µm betragen.
  • 27 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150L, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine im Wesentlichen kreisförmige Grundfläche aufweisen kann, und von einem im Wesentlichen ringförmigen Abschnitt einer Lötstoppschutzschicht 156 umgeben sein kann. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann mehrere Abschnitte 2702 umfassen, die in einer regelmäßigen Anordnung über die Grundfläche des Metallvertiefungsabschnitts 154 und der Grundfläche der Lötstoppschutzschichtsabschnitts 156 angeordnet sind. Wie in 27 veranschaulicht können die Abschnitte 2702 eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche (z.B. eine im Wesentlichen quadratische Grundfläche) aufweisen; in anderen Ausführungsformen können Abschnitte mit Grundflächen, die andere Formen aufweisen, anstatt oder zusätzlich zu den im Wesentlichen rechteckigen Grundflächen verwendet werden. In manchen Ausführungsformen kann ein einzelner Abschnitt 2702 eine Grundfläche von ungefähr 25 µm mal 25 µm aufweisen. In manchen Ausführungsformen können benachbarte Abschnitte 2702 um 25 m beabstandet sein.
  • 28 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150M, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine im Wesentlichen quadratische Grundfläche aufweisen kann. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann einen zwischen dem äußeren Umfang 2806 der Kontaktstelle 150M und dem Metallvertiefungsabschnitt 154 angeordneten ringförmigen Abschnitt 2804 aufweisen und kann auch mehrere innerhalb der Grundfläche des Metallvertiefungsabschnitt 154 angeordnete Abschnitte 2802 umfassen. Wie in 28 veranschaulicht können die Abschnitte 2802 eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche (z.B. eine im Wesentlichen quadratische Grundfläche) aufweisen; in anderen Ausführungsformen können Abschnitte, die Grundflächen mit anderen Formen aufweisen, anstatt oder zusätzlich zu den im Wesentlichen rechteckigen Grundflächen verwendet werden. In manchen Ausführungsformen kann ein einzelner Abschnitt 2802 eine Grundfläche von ungefähr 25 µm mal 25 µm aufweisen. In manchen Ausführungsformen kann der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine Grundfläche aufweisen, die sich in jede Richtung 25 µm über die Kanten der Abschnitte 2802 erstreckt.
  • 29 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150N, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine Grundfläche aufweisen kann, die einen von zwei vieleckigen Segmenten 2904 flankierten Kreis 2902 umfasst. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann mehrere Abschnitte 2906, die jeweils eine im Wesentlichen als Teil eines Ringes geformte Grundfläche aufweisen, und einen Abschnitt 2908 mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Grundfläche umfassen. Die Abschnitte 2906 können zu dem im Wesentlichen kreisförmigen äußeren Umfang 2910 der Kontaktstelle 150N benachbart angeordnet sein. Die Kontaktstelle 150N kann auch einen Lötstoppschutzschichtabschnitt 156 umfassen, der die Form von zwei zum äußeren Umfang 2910 und den vieleckigen Segmenten 2904 des Metallvertiefungsabschnitts 154 benachbart liegenden Lötstoppschutzschichtbereichen annehmen kann. In manchen Ausführungsformen kann der Durchmesser des Kreises 2902 ungefähr 200 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann der Durchmesser der Abschnitte 2908 ungefähr 100 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann der Abstand 2914 ungefähr 75 µm betragen.
  • 30 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150P, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine im Wesentlichen kreisförmige Grundfläche aufweisen kann, und von mehreren Säulen 3002 des Metallvorsprungabschnitts 152 unterbrochen sein kann. Die mehreren Säulen 3002 können in einer regelmäßigen Anordnung über die Grundfläche des Metallvertiefungsabschnitts 154 angeordnet sein. Wie in 30 veranschaulicht können manche der Säulen 3002 eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche (z.B. eine im Wesentlichen quadratische Grundfläche) aufweisen; in anderen Ausführungsformen können Säulen mit Grundflächen, die andere Formen aufweisen, anstatt oder zusätzlich zu den im Wesentlichen rechteckigen Grundflächen verwendet werden. In manchen Ausführungsformen kann eine einzelne Säule 3002 eine Grundfläche von ungefähr 25 µm mal 25 µm aufweisen. In manchen Ausführungsformen können benachbarte Säulen 3002 25 µm beabstandet sein.
  • 31 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150Q, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine im Wesentlichen kreisförmige Grundfläche aufweisen kann, und von mehreren Säulen 3102 des Metallvorsprungabschnitts 152 unterbrochen sein kann. Die mehreren Säulen 3102 können in einer regelmäßigen Anordnung über einen zentralen Abschnitt der Grundfläche des Metallvertiefungsabschnitts 154 angeordnet sein. Die Kontaktstelle 150Q kann der Kontaktstelle 150P (30) gegenübergestellt werden, wobei die letztere Säulen 3002, die sich über die gesamte Grundfläche des Metallvertiefungsabschnitts 154 erstrecken, umfasst. Wie in 31 veranschaulicht, können manchen der Säulen 3102 eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche (z.B. eine im Wesentlichen quadratische Grundfläche) aufweisen; in anderen Ausführungsformen können Säulen mit Grundflächen, die andere Formen aufweisen, anstatt oder zusätzlich zu den im Wesentlichen rechteckige Grundflächen verwendet werden. In manchen Ausführungsformen kann eine einzelne Säule 3102 eine Grundfläche von ungefähr 25 µm mal 25 µm aufweisen. In manchen Ausführungsformen können benachbarte Säulen 3102 25 µm beabstandet sein. In manchen Ausführungsformen kann eine Höhe einer einzelnen Säule 3102 ungefähr 8 µm betragen.
  • 32 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150R, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine im Wesentlichen kreisförmige Grundfläche aufweisen kann, und von mehreren Säulen 3202 des Metallvorsprungabschnitts 152 unterbrochen sein kann. Die mehreren Säulen 3202 können so angeordnet sein, dass sie eine zentrale Säule 3204 und eine in der Nähe des äußeren Umfangs 3206 der Kontaktstelle 150R liegende Anordnung von Säulen 3202 umfassen kann. Die Kontaktstelle 150R kann der Kontaktstelle 150P (30) gegenübergestellt werden, wobei letztere Säulen 3002 umfasst, die sich über die gesamte Grundfläche des Metallvertiefungsabschnitts 154 erstrecken. Manche der Säulen 3202 können eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche (z.B. eine im Wesentlichen quadratische Grundfläche) aufweisen; in anderen Ausführungsformen können Säulen mit Grundflächen, die andere Formen aufweisen, anstatt oder zusätzlich zu den im Wesentlichen rechteckigen Grundflächen verwendet werden. In manchen Ausführungsformen kann eine einzelne Säule 3202 eine Grundfläche von ungefähr 25 µm mal 25 µm aufweisen. In manchen Ausführungsformen kann eine Höhe einer einzelnen Säule 3202 ungefähr 8 µm betragen.
