DE19511392A1 - Method and appts. for production of solder bumps - Google Patents

Method and appts. for production of solder bumps

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DE19511392A1
DE19511392A1 DE19511392A DE19511392A DE19511392A1 DE 19511392 A1 DE19511392 A1 DE 19511392A1 DE 19511392 A DE19511392 A DE 19511392A DE 19511392 A DE19511392 A DE 19511392A DE 19511392 A1 DE19511392 A1 DE 19511392A1
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Germany
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solder
solder material
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solderable
layer
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German (de)
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Detlef Dr Krabe
Herbert Prof Dr Reichl
Juergen Dipl Ing Wolf
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Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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Abstract

The method concerns production of solder bumps on one or several regions of a surface, in particular, electric contact surfaces, according to which solder material is brought into the required locations and melted by high-energy radiation. The method is characterised by the fact that the molten solder,while contracting into a globule as a result of its surface tension, wets a predetermined surface region and produces a bump whose shape is particularly suited for a soldered connection. The appts. includes a source of high-energy radiation, and solder material located in the immediate vicinity of the appropriate surface regions. The solder material is arranged so that a given surface region is wetted when the material is melted by radiation. The solder material is applied in the form of a fine-grained solder paste forming a layer with a thickness of 100-1000 mu m. The appts. includes means for forming a beam of high-energy radiation, as well as means for positioning and/or deflection of the beam. The energy source is laser, in particular, a Nd:YAG laser.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Lothöckern auf einem oder mehreren lötbaren oder nicht lötbaren Oberflächen­ bereichen, insbesondere auf elektrischen Anschlußflächen.The invention describes a method and an apparatus for producing Solder bumps on one or more solderable or non-solderable surfaces areas, especially on electrical connection surfaces.

Anwendungsgebiete der Erfindung liegen vor allem in der Aufbau- und Verbindungstechnik für mikroelektronische, -mechanische und -optische Bauelemente und Komponenten. Insbesondere ist die Erfindung zur Kontaktie­ rung und Montage von Halbleiterbauelementen in Face-Down-Lage (Flip-Chip-Technik), für Zwischenträger (Ball-Grid-Arrays) oder zur mechanischen Fixierung von integrierten optischen Aufbauten in Mikrosystemen anwendbar.Fields of application of the invention are primarily in the structure and Connection technology for microelectronic, mechanical and optical Building elements and components. In particular, the invention is for contact and assembly of semiconductor components in face-down position (Flip-chip technology), for intermediate carriers (ball grid arrays) or for mechanical fixation of integrated optical structures applicable in microsystems.

Stand der TechnikState of the art

Anschlußkontakte von Verdrahtungsträgern und elektronischen Bauelementen können durch Drahtbonds oder Lötverbindungen oder weiteren Verbindungs­ trägern (z. B. leitfähigen Klebern) verbunden werden. Während bei der Anwendung von Drahtbonds sich ein ungehäustes Bauelement in Face-Up-Lage auf dem Verdrahtungsträger befindet, wird ein Bauelement durch Lothöcker in Face-Down-Lage mit dem Verdrahtungsträger verbunden. Seit einigen Jahren wird versucht, Lötverbindungen und damit Lothöcker auch auf kleinen Kontakt­ flächen mit Durchmessern von ca. 20 µm bis ca. 1 mm herzustellen. Die Applikation der dafür notwendigerweise kleinen Lotmengen stellt dabei ein all­ gemeines Problem dar, welches bisher dadurch gelöst wird, daß in einem ersten Schritt kleine Lothöcker (Solder-Bumps oder Balls) auf die Anschlußflächen bzw. -kontakte der Substrate oder Bauelemente aufgebracht werden. Mit dieser Lot­ menge wird in einem zweiten Schritt durch Umschmelzen und Benetzung des Partnerkontaktes eine Verbindung über das Lotmaterial hergestellt. Die aufgebrachten Lothöcker dienen daher einerseits als Lotdepot für den Ver­ bindungsprozeß und stellen andererseits zwischen Bauteil und Verdrah­ tungsträger oder Substrat eine mechanische sowie elektrisch und thermisch leitfähige Verbindung her.Connection contacts of wiring carriers and electronic components can by wire bonds or solder connections or further connection carriers (e.g. conductive adhesives). While at the Application of wire bonds is an unhoused component in a face-up position is located on the wiring carrier, a component is soldered in by  Face-down position connected to the wiring board. For a few years tries to solder connections and thus solder bumps even on small contact to produce surfaces with diameters of approx. 20 µm to approx. 1 mm. The Application of the necessary small amount of solder for this is an all common problem, which has been solved so far in that in a first Step small solder bumps (solder bumps or balls) onto the pads or contacts of the substrates or components are applied. With this lot in a second step by remelting and wetting the Partner contact established a connection via the solder material. The applied solder bumps therefore serve on the one hand as a solder depot for the ver bonding process and on the other hand place between component and wiring tion carrier or substrate a mechanical as well as electrical and thermal conductive connection.

Bei bekannten Verfahren zum Aufbringen der Lothöcker treten Schwierigkeiten insbesondere dann auf, wenn die Anschlußflächen aus schnelloxidierenden Me­ tallen, insbesondere aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, bestehen. Auf Aluminiumoberflächen bildet sich bei Luftkontakt eine geschlossene Oxidschicht, die ein direktes Löten der Anschlußflächen verhindert bzw. stark erschwert. Aus diesem Grund werden bekanntermaßen lötbare Metallisierungsschichten zusätzlich auf die Anschlußflächen aufgebracht. Dazu werden bisher Vakuumverfahren, wie etwa das Sputtern oder das Aufdampfen, oder chemi­ sche Verfahren, wie z. B. chemisch-reduktive Bäder, eingesetzt.Difficulties arise in known methods for applying the solder bumps especially when the pads made of quick oxidizing Me tallen, in particular made of aluminum or aluminum alloys. On Aluminum surfaces form a closed oxide layer when they come into contact with air, which prevents direct soldering of the pads or makes it very difficult. Out for this reason it is known to become solderable metallization layers additionally applied to the pads. So far Vacuum processes, such as sputtering or vapor deposition, or chemi cal processes such. B. chemical-reductive baths used.

Vor der Anwendung dieser Verfahren bzw. in diese integriert ist es erforderlich, in einem eigenen Prozeßschritt die Oxidschicht abzutragen oder zu durchbre­ chen. Dies ist mit einem großen apparativen Aufwand verbunden.Before using these methods or integrated into them, it is necessary to remove or break through the oxide layer in a separate process step chen. This is associated with a large expenditure on equipment.

Bei lötbaren Oberflächen, insbesondere elektrischen Anschlußflächen, werden die Lothöcker nach bekannten Verfahren dadurch erzeugt, daß zunächst das Lotmaterial auf die lötbare Oberfläche aufgebracht und im nachfolgenden Umschmelzprozeß (Reflowprozeß) eine Homogenisierung und Umformung der Lothöcker erzielt wird.In the case of solderable surfaces, in particular electrical connection surfaces the solder bumps produced by known methods in that first Solder material applied to the solderable surface and subsequently  Remelting process (reflow process) a homogenization and reshaping of the Lothöcker is achieved.

