DE19548046A1 - Verfahren zur Herstellung von für eine Flip-Chip-Montage geeigneten Kontakten von elektrischen Bauelementen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von für eine Flip-Chip-Montage geeigneten Kontakten von elektrischen Bauelementen

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel­ lung von für eine Flip-Chip-Montage geeigneten Kontakten von elektrischen Bauelementen nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 1.
In der älteren deutschen Patentanmeldung P 444 15 411.9 ist eine Verkapselung für elektronische Bauelemente mit einer Bauelemente-Strukturen auf einem Substrat verschließenden Kappe beschrieben, bei der die Kappe durch eine auf dem Substrat vorgesehene Abdeckung gebildet ist, welche in Berei­ chen der Bauelemente-Strukturen diese aufnehmende Ausnehmun­ gen besitzt. Eine derartige Verkapselung schützt die Bauele­ mente-Strukturen gegen Umwelteinflüsse, so daß derartig ver­ kapselte elektronische Bauelemente ohne ein weiteres Gehäuse direkt weiterverwendbar sind.
Mit zunehmender Miniaturisierung werden Bauelemente ange­ strebt, die ein minimales Gehäusevolumen beanspruchen und eine niedrige Bauhöhe besitzen. Derartige Anforderungen stel­ len sich beispielsweise bei der Anwendung von elektronischen Bauelementen in Chipkarten, wie beispielsweise Telefonkarten oder Kreditkarten. Bauelemente mit einer Verkapselung nach der oben genannten älteren deutschen Patentanmeldung erfüllen diese Anforderungen optimal. Dies gilt insbesondere dann, wenn sie in einer für eine Flip-Chip-Montage geeigneten Aus­ gestaltung realisiert sind.
Bisher werden für eine Flip-Chip-Montage geeignete Bauele­ mente in einem Gehäuse, insbesondere einem Keramikgehäuse, montiert. Dabei müssen an den Anschlußflächen - Pads - des Bauelementesystems selektiv lötfähige Schichten mit Höckern - Bumps - vorgesehen werden, so daß dazu eine Reihe von Prozeß­ schritten erforderlich sind, die insbesondere für OFW-Bauele­ mente sehr problematisch sind, weil wegen sich überlappender flächiger Fingerstrukturen die Wahrscheinlichkeit von Kurz­ schlüssen größer wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem die Herstellung von lötfähigen Schichten für eine Flip-Chip-Montage geeignete Kontakte ohne Beeinträchtigung von Bauelemente-Strukturen möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindungen sind Gegenstand von Unteran­ sprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels gemäß den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren hergestellten OFW-Bauelementes; und
Fig. 2 eine schematische Teildarstellung des Bauelementes nach Fig. 1 in Aufsicht.
Gemäß Fig. 1 besteht ein OFW-Bauelement generell aus einem piezoelektrischen Substrat 1 und darauf vorgesehenen leiten­ den Strukturen 3, bei es sich beispielsweise um Elektroden­ finger von Interdigitalwandlern, Resonatoren oder Reflektoren handeln kann. Wie in der eingangs genannten älteren deutschen Patentanmeldung beschrieben, sind die elektrisch leitenden Strukturen 3 durch eine Kappe 2 abgedeckt, welche die Strukturen gegen Umwelteinflüsse schützt und das Bauelement ist mit der Abdeckung 2 und dem Substrat 1 als "Gehäuse" di­ rekt weiterverwendbar.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen für eine Flip-Chip-Montage geeignete Kontakte für die elektrische Kontaktierung der lei­ tenden Strukturen 3 herzustellen. Wie aus Fig. 1 schematisch ersichtlich, ist in der Abdeckung 2 ein Fenster 6 vorgesehen, durch das hindurch eine lötfähige Schicht 4 aufgebracht wird, welche mit einer (nicht dargestellten) Anschlußfläche - Pad - der elektrisch leitenden Strukturen 3 in Kontakt steht. Die lötfähige Schicht 4 liegt dabei auch auf Teilen der Abdeckung 2 auf, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Bei der lötfähi­ gen Schicht 4 kann es sich beispielsweise um eine Chrom/Chromkupfer/Kupfer/Gold-Schicht handeln.
Zur Herstellung von lötfähigen Schichten kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zunächst eine Schicht aus löt­ fähigem Material ganzflächig, d. h. auch auf die die gesamte Abdeckung 2 aufgedampft werden, die sodann so strukturiert wird, daß sich einzelne lötfähige Schichten 4 ergeben, die jeweils mit Pads der elektrisch leitenden Strukturen 3 in Kontakt stehen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform können die elektrisch lötfähigen Schichten 4 auch durch Masken aufgedampft werden, welche die Schichtabmessungen festlegen.
Nach der Herstellung der lötfähigen Schichten werden in die Fenster 6 mit den lötfähigen Schichten 4 in Kontakt tretende Bumps 7 eingebracht und mit den Schichten 4 verlötet. Über diese Bumps 7 kann das Bauelement in einer elektrischen Schaltung montiert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß die lötfähigen Schichten 4 und die Bumbs 7 erst nach der Aufbrin­ gung der die Bauelementestrukturen gegen Umwelteinflüsse schützenden Abdeckung 2 hergestellt werden. Daher können die Bauelementestrukturen durch sich aus den Verfahrensschritten bei der Herstellung der lötfähigen Schichten und der Bumps ergebenden Einflüsse nicht mehr beeinträchtigt werden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die lötfähigen Schichten großflächig hergestellt werden können und ihre Ab­ messungen daher groß gegen die der (nicht dargestellten) Pads sein können.
Um die Strukturierung einer ganz flächig aufgedampften Schicht 4 zu vermeiden, können die Fenster 6 in der Abdeckung 2 so gestaltet sein, daß sie als Masken für die leitfähige Schich­ ten 4 wirken und gleichzeitig an ihren Rändern nicht bedampft werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von für eine Flip-Chip-Montage geeigneten Kontakten von elektrischen Bauelementen, insbeson­ dere von mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Bau­ elementen - OFW-Bauelemente - , bei denen auf einem Substrat (1) vorgesehene elektrisch leitende Strukturen (3) durch eine kappenförmige Abdeckung (2) dicht gegen Umwelteinflüsse ver­ kapselt sind, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Herstellung der Abdeckung (2) lötfähige Schichten (4) aufgebracht werden, die durch Fenster (6) in der Abdeckung (2) hindurch mit Anschlußflächen - Pads - der elektrisch lei­ tenden Strukturen (3) in Kontakt stehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zunächst eine Schicht aus lötfähigem Material ganz flächig aufgedampft wird und daß die ganzflächige Schicht so strukturiert wird, daß sich einzelne lötfähige Schichten (4) ergeben, die jeweils mit Pads der elektrisch leitenden Strukturen (3) in Kontakt stehen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß elektrisch leitfähige Schichten (4) durch Masken aufgedampft werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der leitfähigen Schichten (4) groß gegen die Abmessungen der Pads der leiten­ den Strukturen (3) sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Fenster in der Abdeckung (2) mit den lötfähigen Schichten (4) in Kontakt tretende Bumps (7) eingebracht werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß leitfähige Schichten (4) ganzflächig aufgedampft wird, wobei die Abdeckung (2) derart als Maske verwendet wird, daß die aufgedampfte Schicht auf den leitfähigen Schichten (4) mit jener auf der Abdeckung (2) nicht leitend verbunden ist.
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