  • 33 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150S, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 einen ringförmigen Abschnitt 3308 mit einem Wellenmuster und einen zentralen Abschnitt 3306 mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Grundfläche umfasst. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann eine im Wesentlichen ringförmige Grundfläche aufweisen, und kann zwischen dem zentralen Abschnitt 3306 des Metallvertiefungsabschnitts 154 und dem äußeren Umfang 3312 der Kontaktstelle 150S angeordnet sein. Ein Lötstoppschutzschichtabschnitt 156 kann zwischen der halbringförmigen Abschnitt 3308 und dem äußeren Umfang 3312 angeordnet sein. Die Abmessungen von Komponenten der Kontaktstelle 150S können die Abmessungen der entsprechenden Komponenten der unten mit Bezug auf 36 und 41 besprochenen Kontaktstellen sein.
  • 34 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150T, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine im Wesentlichen quadratische Grundfläche aufweisen kann. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann mehrere Abschnitte 3412, die innerhalb der Grundfläche des Metallvertiefungsabschnitts 154 angeordnet sind, umfassen. Diese mehreren Abschnitte 3412 und der Metallvertiefungsabschnitt 154 der Kontaktstelle 150T können die Form einer jeden der oben mit Bezug auf 28 besprochenen Ausführungsformen für die mehreren Abschnitte 2802 annehmen. Ein Lötstoppschutzschichtabschnitt 156 kann zwischen dem Metallvertiefungsabschnitt 154 und dem äußeren Umfang 3414 angeordnet sein. Die Abmessungen der Komponenten der Kontaktstelle 150T können die Abmessungen der entsprechenden Komponenten der unten mit Bezug auf 28 besprochenen Kontaktstellen sein.
  • 35 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150U, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 einen im Wesentlichen kreisförmigen Abschnitt 3506 mit einem wellenförmigen Umfang umfasst. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann mehrere Säulen 3506 umfassen, die den Metallvertiefungsabschnitt 154 unterbrechen und zentral angeordnet sind. Ein Lötstoppschutzschichtabschnitt 156 kann zwischen dem Abschnitt 3510 und dem äußeren Umfang 3514 auf der ersten Seite 3502 der Kontaktstelle 150U angeordnet sein. Die Abmessungen der Komponenten der Kontaktstelle 150T können die Abmessungen der entsprechenden Komponenten der unten mit Bezug auf 31 und 40 besprochenen Kontaktstellen sein.
  • 36 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150V, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 einen im Wesentlichen kreisförmigen Abschnitt 3602 und einen im Wesentlichen ringförmigen Abschnitt 3604 umfasst. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann eine im Wesentlichen ringförmige Grundfläche aufweisen, und kann zwischen den Abschnitten 3602 und 3604 des Metallvertiefungsabschnitts 154 angeordnet sein. 37 ist eine Seitenansicht der Kontaktstelle 150V, die die Lötkontaktoberfläche 162 des Metallvorsprungabschnitts 152 und die Lötkontaktoberfläche 164 der Abschnitte 3602 und 3604 des Metallvertiefungsabschnitts 154 zeigt. In manchen Ausführungsformen kann die Höhe 3612 ungefähr 8 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann die Höhe 3612 ungefähr 28 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann der Durchmesser 3608 ungefähr 200 µm betragen und der Durchmesser 3610 kann ungefähr 220 µm betragen.
  • 38 veranschaulicht eine Kontaktstelle 150W, bei der der Metallvertiefungsabschnitt 154 eine im Wesentlichen ringförmige Grundfläche aufweist und Metallvorsprungabschnitt 152 umgibt. Der Metallvorsprungabschnitt 152 kann eine im Wesentlichen kreisförmige Grundfläche aufweisen. 39 ist eine Seitenansicht der Kontaktstelle 150W, die die Lötkontaktoberfläche 162 des Metallvorsprungabschnitts 152 und die Lötkontaktoberfläche 164 des Metallvertiefungsabschnitts 154 veranschaulicht. In manchen Ausführungsformen kann die Höhe 3812 ungefähr 18 µm betragen und der Durchmesser 3814 kann ungefähr 200 µm betragen. In manchen Ausführungsformen kann die Höhe 3812 ungefähr 28 µm betragen und der Durchmesser 3814 kann ungefähr 70 µm betragen.
  • Verschiedene der hierin offenbarten Kontaktstellen 150 können besondere Vorzüge beim Verbessern der TCOB-Zählwerte bereitstellen. Ein Metallvorsprungabschnitt, der sich in den Lötzinn hinein erstreckt, kann die Lötschichten stabilisieren und somit die TCOB-Zählwerte verbessern. Ausführungsformen der Kontaktstellen 150 mit Säulen, die näher zum äußeren Umfang der Kontaktstelle angeordnet sind, können die TCOB-Zählwerte in einem höheren Maße erhöhen als Kontaktstellen mit Säulen, die näher zum Zentrum der Kontaktstelle konzentriert sind. Beispielsweise kann die Kontaktstelle 150R aus 32 im Vergleich zur Kontaktstelle 150Q aus 31 bei manchen Anwendungen ein verbessertes Leistungsverhalten zeigen. In manchen Anwendungen kann das Erhöhen der Anzahl von Säulen einer Kontaktstelle ohne Änderung ihrer Verteilung über die Kontaktstelle die TCOB-Lebensdauer nicht wesentlich beeinflussen. Beispielsweise kann die Kontaktstelle 150P (30) im Vergleich zur Kontaktstelle 150R (32) kein wesentlich verbessertes Leistungsverhalten zeigen. Das Erhöhen der Höhen der Säulen kann die TCOB-Lebensdauer verbessern. Das Verwenden von Kontaktstellen, deren äußere Umfänge Wellenmusteraufweisen, kann die TCOB-Lebensdauer verbessern.
  • In manchen Ausführungsformen können Strukturen, die in einem äußeren Bereich einer Kontaktstelle angeordnet sind, nicht einen geschlossenen Ring ausbilden. Eine geschlossene Ringformation kann den Bereich innerhalb des Rings vor thermomechanischen Belastungen „schützen“ und somit alle thermomechanischen Belastungen absorbieren, die ansonsten über die Kontaktstelle verteilt und dadurch die TCOB-Lebensdauer verringern würden. Das Unterbrechen einer Ringformation kann verhindern, das sich eine Kriechspannung im äußeren Bereich der Kontaktstelle konzentriert.