Für den ersten Schritt, nämlich der Applikation des Lotmaterials auf der lötbaren Oberfläche, werden bekannte Verfahren eingesetzt, wie z. B. die Vakuum­ beschichtung (etwa Sputtern oder Bedampfung) über Metallmasken oder fotolithografisch erzeugte Fotolackmasken; oder die fotolithografische Struktu­ rierung mit nachfolgender naßchemischer Abscheidung, letztere wahlweise gal­ vanisch oder/und außenstromlos; oder dem Dispensieren oder Siebdrucken von als Paste vorliegendem Lotmaterial; und nicht zuletzt dem Aufbringen ver­ einzelter Lotstückchen in Form von Plättchen, Kugeln oder Ringen.For the first step, namely the application of the solder material on the solderable Surface, known methods are used, such as. B. the vacuum coating (such as sputtering or vapor deposition) over metal masks or photoresist masks; or the photolithographic structure ration with subsequent wet chemical deposition, the latter optionally gal vanish or / and without external current; or dispensing or screen printing of solder material present as a paste; and last but not least the application single piece of solder in the form of platelets, balls or rings.

Der zweite Schritt, der Umschmelzprozeß, erfolgt üblicherweise in Öfen, wobei sowohl die Bauelemente oder Verbindungsträger als auch die aufgebrachte Lotmaterialschicht nach einem definierten Zeit- und Temperaturverlauf bis über die Schmelztemperatur des Lotmaterials erwärmt werden. Diese Verfahren werden teilweise in inerten Gasen (z. B. Stickstoff) oder reduzierenden Medien (z. B. Wasserstoff) oder aber unter Zuhilfenahme von Flußmitteln durchgeführt. Durch die Wirkung der Oberflächenspannung des flüssigen Lotmaterials wird der Lothöcker beim Erstarren geformt.The second step, the remelting process, usually takes place in furnaces, whereby both the components or connection carrier and the applied one Solder material layer after a defined time and temperature course up to the melting temperature of the solder material are heated. This procedure are partly in inert gases (e.g. nitrogen) or reducing media (e.g. hydrogen) or with the help of flux. Due to the effect of the surface tension of the liquid solder material the solder bump is formed when it solidifies.

Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist der hohe zeitliche und apparative Aufwand, sowohl beim Aufbringen der Lotmaterialschicht als auch beim Umschmelzprozeß, sowie die Zweistufigkeit der bekannten Verfahren bestehend aus einem Lotmaterialapplikationsschritt und einem Umschmelzprozeß. Insbesondere sind mit hohem Zeitaufwand herzustellende Masken notwendig, damit die Lothöcker auf den gewünschten Anschlußflächen hergestellt werden können.A disadvantage of the known methods is the high time and equipment Effort, both when applying the solder material layer and when Remelting process, as well as the two-stage of the known methods from a solder material application step and a remelting process. In particular, masks that are time-consuming to produce are necessary so that the solder bumps are made on the desired pads can.

Aus der DE 40 38 765 ist ein Verfahren zum Beschicken und Benetzen eines Substrates mit Lot, insbesondere in Folienform, bekannt, wobei das Lotmaterial über dem Substrat in Folienform angeordnet ist und mit Hilfe eines Laserstrahles aus dieser Lotfolie ein Lotplättchen ausgeschnitten und dem Substrat zugeführt und aufgeschmolzen wird. Bei diesem Verfahren werden Lotplättchen ausgeschnitten, deren Größen mit den vergleichsweise großen Kontaktflächen von mehreren mm² für Bauelemente der Leistungselektronik übereinstimmen. Nachteilig ist einerseits, daß nur eine Belotung lötbarer Oberflächenbereiche möglich ist und daß die Belotung in Form eines Lotüberzuges erfolgt. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß beim Übergang zu kleineren Kontaktflächen das Ausschneiden von Lotplättchen aus der Folie nicht mehr möglich ist und statt dessen die Laserstrahlung in die Folie nur noch ein Loch brennt. Die unter der Wirkung der Laserstrahlung aufschmelzende Randzone dehnt sich auch auf das Plättchenzentrum aus, wobei aufgrund der Oberflächenspannung des ge­ schmolzenen Lotes eine entstehende Lotperle am Rande des Folienausschnittes verbleibt.DE 40 38 765 describes a method for loading and wetting a Substrate with solder, especially in film form, known, the solder material is arranged in foil form over the substrate and with the aid of a laser beam  a solder plate is cut out of this solder foil and fed to the substrate and is melted. This process uses solder platelets cut out, their sizes with the comparatively large contact areas of several mm² for components in power electronics. On the one hand, it is disadvantageous that only soldering of solderable surface areas is possible and that the brazing takes place in the form of a solder coating. A Another disadvantage is that the transition to smaller contact areas the cutting of solder platelets from the foil is no longer possible and instead, the laser radiation burns only one hole in the film. The below the effect of the laser melting edge zone also expands the platelet center, whereby due to the surface tension of the ge melted solder an emerging solder bead on the edge of the foil cutout remains.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Ausgehend von dem oben dargelegten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Lothöckern auf lötbaren oder nichtlötbaren Oberflächenbereichen derart anzu­ geben, daß definiert geformte Lothöcker selektiv auf den Oberflächenbereichen mit geringem gerätetechnischem Aufwand, hoher Genauigkeit und Homogenität in kurzer Zeit herstellbar sind.Starting from the prior art set out above, it is the task of present invention a method and an apparatus for the production of To solder bumps on solderable or non-solderable surface areas give that defined shaped bumps selectively on the surface areas with little technical effort, high accuracy and homogeneity can be produced in a short time.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Verfahren zur Herstellung von Lothöckern auf lötbaren oder nichtlötbaren Oberflächenberei­ chen gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Vorrichtung zur Herstellung solcher Lothöcker nach Anspruch 26. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.An inventive solution to this problem consists in a method for Production of solder bumps on solderable or non-solderable surface areas Chen according to the characterizing features of claim 1 and one Device for producing such solder bumps according to claim 26. Preferred Further training is listed in the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet die Herstellung von Lothöckern auf einem oder mehreren vorbestimmten, lötbaren oder nicht lötbaren Bereichen einer Oberfläche, insbesondere auf elektrischen Anschlußflächen, wobei das Lotmaterial über die mit Lothöckern zu versehenden Oberflächenbereiche ge­ bracht wird und ferner mit energiereicher Strahlung dieses Lotmaterial in einem oder mehreren örtlich begrenzten Gebieten aufgeschmolzen wird und weiterhin das in einem örtlich begrenzten Gebiet aufgeschmolzene Lotmaterial einen vor­ bestimmten Oberflächenbereich benetzt wobei ein Lothöcker ausgebildet wird, dessen Form zur Herstellung einer Lötverbindung besonders gut geeignet ist.The method according to the invention involves the production of solder bumps one or more predetermined, solderable or non-solderable areas a surface, especially on electrical pads, the  Solder material over the surface areas to be provided with solder bumps is brought and also with high-energy radiation this solder material in one or more localized areas are melted down and continue the solder material melted in a localized area certain surface area is wetted, forming a solder bump, the shape of which is particularly suitable for producing a soldered connection.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die nichtlötbaren oder schwer lötbaren Oberflächenbereiche in vorgelagerten Ver­ fahrensschritten zunächst mit einer lötbaren bzw. gut lötbaren Metallisierungs­ schicht versehen.In one embodiment of the method according to the invention, the non-solderable or difficult to solder surface areas in upstream Ver steps first with a solderable or easily solderable metallization layer.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Lotmaterial als feinkörnige Lotpaste auf die mit Lothöckern zu versehenden lötbaren Oberflä­ chenbereiche aufgebracht. Dabei sind vorteilhafterweise keine Schutz- oder/und Formiergase notwendig. Das Aufbringen der Lotpastenschicht kann entweder unstrukturiert oder auch strukturiert erfolgen; im letzteren Falle etwa so, daß nur die vorbestimmten Oberflächenbereiche mit Lotpaste überzogen werden. Insbesondere für Ultra-Fine-Pitch-Anwendungen sind feinkörnige Lotpasten von besonderem Vorteil. Die Ausbildung eines Lothöckers erfolgt durch gezielte Einwirkung energiereicher Strahlung und Absorption durch die applizierte Lotmaterialschicht im gewünschten Oberflächenbereich. Die absorbierte Energie innerhalb des Strahldurchmessers führt zur örtlich begrenzten Temperaturerhöhung, zum Aufschmelzen des Lotes und zur Benetzung der Oberfläche, wobei sich unter der Wirkung der Oberflächenspannung des auf­ geschmolzenen Lotes ein wohlgeformter und geometrisch wohldefinierter Lothöcker ausbildet. Bei schnelloxidierenden und damit schwer lötbaren Oberflächenbereichen bewirkt dabei ein in der Lotpaste vorhandenes Flußmittel das Aufbrechen der Oxidschicht auf den vorbestimmten Oberflächenbereichen, so daß die von der Oxidschicht befreiten Oberflächenbereiche für das Lotmaterial benetzbar sind. Die Lotmaterialmenge eines Lothöckers wird dabei durch die Strahlgeometrie, insbesondere den Strahldurchmesser, der energiereichen Strahlung und die Dicke der Lotmaterialschicht bestimmt. Nach der Herstellung der Lothöcker auf den vorbestimmten Oberflächenbereichen wird die verbliebene restliche Lotpaste auf bekannte Art und Weise von der Oberfläche abgespült.In a further embodiment of the invention, the solder material is as fine-grained solder paste on the solderable surface to be provided with solder bumps areas applied. There are advantageously no protection or / and Forming gases necessary. The application of the solder paste layer can either unstructured or structured; in the latter case approximately so that only the predetermined surface areas are coated with solder paste. Fine-grain solder pastes are particularly suitable for ultra-fine-pitch applications special advantage. The formation of a solder bump takes place through targeted Exposure to high-energy radiation and absorption by the applied Layer of solder material in the desired surface area. The absorbed energy within the beam diameter leads to local Temperature increase, for melting the solder and for wetting the Surface, being under the effect of the surface tension of the melted solder a well-shaped and geometrically well-defined Training solder bumps. For rapidly oxidizing and therefore difficult to solder A flux present in the solder paste causes surface areas breaking the oxide layer on the predetermined surface areas, so that the surface areas freed from the oxide layer for the Solder material are wettable. The amount of solder material of a solder bump is thereby by the beam geometry, in particular the beam diameter, the  high-energy radiation and the thickness of the solder material layer determined. To the production of the solder bumps on the predetermined surface areas the remaining solder paste is removed in a known manner from the Surface rinsed.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung befindet sich zur Vorberei­ tung der Benetzbarkeit der Metalloberfläche mit Lot ein Transfermaterial auf einem Träger, der vorzugsweise als planparallele Platte ausgebildet ist. Diese wird parallel zur mit Lothöckern zu versehenden Oberfläche ausgerichtet, wobei auf der zu dieser Oberfläche zugewandten Seitenfläche der Trägerplatte das Material schichtförmig aufgebracht ist. Die Materialschichtdicke liegt dabei typischerweise zwischen 50 nm und 500 nm. Die Art des Transfermaterials und dessen Schichtdicke sind auf die mit Lothöckern zu versehende Oberfläche, auf deren Material, deren Oxidschicht und die Prozeßparameter abgestimmt. Dieses erfolgt in der Art, daß sich aus dem Material der mit Lothöckern zu versehenden Oberfläche und dem Material auf der Trägerplatte unter definierter Energieein­ wirkung eine nichtoxidierende, gut lötbare Metalloberfläche bilden kann.Another embodiment of the invention is in preparation the wettability of the metal surface with solder on a transfer material a carrier, which is preferably designed as a plane-parallel plate. These is aligned parallel to the surface to be provided with solder bumps, whereby on the side surface of the carrier plate facing this surface Material is applied in layers. The material layer thickness lies here typically between 50 nm and 500 nm. The type of transfer material and whose layer thickness are on the surface to be provided with solder bumps their material, their oxide layer and the process parameters matched. This takes place in such a way that the material to be provided with solder bumps Surface and the material on the carrier plate under defined energy can form a non-oxidizing, easily solderable metal surface.

