DE19716946A1

DE19716946A1 - Verfahren zum Kontaktieren eines Bauelementes mit einer Leiterplatte

Info

Publication number: DE19716946A1
Application number: DE1997116946
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl Ing Stalljann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1998-10-29

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontak tieren eines wärmeerzeugenden integrierten Bauelementes mit einer Leiterplatte.

Integrierte Bauelemente, wie z. B. Flipchips haben im Betrieb aufgrund ihrer Wärmeentwicklung eine größere Ausdehnung als die mit ihr kontaktierte Leiterplatte. Aufgrund dieser Wärme ausdehnung treten Spannungen zwischen dem Bauelement und der Leiterplatte auf, die kompensiert werden müssen. Zu diesem Zweck wird zwischen dem Bauelement und der Leiterplatte eine Fließpaste (Underfill) eingebracht, die unter Wärmeeinwirkung (ca. 150°C) über einen längeren Zeitraum (2 bis 3 Stunden) aushärten muß und mechanische Spannungen auszugleichen ver mag.

Neben durch Wärmeeinwirkung auftretenden Beeinflussungen der Bauelemente kann ein derartiger zeitraubender Aushärtungspro zeß nicht bei Masseprodukten zur Anwendung gelangen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglich keit aufzuzeigen, durch die die Verbindung eines integrierten Bauelementes mit einer Leiterplatte unter Umgehung der Aus härtungszeit zeitlich erheblich verkürzt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Bauelement zunächst mit einem Teilbereich eines flexiblen Trägers kontaktiert wird und anschließend ein anderer Teilbe reich des Trägers mit der Leiterplatte elektrisch verbunden wird.

Durch eine derartige Kontaktierung des Bauelementes mit der Leiterplatte können das Aufbringen der Fließpaste und der an schließend durchzuführende Aushärtungsprozeß entfallen. Auf grund des flexiblen Trägers können platzsparende Anordnungen von Bauelementen durch Falten des Trägers realisiert werden. Auch ein Austausch defekter, zu ersetzender Bauteile geht in diesem Fall einfacher vonstatten, da lediglich der mit der Leiterplatte verbundene Teilbereich des Trägers gelöst zu werden braucht. Letztendlich kann dieser flexible Träger auch herkömmliche IC-Gehäuse ersetzen.

Die jeweilige elektrische Verbindung mit dem Bauelement sowie mit der Leiterplatte kann auf mehrere Arten erfolgen. So ist es denkbar, den Träger mittels einer Steckverbindung mit dem Bauelement einerseits und mit der Leiterplatte andererseits zu verbinden. Als zweckmäßig und preiswert haben sich jedoch Lötverbindungen erwiesen, wobei auch das Bügellöten zum Ein satz gelangen kann. Dabei kann in vorteilhafter Weise die Qualität der Lötstellen bei einseitig aufgebrachtem Lot durch den durchsichtigen Träger hindurch per Sichtkontrolle beur teilt werden.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher er läutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel zur Befestigung eines integrierten, wärmeerzeugenden Bauelementes auf einer Leiter platte,

Fig. 2 den als Folie gestalteten Träger für das Bauelement,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel zur Befestigung eines Bauelementes auf einer Leiterplatte,

Fig. 4 eine Folie mit aufgebrachten Lötpfaden.

Bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen soll ein integriertes Bauelement 1, wie z. B. ein Flipchip auf einer Leiterplatte 2 befestigt werden. Zur Befestigung wird in diesen Ausführungsbeispielen als Träger eine flexible Fo lie 3 (Fig. 2) eingesetzt, deren einer Teilbereich 4 zur Kontaktierung mit dem Bauelement 1 dient, während d,er andere Teilbereich 5 mit der Leiterplatte 2 elektrisch und mecha nisch verbunden wird. Auf beiden Teilbereichen 4 und 5 ist durch Punkte die Anordnung der Lötstellen angedeutet.

Hierbei wird zunächst der Teilbereich 4 mit dem Bauelement 1 kontaktiert und anschließend der Teilbereich 5 mit der Lei terplatte 2 elektrisch und mechanisch verbunden. Aufgrund der flexiblen Folie 3 kann das Bauelement 1 im Bedarfsfall platz sparend angeordnet werden.

In der Fig. 3 ist eine weitere Unterbringung und Kontaktie rung eines wärmeerzeugenden Bauelementes 6 auf einer Leiter platte 7 dargestellt. Hierbei wird zunächst das Bauteil 8 mit seinen beiden Anschlüssen 9 und 10 mit der Leiterplatte 7 z. B. durch Löten kontaktiert. Anschließend wird der Teilbe reich 11 der Folie 12 mit dem Bauelement 6 durch Löten ver bunden, während der Teilbereich 13 der Folie 12 z. B. durch Bügellöten mit der Leiterplatte kontaktiert wird. Das auf diese Weise an die Leiterplatte angeschlossene Bauelement 6 kann platzsparend räumlich oberhalb des Bauteils 8 angeordnet werden. Dabei sind in Fig. 4 die der Lötung dienenden Berei che durch Punkte im Teilbereich 11 und durch Lötpfade im Teilbereich 13 angedeutet.

Claims

1. Verfahren zum Kontaktieren eines wärmeerzeugenden inte grierten Bauelementes (1, 6) mit einer Leiterplatte (2, 7), dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (1, 6) zunächst mit einem Teilbereich (4, 11) eines flexiblen Trä gers (3, 12) kontaktiert wird und anschließend ein anderer Teilbereich (5, 13) des Trägers (3, 12) mit der Leiterplatte (2, 7) elektrisch verbunden wird.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trager als Folie (3, 12) gestaltet ist, dessen einer Teilbereich (4, 11) Löt mittel für das Bauelement (1, 6) aufweist, während der andere Teilbereich (5, 13) mit Lötpfaden zur Verbindung mit der Lei terplatte (2, 7) versehen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß das Kontaktieren der Folie (3, 12) mit der Leiter platte (2, 7) durch Bügellöten erfolgt.