  • Manche Ausführungsformen der hierin offenbarten Kontaktstellen können keine Metallvorsprungabschnitte und Metallvertiefungsabschnitte umfassen, aber können stattdessen eine im Wesentlichen ebene Lötkontaktoberfläche aufweisen. Diese Kontaktstellen können sich von der herkömmlichen Kontaktstelle 110 in ihren äußeren und/oder inneren Umfängen unterscheiden. 40-42 sind Draufsichten von Beispielen solcher Ausführungsformen. Jeder der nachfolgend mit Bezug auf 40-42 erörterten Ausführungsformen von Kontaktstellen kann auf einem Substrat eines IC-Gehäuses, wie etwa dem IC-Gehäuse 102, angeordnet sein und kann verwendet werden, um das IC-Gehäuse mit einer Leiterplatte zu koppeln. 40 veranschaulicht eine Kontaktstelle 4000, die einem äußeren Umfang 4004 mit einem wellenförmigen Muster aufweist. Die äußeren „Spitzen“ 4006 des äußeren Umfangs 4004 können, wie veranschaulicht, spitz zulaufend sein. Die „Tiefe“ des Wellenmusters kann ungefähr 15 µm betragen und der Durchmesser 4010 kann ungefähr 240 µm betragen. Das Muster der Lötstoppschutzschicht 4012 kann den wellenförmigen Umfang 4004 (z.B. wenn die Lötstoppschutzschicht 4012 auf eine ansonsten kreisförmige darunterliegende leitende Stelle gebildet ist) und jeden der anderen hierin offenbarten Umfänge ermöglichen. Der wellenförmige Umfang 4004 (und andere hierin offenbarte wellenförmige Umfänge) können Stressvektoren in vorteilhafter Weise umleiten, um die TCOB-Zählwerte zu verbessern.
  • 41 veranschaulicht eine Kontaktstelle 4100, die einen äußeren Umfang 4104 mit einem wellenförmigen Muster aufweist. Die äußeren „Spitzen“ 4106 des äußeren Umfangs 4104 können, wie veranschaulicht, abgerundet sein. Die „Tiefe“ des Wellenmusters kann ungefähr 8 µm betragen und der Durchmesser 4110 kann ungefähr 240 µm betragen. 42 veranschaulicht eine Kontaktstelle 4200 mit einer im Wesentlichen ringförmigen Grundfläche. Eine Lötstoppschutzschichtregion 4204 kann in der Leere der ringförmigen Grundfläche angeordnet sein. Kontaktstellen mit anderen Grundflächen, wie etwa x-förmig, quadratisch, oder sternförmig, können verwendet werden.
  • Der innere und/oder äußere Umfang der oben mit Bezug auf 40-42 erörterten Kontaktstellen kann mit den topologischen Merkmalen einer jeden der hierin offenbarten Kontaktstellen 150 verwendet werden. Beispielsweise kann jede der Kontaktstellen 150 mit einem äußeren Umfang, der ein wellenförmiges Muster, wie oben mit Bezug auf die Kontaktstellen 4000 und 4100 besprochen, aufweist, ausgebildet werden.
  • Wie oben (z.B. mit Bezug auf 10 und 11) besprochen, können verschiedene thermomechanische Phänomene in unterschiedlichen Abschnitten der elektronischen Vorrichtung mehr Bedenken verursachen. Beispielsweise können Lötverbindungen unter einem Nacktchip für die Bildung von Lötbrücken anfälliger sein, während Lötbrücken in der Nähe der Kanten von Komponenten für Versagen durch Temperaturwechselbeanspruchung am anfälligsten sein können. Somit kann ein IC-Gehäuse in verschiedenen Ausführungsformen verschiedene Arten von Lötverbindungen an verschiedenen Stellen auf dem Substrat umfassen.
  • Beispielsweise kann ein IC-Gehäuse jede der hierin offenbarten Kontaktstellen 150 und eine herkömmliche Kontaktstelle 110 (z.B. eine Kontaktstelle mit einer gleichmäßigen Lötkontaktoberfläche) umfassen. In manchen Ausführungsformen kann ein Nacktchip des IC-Gehäuses näher an der Kontaktstelle 150 als an der herkömmlichen Kontaktstelle 110 angeordnet sein. In manchen Ausführungsformen kann jede der oben mit Bezug auf 12-18 erörterten Kontaktstellen 150 „unter dem Schatten“ eines in einem IC-Gehäuse umfassten oder in der Nähe eines Nacktchips, der in einem IC-Gehäuse umfasst ist, vorteilhaft verwendet werden. In manchen Ausführungsformen kann jede der oben mit Bezug auf 19-39 erörterten Kontaktstellen 150 in der Nähe von Grenzflächen zwischen verschiedenen Komponenten eines IC-Gehäuses (z.B. in der Nähe der Ecke eines im IC-Gehäuse umfassten Nacktchips) oder in der Nähe der Kanten des IC-Gehäuses selbst vorteilhaft verwendet werden.
  • 43 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 4300 zur Herstellung eines IC-Gehäuses in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Obwohl Vorgänge des Prozesses 4300 mit Bezug auf das IC-Gehäuse 102 und Komponenten davon besprochen werden können, dient es lediglich zu veranschaulichenden Zwecken und der Prozess 4300 kann für die Herstellung eines jeden geeigneten IC-Gehäuses verwendet werden.
  • Bei 4302 kann ein Nacktchip mit einer ersten Oberfläche eines Substrats gekoppelt werden. Beispielsweise kann der Nacktchip 108 mit der Oberfläche 112 des Substrats 106 gekoppelt werden.
  • Bei 4304 kann eine Kontaktstelle auf einer zweiten, dem Substrat entgegengesetzten Oberfläche ausgebildet werden. Beispielsweise kann eine Kontaktstelle auf der Oberfläche 114 des Substrats 106 ausgebildet werden. In manchen Ausführungsformen kann die Kontaktstelle einen Metallvorsprungabschnitt mit einer Lötkontaktoberfläche und einen Metallvertiefungsabschnitt mit einer Lötkontaktoberfläche umfassen. Die Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts kann von der Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts beabstandet sein. Beispielsweise kann die Kontaktstelle die Form einer jeden der hierin besprochenen Kontaktstellen 150 annehmen. In manchen Ausführungsformen kann die bei 4304 ausgebildete Kontaktstelle die Form einer jeden der Kontaktstellen 4000, 4100 oder 4200 annehmen.