Die Energieeinwirkung erfolgt während des Materialtransfers von Teilen der Ma­ terialschicht von der Trägerplatte auf die mit Lothöckern zu versehende Oberfläche. Zu diesem Zweck wird eine energiereiche Strahlung auf der zur mit Lothöckern zu versehenden Oberfläche abgewandten Seitenfläche der Träger­ platte beaufschlagt. Nach dem Durchdringen der Trägerplatte erreicht die energiereiche Strahlung die Materialschicht und tritt mit dieser in Wechselwir­ kung, wobei die Materialschicht verdampft und durch Kondensation auf der ge­ genüberliegenden Oberfläche abgeschieden wird. Während dieses Material­ transfers kommt es zu einer Oberflächenmodifikation der zunächst nicht oder nur sehr schwer lötbaren Oberfläche, auf der ein oder mehrere Lothöcker erzeugt werden sollen. Es kommt zu einem Aufbrechen der Oxidschicht und zur Bildung einer lötbaren Mischung oder/und Legierung von Oberflächen- und Transfermaterial. The energy effect occurs during the material transfer of parts of the Ma material layer from the carrier plate to the one to be provided with solder bumps Surface. For this purpose, high-energy radiation is used on the Side surfaces of the supports facing away from the solder bumps plate loaded. After penetrating the carrier plate, the high-energy radiation interacts with the material layer kung, the material layer evaporates and condensation on the ge opposite surface is deposited. During this material transfers there is a surface modification of the initially not or difficult to solder surface on which one or more solder bumps should be generated. The oxide layer breaks open and Formation of a solderable mixture and / or alloy of surface and Transfer material.  

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für die energiereiche Strahlung ein Impuls-Laser verwendet, dessen Strahlin­ tensität zum Materialtransfer ausreicht. Als Trägerplatte wird am besten eine planparallele Glasplatte verwendet. Eine Ablenkeinrichtung für den Laserstrahl ist vorzugsweise aus galvanooptischen Komponenten und/oder Spiegeln auf­ gebaut, da hiermit eine schnelle Strahlablenkung realisierbar ist. Die Relativbe­ wegung von Laserstrahl und Trägerplatte zueinander kann jedoch auch durch andere Systeme erzeugt werden.In a preferred embodiment of the method according to the invention for the high-energy radiation a pulse laser is used, the beam of which intensity is sufficient for material transfer. It is best to use a carrier plate plane-parallel glass plate used. A deflection device for the laser beam is preferably made up of galvano-optical components and / or mirrors built, as this enables fast beam deflection. The Relativbe movement of the laser beam and carrier plate to each other can also be caused by other systems are created.

Auf diese lötbare Metallisierungsschicht wird zur Herstellung eines Lothöckers ein zweiter Glasträger mit einer 20 µm-500 µm dicken Lotschicht (z. B. eutektisches Blei/Zinn-Lot) aufgelegt wobei sich diese Lotschicht in direktem Kontakt mit der Metallisierungsschicht befindet. Im Bereich der lötbaren Metallisierungsschicht wird diese Lotschicht mit der den Glasträger durchdrin­ genden intensiven Strahlung erhitzt und zum Schmelzen gebracht. Das aufge­ schmolzene Lotmaterial benetzt die lötbare Metallisierungsschicht der An­ schlußfläche und bildet infolge der Oberflächenspannung unter Ablösung vom nichtaufgeschmolzenen umgebenden Lotmaterial im vorbestimmten, lötbaren Oberflächenbereich einen wohldefinierten Lothöcker. Vorteilhaft ist dabei, daß sonst oft übliche Lötstoppmasken nicht erforderlich sind. Ein weiterer we­ sentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß nämlich die Applikation des Lot­ materials und das Umschmelzen mit dem Benetzen der Oberfläche und der Ausbildung des Lothöckers in einem einzigen Verfahrensschritt erfolgt.This solderable metallization layer is used to manufacture a solder bump a second glass carrier with a 20 µm-500 µm thick solder layer (e.g. eutectic lead / tin solder), whereby this solder layer is in direct contact Contact with the metallization layer. In the field of solderable This solder layer with the glass support penetrates the metallization layer heated intense radiation and melted. The up melted solder material wets the solderable metallization layer of the An end surface and forms due to the surface tension with detachment from unmelted surrounding solder material in the predetermined, solderable Surface area a well-defined solder bump. It is advantageous that otherwise common solder mask are not required. Another we Significant advantage of the invention is that the application of the solder materials and remelting with wetting the surface and the The formation of the solder bump is carried out in a single process step.

Das Material der Trägerplatte wird vorteilhaft so gewählt, daß es die energierei­ che Strahlung möglichst wenig absorbiert und zudem deren Strahlprofil zumindest nicht wesentlich beeinflußt. Ein wichtiger Parameter ist hierbei der Strahldurchmesser, innerhalb dessen die Strahlungsintensität einen vorgege­ benen Mindestwert zum Aufschmelzen des Lotmaterials übersteigt. Eine annä­ hernd symmetrische Intensitätsverteilung ist neben einem homogenen Schicht­ aufbau der Lotmaterialschicht auf der Trägerplatte für eine definierte, gleichmä­ ßige Benetzung auf dem vorbestimmten Oberflächenbereich und für die Aus­ bildung des Lothöckers vorteilhaft.The material of the carrier plate is advantageously chosen so that it is energy efficient che absorbed radiation as little as possible and also their beam profile at least not significantly affected. An important parameter here is the Beam diameter within which the radiation intensity is given above the minimum value for melting the solder material. An approx herd symmetrical intensity distribution is next to a homogeneous layer Structure of the solder material layer on the carrier plate for a defined, even  Wet wetting on the predetermined surface area and for the Aus formation of the solder bump advantageous.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Strahldurchmesser durch Fokkusierung der energiereichen Strahlung verringert und somit die örtliche Selektivität erhöht. Weiterhin wird eine Erhöhung der örtlichen Selektivität beim erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, daß die mit dem jeweiligen Material beschichtete Trägerplatte am besten in direkten Kontakt mit der mit Lothöcker zu versehenden Oberfläche gebracht wird, etwa dadurch, daß die Trägerplatte auf diese Oberfläche aufgelegt und gegebenenfalls mit einer An­ saugeinrichtung in ihrer Lage gehalten wird.In a further exemplary embodiment, the beam diameter is determined by The focus of the high-energy radiation is reduced and thus the local radiation Selectivity increased. Furthermore, an increase in the local selectivity in the method according to the invention achieved in that with the respective Material coated carrier plate is best in direct contact with the Is brought to the surface to be provided, for example by the fact that the Carrier plate placed on this surface and optionally with an suction device is held in place.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß sehr kleine Lothöcker mit einer hohen Genauigkeit selektiv herstellbar sind. Dazu wird die energiereiche Strahlung durch Blenden und/oder Fokussiereinrichtungen so beeinflußt daß ein sehr kleiner Strahldurchmesser in der Ebene der Lotmaterial­ schicht auf der Trägerplatte erreicht wird. Weiterhin ist vorteilhaft, daß die innerhalb des Strahldurchmessers absorbierte Energie nur zu einer örtlich begrenzten Temperaturerhöhung des bestrahlten Werkstücks führt und dennoch ein Aufschmelzen des Lotes und eine Benetzung der Oberfläche er­ reicht wird, wobei sich unter der Wirkung der Oberflächenspannung des aufgeschmolzenen Lotes in gewünschter Weise ein wohlgeformter und geometrisch wohldefinierter Lothöcker ausbildet. Zudem kann eine Relativbe­ wegung dieses Energiestrahls durch vorzugsweise programmierbare Positioniereinrichtungen und/oder Ablenkeinrichtungen über die mit Lothöckern zu versehende Oberfläche erreicht werden. Eine Abschalt- oder Abblendeinrich­ tung für den Energiestrahl ermöglicht es, nur die mit Lothöckern zu versehenden Oberflächenbereiche mit der energiereichen Strahlung zu beaufschlagen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist zufolge des einstellbaren, sehr kleinen Strahldurchmessers des Energiestrahles sowie dessen Positionierung eine deutlich höhere Flächendichte von Lothöckern erreichbar, z. B. für Ultra-Fine-Pitch-Anwendungen. A particular advantage of the method according to the invention is that it is very small Solder bumps can be selectively manufactured with a high degree of accuracy. For this, the high-energy radiation through apertures and / or focusing devices affects that a very small beam diameter in the plane of the solder material layer on the carrier plate is reached. It is also advantageous that the energy absorbed within the beam diameter only locally limited temperature increase of the irradiated workpiece leads and nevertheless melting the solder and wetting the surface is sufficient, under the effect of the surface tension of the melted solder in the desired manner a well-formed and forms geometrically well-defined solder bumps. In addition, a Relativbe movement of this energy beam by preferably programmable Positioning devices and / or deflecting devices via those with solder bumps surface to be provided. A switch-off or dimming device device for the energy beam enables only those with solder bumps to be provided Applying high-energy radiation to surface areas. With the inventive method is due to the adjustable, very small Beam diameter of the energy beam and its positioning significantly higher surface density of solder bumps achievable, e.g. B. for Ultra fine pitch applications.  

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für die energiereiche Strahlung ein CW(continuous wave)-Laser verwendet, des­ sen Energiestrahlungsdichte zum Aufschmelzen des Lotmaterials innerhalb des Strahldurchmessers ausreicht. Als Trägerplatte wird am besten eine planparal­ lele Glasplatte verwendet. Eine Ablenkeinrichtung für den Laserstrahl ist vorzugsweise aus galvanooptischen Komponenten und/oder Spiegeln aufgebaut, da hiermit eine schnelle Strahlablenkung realisierbar ist. Die Relativbewegung von Laserstrahl und Trägerplatte zueinander kann jedoch auch durch andere Systeme erzeugt werden.In a preferred embodiment of the method according to the invention a CW (continuous wave) laser is used for the high-energy radiation sen energy radiation density for melting the solder material within the Beam diameter is sufficient. It is best to use a plane-parallel as the carrier plate lele glass plate used. A deflector for the laser beam is preferably from galvano-optical components and / or mirrors built up, as this enables fast beam deflection to be achieved. The Relative movement of the laser beam and the carrier plate to one another can, however, also generated by other systems.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß die Herstellung von miniaturisierten Lothöckern ohne fotolithografische Prozesse auskommt, insbesondere Masken nicht notwendig sind. Für schnelloxidierende Oberflächen, etwa Aluminiumoberflächen, werden schwierig handzuhabende Prozesse mit aggressiven Beizen, die aufgrund der Nichtselektivität auch andere Bereiche der Oberfläche angreifen, für die Oxidschichtentfernung überflüssig. Zudem erfordert das erfindungsgemäße Verfahren keinen aufwendigen Umgang mit Gasen, Flüssigkeiten oder metallorganischen Stoffen und benötigt keinen Einsatz aufwendiger Vakuumtechnik. Desweiteren hat das erfindungsgemäße Verfahren den großen Vorteil, daß die Temperaturbelastung der Bauelemente oder der Verdrahtungs- bzw. Substratträger sehr gering ist. Denn das Umschmelzen des aufgeschmolzenen Lotmaterials infolge der Absorption der Energiestrahlung erfolgt in einem durch den Strahldurchmesser der Energiestrahlung bestimmten örtlich sehr begrenzten Bereich.Further advantages of the method according to the invention are that the Production of miniaturized solder bumps without photolithographic processes gets along, especially masks are not necessary. For quick oxidizing Surfaces, such as aluminum surfaces, become difficult to handle Processes with aggressive pickling, which due to the non-selectivity also others Attack areas of the surface, superfluous for oxide layer removal. In addition, the method according to the invention does not require any complex handling with gases, liquids or organometallic substances and does not require any Use of complex vacuum technology. Furthermore, the invention Process the great advantage that the temperature load of the components or the wiring or substrate carrier is very small. Because that Remelting of the melted solder material due to the absorption of the Energy radiation takes place in a by the beam diameter Energy radiation in a very localized area.