  • Verschiedene Prozesse können verwendet werden, um die Kontaktstelle bei 4304 auszubilden. Beispielsweise können eine oder mehrere Wiederholungen eines Photolithographieprozesses verwendet werden.
  • 44-50 veranschaulichen verschiedene Vorgänge in der Bildung der Kontaktstelle 150F (19-21) in Übereinstimmung mit manchen Ausführungsformen eines ersten Prozesses. Der erste Prozess, veranschaulicht durch 44-50, kann verwendet werden, um die Kontaktstelle bei 4304 auszubilden (43). Die Verwendung der Kontaktstelle 150F in 44-50 ist lediglich veranschaulichend und jede geeignete der hierin offenbarten Kontaktstellen kann in Übereinstimmung mit den mit Bezug auf 44-50 veranschaulichten Vorgängen ausgebildet werden.
  • 44 veranschaulicht eine Oberfläche 114 eines Substrats 106 vor der Ablagerung von jeglichem lithographischen oder beschichteten Materials. Eine Saatschicht kann auf der Oberfläche 114 vorliegen.
  • 45 veranschaulicht eine Anordnung 4500 nach der Anwendung eines ersten lithographischen Musters 4502 auf die Oberfläche 114 des Substrats 106 von 44. Das erste lithographische Muster 4502 kann dem Metallvertiefungsabschnitt 154 der Kontaktstelle 150F, die ausgebildet wird, entsprechen.
  • 46 veranschaulicht eine Anordnung 4600 nach der Anwendung eines zweiten lithographischen Musters 4602 auf die Anordnung 4500 (45). Das zweite lithographische Muster 4602 kann dem Metallvorsprungabschnitt 154 der Kontaktstelle 150F, die ausgebildet wird, entsprechen.
  • 47 veranschaulicht eine Anordnung 4700 nach der Beschichtung der Oberfläche 114 der Anordnung 4600 (46), um ein Material 4702 abzulagern. Wie hierin verwendet kann „Beschichten“ das Ablagern eines Metalls oder eines anderen leitfähigen Materials, wie etwa Kupfer, umfassen.
  • 48 veranschaulicht eine Anordnung 4800 nach dem Entfernen des zweiten lithographischen Musters 4602 (46) von der Anordnung 4700 (47).
  • 49 veranschaulicht eine Anordnung 4900 nach der Beschichtung der Oberfläche 114 der Anordnung 4800 (48), um mehr des Materials 4702 abzulagern.
  • 50 veranschaulicht eine Anordnung 5000 nach dem Entfernen des ersten lithographischen Musters 4502 (45) von der Anordnung 4900 (49). Das Material 4702 der Anordnung 5000 kann die Form der Kontaktstelle 150F aufweisen.
  • 51-57 veranschaulichen verschiedene Vorgänge der Ausbildung der Kontaktstelle 150F (19-21) in Übereinstimmung mit manchen Ausführungsformen eines zweiten Prozesses. Der zweite Prozess, veranschaulicht durch 51-57, kann verwendet werden, um die Kontaktstelle bei 4303 (43) auszubilden. Die Verwendung der Kontaktstelle 150F in den 51-57 ist lediglich veranschaulichend und jede geeignete der hierin offenbarten Kontaktstellen kann in Übereinstimmung mit den mit Bezug auf 51-57 veranschaulichten Vorgängen ausgebildet werden.
  • 51 veranschaulicht eine Oberfläche 114 des Substrats 106 vor der Ablagerung jeglichen lithographischen oder beschichteten Materials. Eine Saatschicht kann auf der Oberfläche 114 vorliegen.
  • 52 veranschaulicht eine Anordnung 5200 nach dem Aufbringen einer ersten lithographischen Musters 5202 auf der Oberfläche 114 des Substrats 106 aus 51. Das erste lithographische Muster 5202 kann dem Metallvertiefungsabschnitt 154 der Kontaktstelle 150F, die ausgebildet wird, entsprechen.
  • 53 veranschaulicht eine Anordnung 5300 nach dem Beschichten der Oberfläche 114 der Anordnung 5200 (52), um ein Material 5302 abzulagern.
  • 54 veranschaulicht eine Anordnung 5400 nach dem Entfernen des ersten lithographischen Musters 5202 (52) von der Anordnung 5300 (53).
  • 55 veranschaulicht eine Anordnung 5500 nach dem Aufbringen des zweiten lithographischen Musters 5502 auf die Anordnung 5400 (54). Das zweite lithographische Muster 5402 kann dem Metallvorsprungabschnitt 152 der Kontaktstelle 150F, die ausgebildet wird, entsprechen.
  • 56 veranschaulicht eine Anordnung 5600 nach dem Beschichten der Oberfläche 114 der Anordnung 5500 (55) um mehr des Materials 5302 abzulagern.
  • 57 veranschaulicht eine Anordnung 5700 nach dem Entfernen des zweiten lithographischen Musters 5502 (55) von der Anordnung 5600 (56). Das Material 5302 der Anordnung 5700 kann die Form der Kontaktstelle 150F aufweisen.
  • 58 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 5800 für das Koppeln eines IC-Gehäuses mit einer Leiterplatte in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen. Obwohl Vorgänge des Prozesses mit Bezug auf das IC-Gehäuse 102, die Leiterplatte 104 und Komponenten davon erörtert werden können, ist dies lediglich für illustrative Zwecke und der Prozess 5800 kann verwendet werden, um jedes geeignete IC-Gehäuse mit jeder geeigneten Leiterplatte zu koppeln. Zusätzlich dazu kann der Prozess 5800 verwendet werden, um jedes geeignete IC-Gehäuse mit jedem anderen IC-Gehäuse oder gewünschten Vorrichtung zu koppeln.
  • Bei 5802 kann ein IC-Gehäuse neben einer Leiterplatte angeordnet sein. Beispielsweise kann das IC-Gehäuse 102 neben der Leiterplatte 104 angeordnet sein.
  • Bei 5804 kann eine Lötverbindung zwischen einer Kontaktstelle des IC-Gehäuses und einer Kontaktstelle der Leiterplatte ausgebildet werden. In manchen Ausführungsformen kann die Kontaktstelle des IC-Gehäuses aus 5804 einen Metallvorsprungabschnitt und einen Metallvertiefungsabschnitt aufweisen, wobei der Metallvorsprungabschnitt und der Metallvertiefungsabschnitt jeweils eine Lötkontaktoberfläche aufweisen können und eine Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts kann von der Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts beabstandet sein. Beispielsweise kann die Kontaktstelle des IC-Gehäuses aus 5804 jede der hierin offenbarten Kontaktstellen umfassen. In manchen Ausführungsformen kann die Kontaktstelle des IC-Gehäuses aus 5804 die hierin offenbarte Kontaktstelle 4000, Kontaktstelle 4100 oder Kontaktstelle 4200 umfassen.