Das erfindungsgemäße Verfahren realisiert bei Verwendung einer Lotpaste, die ein Flußmittel enthält, das Aufbrechen einer gegebenenfalls vorhandenen Oberflächenoxidschicht und die Benetzung mit einem definiert geformten Lot­ höcker auf der oxidfreien Oberfläche in einem einzigen Prozeßschritt, wobei gleichzeitig eine gute Haftung auf dieser Oberfläche erreicht wird. Das bedingt den weiteren Vorteil, daß nicht nur die Herstellung eines einzelnen Lothöckers sehr schnell ausführbar ist, sondern unterstützt durch die hohe Ablenkge­ schwindigkeit, mit der der Energiestrahl über die mit Lothöckern zu versehende Oberfläche bewegbar ist, auch die Herstellung mehrerer Lothöcker auf dieser Oberfläche.When using a solder paste, the method according to the invention realizes the contains a flux that breaks up any present Surface oxide layer and wetting with a defined shaped solder bumps on the oxide-free surface in a single process step, whereby at the same time good adhesion is achieved on this surface. That requires the further advantage that not only the manufacture of a single solder bump  is very quickly executable, but supported by the high deflection speed at which the energy beam passes over the one with solder bumps Surface is movable, including the production of several solder bumps on this Surface.

Generell ist das erfindungsgemäße Verfahren auf alle bekannten Lotlegierungen, wie etwa Blei-Zinn-Legierungen, Gold-Zinn-Legierungen, Zinn-Silber-Legierun­ gen oder Indium-Legierungen, anwendbar.In general, the method according to the invention applies to all known solder alloys, such as lead-tin alloys, gold-tin alloys, tin-silver alloys gene or indium alloys, applicable.

Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren wegen seiner Einfachheit sehr gut geeignet für die Kleinserien- und Prototypenfertigung sowie das Single- Chip-Processing. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Verfahren grundsätzlich überall dort günstig einsetzbar, wo kleine Substratflächen zu prozessieren sind.In addition, the method according to the invention is because of its simplicity very well suited for small series and prototype production as well as single Chip processing. Furthermore, the method according to the invention is fundamental Can be used cheaply wherever small substrate areas have to be processed.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Zeichnungen an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:The method according to the invention is described below with reference to drawings described using exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1 Siliziumsubstrat mit lötbarer Metallisierungsschicht und darüber angeordnetem mit Lotmaterial beschichtetem Träger während dem Aufschmelzen und Ausbilden einer Lotperle; Fig. 1 silicon substrate having a solderable metallisation and solder material arranged above coated carrier during the melting and forming a solder bump;

Fig. 2 Siliziumsubstrat mit lötbarer Metallisierungsschicht und darauf erzeugtem Lothöcker; Fig. 2 silicon substrate having a solderable metallisation and solder bumps produced on it;

Fig. 3 Siliziumsubstrat mit lötbarer Metallisierungsschicht und aufgebracher Lotpaste während dem Aufschmelzen und Ausbilden einer Lotperle; Fig. 3 silicon substrate having a solderable metallisation and solder paste placed bracher during the melting and forming a solder bump;

Fig. 4 Siliziumsubstrat mit lötbarer Metallisierungsschicht und darauf erzeugtem Lothöcker sowie der noch verbliebenen restlichen Lotpaste. Fig. 4 silicon substrate with solderable metallization layer and solder bump generated thereon and the remaining solder paste.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 1) befindet sich auf einem Siliziumsubstrat (1) (oder einem Quarzsubstrat) eine ca. 1 µm dicke, strukturierte Aluminiumschicht (2), die in den Randbereichen Anschlußflächen besitzt. Die Aluminiumschicht ist mit einer Oxidschicht (3) überzogen.In a first exemplary embodiment (cf. FIG. 1) there is an approximately 1 μm thick, structured aluminum layer ( 2 ) on a silicon substrate ( 1 ) (or a quartz substrate) which has connection areas in the edge regions. The aluminum layer is covered with an oxide layer ( 3 ).

In vorgelagerten Prozeßschritten wird die nicht- oder schwerlötbare, oxidierte Aluminiumschicht einer Anschlußfläche mit einer Nickel-Gold-Metallisierung löt­ bar gemacht. Dazu wird im besonderen die mit einem Bekeimungsmaterial, z. B. einer Nickel-Chrom-Legierung, beschichtete Seite eines Glasträgers in direkten Kontakt zum Siliziumsubstrat und der daraufbefindlichen Aluminiumschicht (mit Oxidschicht) gebracht. Das Bekeimungsmaterial ist als 20 nm-500 nm dicke Schicht aufgebracht. Die Glasplatte ist nahezu planparallel, wobei Abwei­ chungen von höchstens 10 µm bis 20 µm auf 1 cm Länge tolerierbar sind.In the upstream process steps, the non-solderable or hard-to-solder, oxidized Solder aluminum layer of a pad with a nickel-gold metallization made cash. For this purpose, in particular with a germination material, for. B. a nickel-chromium alloy, coated side of a glass substrate in direct Contact with the silicon substrate and the aluminum layer on it (with Oxide layer) brought. The germination material is 20 nm-500 nm thick Layer applied. The glass plate is almost plane-parallel, with deviation cuts of at most 10 µm to 20 µm over a length of 1 cm are tolerable.

Auf der der Bekeimungsschicht gegenüberliegenden Seite des Glasträgers wird Laserstrahlung beaufschlagt. Als Laserstrahl dient der Lichtstrahl eines Nd:YAG- Lasers. Der Nd:YAG-Laser besitzt eine Impulsrate von 1 kHz-100 kHz und eine mittlere Ausgangsleistung von 5 mW-200 mW. Der Laserstrahl wird durch die Glasplatte hindurch auf die Bekeimungsschicht fokussiert, wobei der Gauß-Radius des Laserstrahles ca. 3 µm-20 µm beträgt. Nach dem Durchdringen der Trägerplatte erreicht die energiereiche Strahlung die Materialschicht und tritt mit dieser in Wechselwirkung, wobei die bestrahlte Materialschicht verdampft und durch Kondensation auf der gegenüberliegenden Oberfläche abgeschieden wird. Während dieses Materialtransfers kommt es zu einer Oberflä­ chenmodifikation der zunächst nicht- oder nur sehr schwer lötbaren Oberfläche, auf der ein Lothöcker erzeugt werden soll. Es wird ein Aufbrechen der Oxid­ schicht und die Bildung einer lötbaren Mischung oder/und Legierung von Oberflächen- und Transfermaterial mit guter Haftung erzielt. Durch einen direkten Kontakt von Trägerplatte und Siliziumsubstrat wird ein Überdampfen des Bekeimungsmaterials vermieden, wodurch scharfe Konturen der erzeugten Metallisierungsschicht erhalten werden. Bei größeren Anschlußflächen wird der gesamte mit einer lötbaren Metallisierungsschicht zu versehende Bereich durch flächendeckendes Abscannen mit dem Laserstrahl mit Bekeimungsmaterial beschickt. Der so erhaltene modifizierte und aktivierte Oberflächenbereich der Anschlußfläche wird nachfolgend in Metallisierungsbädern mit einer lötbaren Nickelschicht und danach mit einer Goldschutzschicht versehen.On the side of the glass carrier opposite the germination layer Laser radiation is applied. The light beam from an Nd: YAG Lasers. The Nd: YAG laser has a pulse rate of 1 kHz-100 kHz and one average output power of 5 mW-200 mW. The laser beam is through the Glass plate focused on the germination layer, the Gaussian radius the laser beam is approx. 3 µm-20 µm. After penetrating the Carrier plate, the high-energy radiation reaches the material layer and joins this interacts, the irradiated material layer evaporating and deposited on the opposite surface by condensation becomes. A surface occurs during this material transfer surface modification of the surface, which is initially difficult or impossible to solder, on which a solder bump is to be created. It will break up the oxide layer and the formation of a solderable mixture and / or alloy of Surface and transfer material achieved with good adhesion. Through a Over-evaporation will result in direct contact between the carrier plate and the silicon substrate of the germination material avoided, whereby sharp contours of the generated Metallization layer can be obtained. With larger pads the entire area to be provided with a solderable metallization layer  area-wide scanning with the laser beam with germination material loaded. The modified and activated surface area thus obtained Pad is subsequently soldered in metallization baths Nickel layer and then with a gold protective layer.