  • Jeder gewünschte Prozess kann verwendet werden, um die Lötverbindung bei 5804 auszubilden. Beispielsweise kann in manchen Ausführungsformen eine Lötperle mit der Kontaktstelle des IC-Gehäuses und der Kontaktstelle der Leiterplatte in Kontakt gebracht und in Übereinstimmung mit bekannten Verfahren reflow-gelötet werden. Dienste der Kontaktstellen können vor dem Aufbringen des Lötzinns gefluxt werden.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können unter Verwendung eines beliebigen IC-Gehäuses in einem System, das von den hierin offenbarten Kontaktstellen und Herstellungsverfahren profitieren kann, umgesetzt werden. Insbesondere können die hierin offenbarten Kontaktstellen mit jedem geeigneten IC-Gehäuse, das durch Lötperlen mit einer Leiterplatte (z.B. einer Hauptplatine oder anderen IC-Gehäusen) verbunden ist, verwendet werden. 59 ist eine schematische Darstellung einer Rechenvorrichtung 5900 in Übereinstimmung mit manchen Ausführungsformen, die IC-Gehäuse mit Kontaktstellen aufweisen kann, die in Übereinstimmung mit einer oder mehreren der hierin offenbarten Kontaktstellen (z.B. jede der Kontaktstellen 150, 4000,4100 oder 4200) ausgebildet wurde. Insbesondere können in manchen Ausführungsformen Ausführungsformen der IC-Gehäuse, die die hierin offenbarten Kontaktstellen umfassen (z.B. das IC-Gehäuse 102), in der Rechenvorrichtung 5900 oder einem Teil der Rechenvorrichtung 5900 umfasst sein. Beispielsweise kann das IC-Gehäuse 102 als eine Speichervorrichtung 5908 der Rechenvorrichtung 5900 konfiguriert sein (unten diskutiert).
  • Die Rechenvorrichtung 5900 kann beispielsweise eine mobile Kommunikationsvorrichtung oder eine Desktop- oder Rack-basierte Rechenvorrichtung sein. Die Rechenvorrichtung 5900 kann eine Platine, wie etwa die Hauptplatine 5902, aufnehmen. Die Hauptplatine 5902 kann eine Reihe von Komponenten, einschließlich (ohne darauf beschränkt zu sein) einen Prozessor 5904 und zumindest einen Kommunikationschip 5906 umfassen. Jede der hierin mit Bezug auf die Rechenvorrichtung 5900 erörterten Komponenten kann in einem IC-Gehäuse, das eine der hierin offenbarten Kontaktstellen umfasst, angeordnet sein. Der Prozessor 5904 kann mit der Hauptplatine 5902 physisch und elektrisch gekoppelt sein (z.B. unter Verwendung einer der hierin offenbarten Kontaktstellen). In manchen Implementierungen kann der zumindest eine Kommunikationschip 5906 auch physisch und elektrisch mit der Hauptplatine 5902 gekoppelt sein (z.B. unter Verwendung einer der hierin offenbarten Kontaktstellen). In weiteren Implementierungen kann der Kommunikationschip 5906 Teil des Prozessors 5904 sein.
  • Die Rechenvorrichtung 5900 kann eine Speichervorrichtung 5908 umfassen. In manchen Ausführungsformen kann die Speichervorrichtung 5908 eine oder mehr Solid-State-Drives umfassen. Beispiele für Speichervorrichtungen, die in der Speichervorrichtung 5908 umfasst sein können, umfassen volatile Speicher (z.B. dynamische Direktzugriffsspeicher (DRAM), nichtflüchtige Speicher (z.B. Festwertspeicher, ROM), Flash-Speicher und Massenspeichervorrichtungen (wie etwa Festplatten, Compact Discs (CD), Digital Versatile Discs (DVD) usw).
  • Abhängig von ihren Anwendungen kann die Rechenvorrichtung 5900 andere Komponenten umfassen, die gegebenenfalls physisch und elektrisch mit der Hauptplatine 5902 gekoppelt sein können. Diese anderen Komponenten können umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, einen Grafikprozessor, einen Digitalsignalprozessor, einen Kryptoprozessor, einen Chipsatz, eine Antenne, eine Anzeige, eine berührungsempfindliche Bildschirmanzeige, eine berührungsempfindliche Steuereinheit, eine Batterie, einen Audiocodec, einen Videocodec, einen Leistungsverstärker, eine globale Positionssystemvorrichtung (GPS), einen Kompass, einen Geigerzähler, einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, einen Lautsprecher und eine Kamera. In verschiedenen Ausführungsformen können eine oder mehrere dieser Komponenten Kontaktstellen in Übereinstimmung mit einer der hierin offenbarten Kontaktstellen umfassen.
  • Der Kommunikationschip 5906 und die Antenne können Drahtloskommunikation für die Übertragung von Daten an und von der Rechenvorrichtung 5900 ermöglichen. Der Begriff „drahtlos“ und seine Ableitungen können verwendet werden, um Schaltungen, Vorrichtungen, Systeme, Verfahren, Technologien, Kommunikationskanäle etc. zu beschreiben, die Daten durch die Verwendung modulierter elektromagnetischer Strahlung durch ein nichtfestes Medium kommunizieren. Der Begriff umfasst nicht, dass die assoziierten Vorrichtungen keine Drähte enthalten, obwohl sie dies in manchen Ausführungsformen möglicherweise nicht tun. Der Kommunikationschip 5906 kann jeweils eine Reihe von Drahtlosstandards oder -protokollen implementieren, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, der Standards des Institute for Electrical and Electronic Engineers(IEEE) inklusive Wi-Fi (IEEE 802.11-Familie), IEEE 802.16 Standards (z.B. IEEE 802.16-2005 Änderung), des Long-Term -Evolution- (LTE-) Projekts zusammen mit etwaigen Änderungen, Aktualisierungen und/oder Revisionen (z.B. dem Advanced LTE-Projekt, ultramobilen Breitband- (UMB-) Projekt (auch als „3GPP2“ bezeichnet) etc.). IEEE 802.16 kompatible Broadband-Wide-Area- (BWA-) Netzwerke werden im Allgemeinen als WiMAX-Netzwerke bezeichnet, ein Akronym, das für weltweite Interoperatibilität für Mikrowellenzugang steht, was ein Prüfzeichen für Produkte ist, die die Konformitäts- und Interoperabilitätstests für die IEEE 802-16-Standards bestehen. Der Kommunikationschip 5906 kann in Übereinstimmung mit einem Global-System-For-Mobile-Communications- (GSM-), General-Packet-Radio-Service- (GPRS-), Universal-Mobile-Telecommunications-System -(UMTS-), High-Speed-Packet-Access- (HSPA-), Evolved-HSPA- (E-HSPA-) oder LTE- Netzwerk arbeiten. Der Kommunikationschip kann in Übereinstimmung mit Enhanced Data for GSM Evolution (EDGE), GSM EDGE Radio Access Network (GERAN), Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) oder Evolved UTRAN (E-UTRAN) arbeiten. Der Kommunikationschip kann in Übereinstimmung mit Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT), Evolution-Data Optimized (EV-DO), Derivaten davon sowie jedem anderen Drahtlosprotokoll, das als 3G, 4G, 5G oder darüber konzipiert ist, arbeiten. Der Kommunikationschip 5906 kann in Übereinstimmung mit anderen Drahtlosprotokollen in anderen Ausführungsformen arbeiten. Die Rechenvorrichtung 5900 kann eine Vielzahl von Kommunikationschips 5906 umfassen. Beispielsweise kann ein erster Kommunikationschip der Drahtloskommunikation mit kürzerer Reichweite, wie etwa Wi-Fi und Bluetooth, gewidmet sein und ein zweiter Kommunikationschip kann der Drahtloskommunikation mit längerer Reichweite, wie etwa GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, EV-DO und anderen, gewidmet sein. In manchen Ausführungsformen kann der Kommunikationschip 5906 drahtgebundene Kommunikation unterstützen. Beispielsweise kann die Rechenvorrichtung 5900 einen oder mehrere drahtgebundene Server umfassen.