Auf diese lötbare Metallisierungsschicht (4) (siehe Fig. 1) aus Nickel mit einem Goldüberzug wird zum Zwecke der Herstellung eines Lothöckers ein zweiter Glasträger (5) mit einer 20 µm dicken Lotschicht (6) (z. B. annähernd eutekti­ sches Blei/Zinn-Lot) aufgelegt, wobei sich diese Lotschicht in direktem Kontakt mit der lötbaren Metallisierungsschicht (4) befindet. Im Bereich der lötbaren Metallisierungsschicht (4) der Anschlußfläche wird die Lotschicht mit der den Glasträger durchdringenden Lichtstrahlung (Symmetrieachse (7)) eines im CW(continuous wave)-Betrieb arbeitenden Nd:YAG-Lasers (Leistung 0,5 W-5,0 W, Gauß-Radius 20 µm-500 µm) erhitzt und zum Schmelzen gebracht. Das auf­ geschmolzene Lotmaterial bildet durch Oberflächenspannung eine Lotperle (8) und benetzt die lötbare Metallisierungsschicht der Anschlußfläche unter Ausbildung eines wohlgeformten Lothöckers (9). Lötstoppmasken sind dabei nicht erforderlich. In Fig. 1 ist die Lotschicht auf dem Glasträger in einem geringen Abstand zur Anschlußfläche gezeichnet, damit das Ausbilden der Lot­ perle und deren Benetzung auf der lötbaren Metallisierungsschicht der An­ schlußfläche deutlicher hervortritt. Während der Nd:YAG-Laser in Fig. 1 nicht eingezeichnet ist, wird sein ausgesandter und fokussierter Lichtstrahl durch zwei Linien (10) verdeutlicht, bei denen die Lichtintensität auf den 1/e²-ten Teil der Intensität auf der Symmetrieachse (7) des Lichtstrahls abgefallen ist. Fig. 2 zeigt den auf der lötbaren Metallisierungsschicht (4) der Anschlußfläche aus­ gebildeten, geometrisch wohlgeformten Lothöcker (9).On this solderable metallization layer ( 4 ) (see Fig. 1) made of nickel with a gold plating, a second glass substrate ( 5 ) with a 20 µm thick solder layer ( 6 ) (e.g. approximately eutectic lead / Tin solder), this solder layer being in direct contact with the solderable metallization layer ( 4 ). In the area of the solderable metallization layer ( 4 ) of the connection area, the solder layer with the light radiation penetrating the glass carrier (axis of symmetry ( 7 )) of an Nd: YAG laser operating in CW (continuous wave) operation (power 0.5 W-5.0 W, Gaussian radius 20 µm-500 µm) heated and melted. The melted solder material forms a solder bead ( 8 ) by surface tension and wets the solderable metallization layer of the connection surface, forming a well-shaped solder bump ( 9 ). Soldering masks are not required. In Fig. 1, the solder layer on the glass substrate is drawn at a short distance from the connection surface, so that the formation of the solder pearl and its wetting on the solderable metallization layer of the connection surface emerges more clearly. While the Nd: YAG laser is not shown in Fig. 1, its emitted and focused light beam is illustrated by two lines ( 10 ), in which the light intensity on the 1 / e²-th part of the intensity on the axis of symmetry ( 7 ) of Light beam has fallen off. Fig. 2 shows the solder bump ( 9 ) formed on the solderable metallization layer ( 4 ) of the connection surface from geometrically well-formed.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein weiterer Vorteil des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens daran deutlich, daß für die Lötbarmachung der zunächst nichtlötbaren Anschlußfläche die gleiche Apparatur verwendet wird wie für die nachfolgende Lothöckerherstellung. Denn der Nd:YAG-Laser muß nur zwischen Pulsbetrieb (für die Bekeimung) und CW-Betrieb (für das Lotmaterialaufbringen) umgeschaltet und in seinem Strahldurchmesser angepaßt werden, was ohne mechanischen Aufwand und sehr schnell durchführbar ist. Daneben muß ledig­ lich die Glasträgerplatte, die zuerst mit einer dünnen Schicht aus Bekeimungs­ material versehen und hernach mit der vergleichsweise dicken Lotmaterial­ schicht beschichtet ist, ausgewechselt werden. Dieses Auswechseln ist schnell und einfach möglich, da keine großen Massen oder Gerätschaften bewegt werden müssen.In this embodiment, a further advantage of the invention This procedure clearly shows that for the soldering of the first non-solderable pad the same equipment is used as for the subsequent production of solder bumps. Because the Nd: YAG laser only has to between Pulse mode (for germination) and CW mode (for applying solder material)  switched and adjusted in its beam diameter, what without mechanical effort and can be carried out very quickly. In addition, must be single Lich the glass support plate, the first with a thin layer of germination provided material and then with the comparatively thick solder material layer is coated, be replaced. This change is quick and easily possible, since no large masses or equipment moves Need to become.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die lötbare Metallisierungsschicht (4) aus Nickel mit einem Goldüberzug zum Zwecke der Herstellung eines Lothöckers zunächst eine 400 µm dicke Lotpastenschicht (11) (z. B. annähernd eutektisches Blei/Zinn-Lot) aufgebracht (Fig. 3). Die Lotpastenschicht wird im Bereich der lötbaren Metallisierungs­ schicht der Anschlußfläche durch einen Nd:YAG-Laser der Leistung 1 W-15 W und einem Gauß-Radius von ca. 50 µm-1000 µm kontinuierlich bestrahlt. Wäh­ rend der Nd:YAG-Laser in Fig. 3 nicht eingezeichnet ist, wird sein ausgesandter und fokussierter Lichtstrahl durch zwei Linien (12) verdeutlicht, bei denen die Lichtintensität auf den 1/e²-ten Teil der Intensität auf der Symmetrieachse (13) des Lichtstrahls abgefallen ist. Das aufgeschmolzene und durch die Oberflä­ chenspannung in der Umschmelzzone (14) zu einer Lotperle zusammengezo­ gene Lotmaterial benetzt die Anschlußfläche und trennt sich von der nichtaufge­ schmolzenen Lotpaste (15) ab. Auf der lötbaren Metallisierungsschicht der An­ schlußfläche bildet sich ein wohlgeformter Lothöcker (16) aus (Fig. 4). Die außer­ halb des Lothöckers noch verbliebene Lotpaste (15) wird in bekannter Weise ab­ gespült, sobald alle gewünschten Anschlußflächen mit Lothöckern versehen sind. Zur Positionierung des Lichtstrahles für die Herstellung mehrere Lothöcker nacheinander ist der Lichtstrahl mit einer Geschwindigkeit bis etwa 1 m/s durch Ablenkeinrichtungen bewegbar.In a second exemplary embodiment of the method according to the invention, a 400 μm thick solder paste layer ( 11 ) (for example approximately eutectic lead / tin solder) is first applied to the solderable metallization layer ( 4 ) made of nickel with a gold plating for the purpose of producing a solder bump ( Fig. 3). The solder paste layer is continuously irradiated in the area of the solderable metallization layer of the connection surface by an Nd: YAG laser with the power 1 W-15 W and a Gaussian radius of approx. 50 µm-1000 µm. While the Nd: YAG laser is not shown in FIG. 3, its emitted and focused light beam is illustrated by two lines ( 12 ), in which the light intensity on the 1 / e²-th part of the intensity on the axis of symmetry ( 13 ) the light beam has fallen off. The melted and by the surface tension in the remelting zone ( 14 ) to a solder bead drawn together solder material wets the connection surface and separates from the non-melted solder paste ( 15 ). On the solderable metallization layer at the end surface a well-formed solder bump ( 16 ) forms ( Fig. 4). The solder paste ( 15 ) remaining outside the half of the solder bump is rinsed off in a known manner as soon as all the desired pads are provided with solder bumps. To position the light beam for the production of several solder bumps in succession, the light beam can be moved at a speed of up to approximately 1 m / s by deflection devices.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Lotpaste strukturiert aufgedruckt, wobei die Größen bzw. Durchmesser der auf den Anschlußflächen aufgedruckten Lotpastenschichten dem Laserstrahl­ durchmesser angepaßt sind, also etwa dem doppelten Gauß-Radius entspre­ chen. Das spart Lotpastenmaterial und erleichtert den Spülschritt, falls das ge­ samte aufgebrachte Lotmaterial umgeschmolzen wird.In a further embodiment of the method according to the invention, the Structured solder paste printed, the sizes or diameters of the the pad printed solder paste layers the laser beam  diameter are adjusted, so correspond to about twice the Gaussian radius chen. This saves solder paste material and makes the rinsing step easier, if that is entire applied solder material is remelted.