  • Der Prozessor 5904 und/oder der Kommunikationschip 5906 der Rechenvorrichtung 5900 kann eine oder mehrere Nacktchips oder andere Komponenten in einem IC-Gehäuse umfassen. Solch ein IC-Gehäuse kann über eine der hierin offenbarten Kontaktstellen mit einer Leiterplatte (wie etwa der Hauptplatine 5902) gekoppelt sein. Der Begriff „Prozessor“ kann sich auf jede Vorrichtung oder jeden Teil einer Vorrichtung beziehen, der elektronische Daten aus Registern und/oder Speicher verarbeitet, um elektronische Daten in andere elektronische Daten zu transformieren, die in Registern und/oder Speichern gespeichert werden können.
  • In verschiedenen Implementierungen kann die Rechenvorrichtung 5900 ein Laptop, ein Netbook, ein Notebook, ein Ultrabook, ein Smartphone, ein Tablet-PC, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein ultramobiler PC, ein Mobiltelefon, ein Desktop-Computer, ein Server, ein Drucker, ein Scanner, ein Bildschirm, eine Set-Top-Box, eine Unterhaltungssteuereinheit, eine Digitalkamera, ein tragbarer Musikabspieler oder ein digitaler Videorekorder sein. In weiteren Implementierungen kann die Rechenvorrichtung 5900 jede andere datenverarbeitende elektronische Vorrichtung sein. In manchen Ausführungsformen können die hierin offenbarten Kontaktstellen in einer Hochleistungsrechenvorrichtung implementiert werden.
  • Die nachfolgenden Absätze stellen Beispiele für die hierin offenbarten Ausführungsformen bereit. Beispiel 1 ist eine Kontaktstelle auf einem auf einem Substrat eines IC-Gehäuses, wobei die Kontaktstelle umfasst: einen Metallvorsprungabschnitt mit einer Lötkontaktoberfläche; und einen Metallvertiefungsabschnitt mit einer Lötkontaktoberfläche, wobei die Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts von der Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts beabstandet und näher beim Substrat angeordnet ist.
  • Beispiel 2 kann den Gegenstand Beispiel 1 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass eine Grundfläche des Metallvertiefungsabschnitts im Wesentlichen ringförmig ist.
  • Beispiel 3 kann den Gegenstand aus einem der Beispiele 1-2 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass eine Grundfläche des Metallvertiefungsabschnitts einen im Wesentlichen kreisförmigen Abschnitt umfasst.
  • Beispiel 4 kann den Gegenstand aus einem der Beispiele 1-3 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass der Metallvorsprungabschnitt eine Vielzahl von Säulen umfasst.
  • Beispiel 5 kann den Gegenstand aus Beispiel 4 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass die Vielzahl von Säulen im Wesentlichen in einer Ringformation angeordnet ist.
  • Beispiel 6 kann den Gegenstand aus einem der Beispiele 4-5 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass zumindest eine Säule eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche aufweist.
  • Beispiel 7 kann den Gegenstand aus einem der Beispiele 1-6 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass eine Grundfläche des Metallvorsprungabschnitts im Wesentlichen ringförmig ist.
  • Beispiel 8 kann den Gegenstand aus Beispiel 7 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass eine Höhendifferenz zwischen der Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts und der Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts zwischen ungefähr 15 µm und 30 µm beträgt.
  • Beispiel 9 kann den Gegenstand aus einem der Beispiele 1-8 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass die Kontaktstelle eine Wesentlichen kreisförmige Grundfläche mit einem äußeren Umfang und einem Zentrum aufweist, wobei der Metallvorsprungabschnitt näher zum äußeren Umfang als zum Zentrum angeordnet ist.
  • Beispiel 10 ist ein IC-Gehäuse, das umfasst: ein Substrat mit einer ersten Oberfläche und einer zur ersten Oberfläche entgegengesetzten zweiten Oberfläche; einen Nacktchip, der auf der ersten Oberfläche des Substrats angeordnet ist; und eine Kontaktstelle, die auf der zweiten Oberfläche des Substrats angeordnet ist, wobei die Kontaktstelle einen Metallvorsprungabschnitt und einen Metallvertiefungsabschnitt umfasst, wobei eine Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts von einer Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts beabstandet und näher am Substrat angeordnet ist.
  • Beispiel 11 kann den Gegenstand aus Beispiel 10 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass die Kontaktstelle eine erste Kontaktstelle ist und dass das IC-Gehäuse zudem eine auf der zweiten Oberfläche des Substrats angeordnete zweite Kontaktstelle umfasst, wobei die zweite Kontaktstelle eine gleichmäßige Lötkontaktoberfläche aufweist.
  • Beispiel 12 kann den Gegenstand aus Beispiel 11 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass der Nacktchip näher an der ersten Kontaktstelle als an der zweiten Kontaktstelle angeordnet ist.
  • Beispiel 13 kann den Gegenstand aus einem der Beispiele 10-12 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass das IC-Gehäuse mit einer Leiterplatte gekoppelt ist über eine Lötverbindung zwischen der Kontaktstelle und einer Kontaktstelle auf der Leiterplatte.
  • Beispiel 14 kann den Gegenstand aus Beispiel 13 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass der Metallvertiefungsabschnitt einen Kanal umfasst, in dem Lötzinn der Lötverbindung abgelagert ist.
  • Beispiel 15 kann den Gegenstand aus einem der Beispiele 13-14 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass zumindest ein Teil des Metallvorsprungabschnitts sich in den Lötzinn der Lötverbindung hinein erstreckt.
  • Beispiel 16 kann den Gegenstand aus einem der Beispiele 10-15 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass eine Grundfläche der Kontaktstelle einen äußeren Umfang aufweist und der äußere Umfang ein Wellenmuster aufweist.
  • Beispiel 17 ist ein Verfahren zum Herstellen eines IC-Gehäuses, umfassend: das Koppeln eines Nacktchips mit einer ersten Oberfläche eines Substrats, wobei das Substrat eine zur ersten Oberfläche entgegengesetzte zweite Oberfläche aufweist; und das Ausbilden einer Kontaktstelle auf der zweiten Oberfläche des Substrats, wobei die Kontaktstelle einen Metallvorsprungabschnitt mit einer Lötkontaktoberfläche und einen Metallvertiefungsabschnitt mit einer Lötkontaktoberfläche aufweist und wobei die Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts von der Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts beabstandet ist.
  • Beispiel 18 kann das Verfahren aus Beispiel 17 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass das Ausbilden der Kontaktstelle umfasst: das Aufbringen eines ersten
  • Aufbringen eines ersten lithographischen Muster auf die zweite Oberfläche des Substrats, wobei das erste lithographische Muster dem Metallvertiefungsabschnitt entspricht; nach dem Aufbringen des ersten lithographischen Musters, das Aufbringen eines zweiten lithographischen Musters auf die zweite Oberfläche des Substrats, wobei das zweite lithographische Muster dem Metallvorsprungabschnitt entspricht; nach dem Aufbringen des zweiten lithographischen Musters, das Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats; nach dem Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats in Übereinstimmung mit dem zweiten lithographischen Muster, das Entfernen des zweiten lithographischen Musters; nach dem Entfernen des zweiten lithographischen Musters, das Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats; und nach dem Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats in Übereinstimmung mit dem ersten lithographischen Muster, das Entfernen des ersten lithographischen Musters.
  • Beispiel 19 kann das Verfahren aus Beispiel 17 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass das Ausbilden der Kontaktstelle umfasst: Aufbringen eines ersten lithographischen Musters auf die zweite Oberfläche des Substrats, wobei das erste lithographische Muster dem Metallvertiefungsabschnitt entspricht; nach dem Aufbringen des ersten lithographischen Musters, das Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats; nach dem Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats in Übereinstimmung mit dem ersten lithographischen Muster, das Entfernen des ersten lithographischen Musters; nach dem Entfernen des ersten lithographischen Musters, das Aufbringen eines zweiten lithographischen Musters auf die zweite Oberfläche des Substrats, wobei das zweite lithographische Muster dem Metallvorsprungabschnitt entspricht; nach dem Aufbringen des zweiten lithographischen Musters, das Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats; und nach dem Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats in Übereinstimmung mit dem zweiten lithographischen Muster, das Entfernen des zweiten lithographischen Musters.
  • Beispiel 20 kann das Verfahren aus einem der Beispiele 17-19 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass die Kontaktstelle eine erste Kontaktstelle ist und dass das Verfahren zudem das Ausbilden einer zweiten Kontaktstelle auf der zweiten Oberfläche des Substrats umfasst, wobei die zweite Kontaktstelle eine gleichmäßige Lötkontaktoberfläche aufweist.
  • Beispiel 21 kann das Verfahren aus Beispiel 20 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass der Nacktchip näher an der ersten Kontaktstelle als an der zweiten Kontaktstelle angeordnet ist.
  • Beispiel 22 ist ein Verfahren zum Koppeln eines IC-Gehäuses mit einer Leiterplatte, umfassend: das Anordnen des IC-Gehäuses in der Nähe der Leiterplatte; und das Ausbilden einer Lötverbindung zwischen einer Kontaktstelle des IC-Gehäuses und einer Kontaktstelle auf der Leiterplatte, wobei die Kontaktstelle einen Metallvorsprungabschnitt mit einer Lötkontaktoberfläche und einen Metallvertiefungsabschnitt mit einer Lötkontaktoberfläche umfasst, wobei die Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts von der Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts beabstandet ist.
  • Beispiel 23 kann das Verfahren aus Beispiel 22 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass die Kontaktstelle eine erste Kontaktstelle ist und dass das Verfahren zudem das Ausbilden einer Lötverbindung zwischen einer zweiten Kontaktstelle des IC-Gehäuses und einer zweiten Kontaktstelle auf der Leiterplatte umfasst, wobei die zweite Kontaktstelle des IC-Gehäuses eine gleichmäßige Lötkontaktoberfläche aufweist.
  • Beispiel 24 kann das Verfahren aus Beispiel 23 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass das IC-Gehäuse einen Nacktchip umfasst und dass der Nacktchip näher an der ersten Kontaktstelle als an der zweiten Kontaktstelle angeordnet ist.
  • Beispiel 25 kann das Verfahren aus einem der Beispiele 1-24 umfassen und kann zudem spezifizieren, dass der Metallvorsprungabschnitt eine einzelne Säule umfasst.

Claims (9)

  1. Integriertes Schaltgehäuse (102), IC-Gehäuse, umfassend: ein Substrat (106) mit einer ersten Oberfläche und einer zur ersten Oberfläche entgegengesetzten zweiten Oberfläche; einen auf der ersten Oberfläche des Substrats angeordneten Nacktchip (108); und eine auf der zweiten Oberfläche des Substrats angeordnete erste Kontaktstelle (150), wobei die erste Kontaktstelle (150) einen Metallvorsprungabschnitt (152) und einen Metallvertiefungsabschnitt (154) umfasst, wobei eine Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts (154) von einer Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts (152) beabstandet und näher zum Substrat (106) angeordnet ist, wobei eine Grundfläche der ersten Kontaktstelle (150) einen äußeren Umfang aufweist und der äußere Umfang ein Wellenmuster aufweist, und wobei das IC-Gehäuse (102) zudem umfasst: eine zweite Kontaktstelle (110), die auf der zweiten Oberfläche des Substrats angeordnet ist, wobei die zweite Kontaktstelle (110) eine gleichförmige Lötkontaktoberfläche aufweist, wobei der Nacktchip (108) näher bei der ersten Kontaktstelle (150) als der zweiten Kontaktstelle (110) angeordnet ist.