Claims (32)

1. Verfahren zur Herstellung von Lothöckern auf einem oder mehreren vorbe­ stimmten, lötbaren oder nicht lötbaren Bereichen einer Oberfläche, insbe­ sondere elektrischer Anschlußflächen, wobei Lotmaterial für die herzustel­ lenden Lothöcker in unmittelbare Nähe der mit Lothöcker zu versehenden Oberflächenbereiche gebracht wird und ferner dieses Lotmaterial mit energiereicher Strahlung in einem oder mehreren örtlich begrenzten Ge­ bieten aufgeschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das in einem örtlich begrenzten Gebiet aufgeschmolzene und durch die Oberflächenspannung zu einer Lotperle sich zusammenziehende Lotma­ terial einen vorbestimmten Oberflächenbereich benetzt, wobei ein Lot­ höcker ausgebildet wird, dessen Form zur Herstellung einer Lötverbindung besonders gut geeignet ist.1. A method for producing solder bumps on one or more pre-determined, solderable or non-solderable areas of a surface, in particular special electrical connection surfaces, solder material for the solder bumps to be produced being brought into the immediate vicinity of the surface areas to be provided with solder bumps and also this solder material High-energy radiation in one or more localized Ge offer is melted, characterized in that the melted in a localized area and contracting by the surface tension to a solder pearl Lotma material wets a predetermined surface area, a solder bump is formed, the shape of which Making a solder joint is particularly well suited. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lotmaterial als feinkörnige Lotpaste auf einen oder mehrere Oberflächenbereiche schichtförmig aufgetragen wird.2. The method according to claim 1, characterized, that the solder material as fine-grained solder paste on one or more Surface areas is applied in layers. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem oxidierten und damit nicht oder schwer lötbaren Oberflä­ chenbereich ein in der Lotpaste enthaltenes Flußmittel die Oxidschicht auf­ bricht und eine Benetzung des oxidfreien Oberflächenbereiches durch das Lotmaterial gestattet.3. The method according to claim 2, characterized, that with an oxidized and therefore not or difficult to solder surface area, a flux contained in the solder paste on the oxide layer breaks and a wetting of the oxide-free surface area by the Lot material allowed. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotpastenschicht 100 µm-1000 µm dick ist und aus einer der bekannten Lotlegierungen besteht. 4. The method according to any one of claims 2 to 3, characterized, that the solder paste layer is 100 microns-1000 microns thick and one of the known solder alloys.   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einen Oberflächenbereich aufgebrachte Lotpastenschicht in ihren Querschnittsabmessungen der Strahlquerschnittsgeometrie der energiereichen Strahlung angepaßt wird, insbesondere die Größenordnung des Durchmessers der Lotpastenschicht etwa dem doppelten Gauß-Ra­ dius der energiereichen Strahlung entspricht.5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized, that the solder paste layer applied to a surface area in their cross-sectional dimensions of the beam cross-sectional geometry of the high-energy radiation is adjusted, especially the order of magnitude of the diameter of the solder paste layer about twice the Gauss Ra dius corresponds to high-energy radiation. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht oder schwer lötbaren Oberflächenbereichen in einem oder mehreren vorgelagerten Verfahrensschritten lötbare oder gut lötbare Oberflächenbereiche hergestellt werden.6. The method according to claim 1, characterized, that with non or difficult to solder surface areas in one or several upstream process steps solderable or easily solderable Surface areas are produced. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vorgelagerten Verfahrensschritt ein lötbarer oder gut lötbarer Oberflächenbereich hergestellt wird, indem eine Oberflächenmodifikation durch den Transfer eines geeigneten Materials vorgenommen wird.7. The method according to claim 6, characterized, that in a preceding process step a solderable or easily solderable Surface area is made by a surface modification by transferring a suitable material. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenmodifikation ein Aufbrechen der Oxidschicht und die Bildung einer lötbaren Mischung oder/und Legierung von Oberflächen- und Transfermaterial bewirkt.8. The method according to claim 7, characterized, that the surface modification is a breakup of the oxide layer and the Formation of a solderable mixture and / or alloy of Surface and transfer material effects. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Transfermaterial auf der den Oberflächenbereichen zugewandten Seite eines Transfermaterialträgers schichtförmig aufgebracht ist und daß der mit Transfermaterial beschichtete Träger in unmittelbarer Nähe zu den Oberflächenbereichen angeordnet wird. 9. The method according to claim 8, characterized, that the transfer material on the surface areas facing Side of a transfer material carrier is applied in layers and that the carrier coated with transfer material in the immediate vicinity of the Surface areas is arranged.   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Transfermaterial auf dem Transfermaterialträger vor dem Transfer in einem örtlich begrenzten Gebiet in direkten Kontakt mit dem diesem ört­ lich begrenzten Gebiet zugehörigen Oberflächenbereich gebracht wird.10. The method according to claim 9, characterized, that the transfer material on the transfer material carrier before the transfer in a local area in direct contact with the local Lich limited area associated surface area is brought. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in mehreren vorgelagerten Verfahrensschritten ein lötbarer oder gut lötbarer Oberflächenbereich hergestellt wird, indem der durch Material­ transfer modifizierte und aktivierte Oberflächenbereich nachfolgend in einem oder mehreren Metallisierungsbädern mit einer oder mehreren zusätzlichen lötbaren Schichten versehen wird.11. The method according to any one of claims 6 to 10, characterized, that in several upstream process steps a solderable or good solderable surface area is made by the material transfer modified and activated surface area below in one or more metallization baths with one or more additional solderable layers is provided. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Metallisierungsbäder eine Nickelschicht und danach eine Goldschutzschicht aufgebracht werden.12. The method according to claim 11, characterized, that through the metallization baths a nickel layer and then a Gold protective layer can be applied. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Lotmaterial auf der den Oberflächenbereichen zugewandten Seite eines Lotmaterialträgers schichtförmig aufgebracht ist und daß der mit Lotmaterial beschichtete Träger in unmittelbarer Nähe zu den Oberflä­ chenbereichen angeordnet wird.13. The method according to any one of claims 6 to 12, characterized, that the solder material on the side facing the surface areas a solder material carrier is applied in layers and that with Carrier coated with solder material in the immediate vicinity of the surface arranged areas. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lotmaterial auf dem Lotmaterialträger vor dem Aufschmelzen des Lotmaterials in einem örtlich begrenzten Gebiet in direkten Kontakt mit dem diesem örtlich begrenzten Gebiet zugehörigen Oberflächenbereich ge­ bracht wird. 14. The method according to claim 13, characterized, that the solder material on the solder material carrier before melting the Solder material in a local area in direct contact with the this geographic area associated ge surface area is brought.   