  2. IC-Gehäuse (102) nach Anspruch 1, wobei das IC-Gehäuse (102) mit einer Leiterplatte (104) gekoppelt ist über eine Lötverbindung (124) zwischen der ersten Kontaktstelle (150) des IC-Gehäuses und einer ersten Kontaktstelle (118) auf der Leiterplatte (104).
  3. IC-Gehäuse (102) nach Anspruch 2, wobei der Metallvertiefungsabschnitt (154) einen Kanal umfasst, in dem Lötzinn der Lötverbindung abgelagert ist.
  4. IC-Gehäuse (102) nach Anspruch 2, wobei zumindest ein Teil des Metallvorsprungabschnitts (152) sich in Lötzinn der Lötverbindung erstreckt.
  5. Verfahren (4300) zum Herstellen eines integrierten Schaltgehäuses, IC-Gehäuses, umfassend: das Koppeln (4302) eines Nacktchips (108) mit einer ersten Oberfläche eines Substrats, wobei das Substrat eine zur ersten Oberfläche entgegengesetzte zweite Oberfläche aufweist; und das Ausbilden (4304) einer Kontaktstelle (150) auf der zweiten Oberfläche des Substrats, wobei die Kontaktstelle (150) einen Metallvorsprungabschnitt (152) mit Lötkontaktoberfläche (162) und einen Metallvertiefungsabschnitt (154) mit einer Lötkontaktoberfläche (164) umfasst; und die Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts (154) von der Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts (152) beabstandet ist, wobei eine Grundfläche der Kontaktstelle (150) einen äußeren Umfang aufweist und der äußere Umfang ein Wellenmuster aufweist, und wobei das Ausbilden der Kontaktstelle (150) umfasst: das Aufbringen eines ersten lithographischen Musters auf die zweite Oberfläche des Substrats (106), wobei das erste lithographische Muster dem Metallvertiefungsabschnitt (154) entspricht; nach dem Aufbringen des ersten lithographischen Musters das Aufbringen eines zweiten lithographischen Musters auf die zweite Oberfläche des Substrats (106), wobei das zweite lithographische Muster dem Metallvorsprungabschnitt (152) entspricht; nach dem Aufbringen des zweiten lithographischen Musters das Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats (106); nach dem Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats (106) das Entfernen des zweiten lithographischen Musters; nach dem Entfernen des zweiten lithographischen Musters das weitere Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats (106); und nach dem weiteren Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats das Entfernen des ersten lithographischen Musters.
  6. Verfahren (4300) zum Herstellen eines integrierten Schaltgehäuses, IC-Gehäuses, umfassend: das Koppeln (4302) eines Nacktchips (108) mit einer ersten Oberfläche eines Substrats (106), wobei das Substrat eine zur ersten Oberfläche entgegengesetzte zweite Oberfläche aufweist; und das Ausbilden (4304) einer Kontaktstelle (150) auf der zweiten Oberfläche des Substrats, wobei die Kontaktstelle (150) einen Metallvorsprungabschnitt (152) mit Lötkontaktoberfläche (162) und einen Metallvertiefungsabschnitt (154) mit einer Lötkontaktoberfläche (164) umfasst; und die Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts (154) von der Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts (152) beabstandet ist, wobei eine Grundfläche der Kontaktstelle (150) einen äußeren Umfang aufweist und der äußere Umfang ein Wellenmuster aufweist, wobei das Ausbilden der Kontaktstelle (150) umfasst: das Aufbringen eines ersten lithographischen Musters auf die zweite Oberfläche des Substrats (106), wobei das erste lithographische Muster dem Metallvertiefungsabschnitt (154) entspricht; nach dem Aufbringen des ersten lithographischen Musters das Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats (106); nach dem Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats das Entfernen des ersten lithographischen Musters; nach dem Entfernen des ersten lithographischen Musters das Aufbringen eines zweiten lithographischen Musters auf die zweite Oberfläche des Substrats (106), wobei das zweite lithographische Muster dem Metallvorsprungabschnitt (152) entspricht; nach dem Aufbringen des zweiten lithographischen Musters das Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats (106); und nach dem Beschichten der zweiten Oberfläche des Substrats das Entfernen des zweiten lithographischen Musters.
  7. Verfahren (4300) nach einem der Ansprüche 5-6, wobei die Kontaktstelle (150) eine erste Kontaktstelle (150) ist und wobei das Verfahren zudem umfasst: das Ausbilden einer zweiten Kontaktstelle (110) auf der zweiten Oberfläche des Substrats (106), wobei die zweite Kontaktstelle (110) eine gleichmäßige Lötkontaktoberfläche aufweist.
  8. Verfahren (4300) nach Anspruch 7, wobei der Nacktchip (108) näher an der ersten Kontaktstelle (150) als an der zweiten Kontaktstelle (110) angeordnet ist.
  9. Verfahren (5800) zum Koppeln eines integrierten Schaltungsgehäuses (102), IC-Gehäuse, mit einer Leiterplatte (104), umfassend: das Anordnen (5802) des IC-Gehäuses (102) in der Nähe der Leiterplatte (104); und das Ausbilden (5804) einer Lötverbindung (124) zwischen einer ersten Kontaktstelle (150) des IC-Gehäuses und einer ersten Kontaktstelle (118) auf der Leiterplatte (104), wobei die erste Kontaktstelle (150) des IC-Gehäuses einen Metallvorsprungabschnitt (152) mit einer Lötkontaktoberfläche und einen Metallvertiefungsabschnitt (154) mit einer Lötkontaktoberfläche umfasst, wobei die Lötkontaktoberfläche des Metallvertiefungsabschnitts von der Lötkontaktoberfläche des Metallvorsprungabschnitts beabstandet ist, wobei eine Grundfläche der ersten Kontaktstelle (150) des IC-Gehäuses einen äußeren Umfang aufweist und der äußere Umfang ein Wellenmuster aufweist, und wobei das Verfahren zudem umfasst: das Ausbilden einer Lötverbindung zwischen einer zweiten Kontaktstelle (110) des IC-Gehäuses und einer zweiten Kontaktstelle auf der Leiterplatte (104), wobei die zweite Kontaktstelle (110) des IC-Gehäuses eine gleichmäßige Lötkontaktoberfläche aufweist, wobei das IC-Gehäuse (102) einen Nacktchip (108) umfasst und der Nacktchip (108) näher zur ersten Kontaktstelle (150) des IC-Gehäuses als zur zweiten Kontaktstelle (110) des IC-Gehäuses angeordnet ist.
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