15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotmaterialschicht auf dem Lotmaterialträger 20 µm-500 µm dick ist und aus einer der bekannten Lotlegierungen besteht.15. The method according to any one of claims 13 to 14, characterized, that the solder material layer on the solder material carrier 20 microns-500 microns thick is and consists of one of the known solder alloys. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Lotmaterialträger das Strahlprofil und/oder die Ausbreitungsrich­ tung der energiereichen Strahlung nahezu unverändert läßt.16. The method according to any one of claims 13 to 15, characterized, that the solder material carrier the beam profile and / or the direction of propagation tion of high-energy radiation leaves almost unchanged. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Lotmaterialträger das Strahlprofil der energiereichen Strahlung durch Fokussierung beeinflußt und/oder die Ausbreitungsrichtung der energiereichen Strahlung verändert.17. The method according to any one of claims 13 to 16, characterized, that the solder material carrier the beam profile of the high-energy radiation influenced by focusing and / or the direction of propagation of the high-energy radiation changed. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Lotmaterialträger immer über demjenigen Oberflächenbereich positioniert wird, auf dem fortan ein Lothöcker erzeugt wird.18. The method according to any one of claims 13 to 17, characterized, that the solder material carrier always over that surface area is positioned on which from now on a solder bump is generated. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Lotmaterialträger von der energiereichen Strahlung durchdrungen wird und daß der Lotmaterialträger die energiereiche Strahlung wenig ab­ sorbiert.19. The method according to any one of claims 13 to 18, characterized, that the solder material carrier is penetrated by the high-energy radiation and that the solder material carrier absorbs little energy sorbed. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein örtlich begrenztes Gebiet, in dem Lotmaterial aufgeschmolzen wird, durch die Strahlquerschnittsgeometrie der energiereichen Strahlung und/oder Blendeneinrichtungen für die energiereiche Strahlung bestimmt wird.20. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized, that a localized area in which solder material is melted due to the beam cross-section geometry of the high-energy radiation  and / or aperture devices for the high-energy radiation determined becomes. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die energiereiche Strahlung durch Blenden und/oder eine Fokussier­ einrichtung so beeinflußt wird, daß in der Lotmaterialschicht ein kleiner Strahldurchmesser mit einer hohen Leistungsdichte resultiert.21. The method according to any one of claims 2 to 20, characterized, that the high-energy radiation through apertures and / or a focusing device is influenced so that a small in the solder material layer Beam diameter with a high power density results. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die energiereiche Strahlung jeden mit einem Lothöcker zu versehen­ den Oberflächenbereich durch Positioniereinrichtungen und/oder Ablen­ keinrichtungen erreicht.22. The method according to claim 21, characterized, that the high-energy radiation to provide everyone with a solder bump the surface area through positioning devices and / or deflections no directions reached. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß als energiereiche Strahlung kontinuierlich ausgestrahltes Licht eines Lasers eingesetzt wird.23. The method according to any one of claims 1 to 22, characterized, that light emitted continuously as high-energy radiation Lasers is used. 24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativgeschwindigkeit, mit der der Laserstrahl über die mit Lothöcker zu versehende Oberfläche bewegt wird, bis ca. 1 m/s beträgt, wobei dazu vorzugsweise galvanooptische Ablenkeinrichtungen verwendet werden.24. The method according to claim 23, characterized, that the relative speed at which the laser beam passes over the Surface to be provided is moved up to approx. 1 m / s, wherein preferably galvano-optical deflection devices are used for this become. 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß als Lotmaterialträger eine planparallele Glasplatte verwendet wird. 25. The method according to any one of claims 23 or 24, characterized, that a plane-parallel glass plate is used as the solder material carrier.   26. Vorrichtung zur Herstellung von Lothöckern nach einem der Ansprüche 1 bis 25, bestehend aus einer Energiequelle, die eine energiereiche Strah­ lung aussendet, und Lotmaterial, das sich in unmittelbarer Nähe zu den Oberflächenbereichen befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Lotmaterial derart angeordnet ist, daß ein Oberflächenbereich mit einer durch die energiereiche Strahlung aus dem Lotmaterial aufgeschmol­ zenen Lotmaterialperle benetzbar ist.26. Device for the production of solder bumps according to one of claims 1 to 25, consisting of an energy source that emits an energetic beam sends out, and solder material that is in close proximity to the Surface areas, characterized, that the solder material is arranged such that a surface area with one melted out of the solder material by the high-energy radiation zenen solder material pearl is wettable. 27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Strahlformung der energiereichen Strahlung ein­ gesetzt ist und/oder daß zur Strahlführung Positionier- und/oder Strahlablenkeinrichtungen benutzt sind.27. The apparatus according to claim 26, characterized, that a device for beam shaping the high-energy radiation is set and / or that for beam guidance positioning and / or Beam deflection devices are used. 28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Lotmaterial als Lotpastenschicht auf den Oberflächenbereichen aufgebracht ist oder daß ein mit Lotmaterial beschichteter Lotmaterialträger verwendet wird.28. Device according to one of claims 26 or 27, characterized, that the solder material as a solder paste layer on the surface areas is applied or that a solder material carrier coated with solder material is used. 29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Lotmaterial beschichtete Seite des Lotmaterialträgers in direktem Kontakt mit einem Oberflächenbereich steht und der Lotmaterial­ träger in seiner Lage, insbesondere durch eine Ansaugeinrichtung, fixiert ist.29. The device according to claim 28, characterized, that the side of the solder material carrier coated with solder material in is in direct contact with a surface area and the solder material carrier fixed in its position, in particular by a suction device is. 30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Lotmaterial aus einer Blei-Zinn-Legierung oder einer anderen bekannten Lotlegierung besteht. 30. Device according to one of claims 26 to 29, characterized, that the solder material is made of a lead-tin alloy or another known solder alloy.   31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiequelle ein Laser, insbesondere ein Nd:YAG-Laser, eingesetzt ist.31. Device according to one of claims 26 to 30, characterized, that a laser, in particular an Nd: YAG laser, is used as the energy source, is inserted. 32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lotmaterialträger für das Lotmaterial eingesetzt und als planparalle­ le Glasplatte ausgebildet ist.32. Device according to claim 31, characterized, that a solder material carrier is used for the solder material and as a plane parallel le glass plate is formed.
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