DE19747579C1 - Viscous fluid adhesive material dispenser e.g. semiconductor chip - Google Patents

Viscous fluid adhesive material dispenser e.g. semiconductor chip

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Abstract

The dispenser has a rigid retainer (1,6) with a dispenser head (3) fixed to the retainer. The dispenser head is connected to the rigid retainer by a fixture (2a,2b,12a,12b), which allows movement of the dispenser head with two degrees of freedom. The dispenser head has a number of liquid dispensing devices (5). The fixture is specifically formed by a ball- ended joint, with a plate (14) fixed to the ball-pan (12a) of the ball-ended joint (12a,12b) in such a way that the vertical forms the surface normal to the side facing towards the component to be glued (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen eines viskosen Fluids auf ein planes Bauteil.The invention relates to a device for applying a viscous fluids on a flat component.

Halbleiterchips können zum Schutz vor äußeren Einflüssen in sogenannte Hohlraumgehäuse eingebaut werden, die aus Plastik oder Keramik bestehen können. Hohlraumgehäuse besitzen zur Chipaufnahme eine Vertiefung. Das Grundmaterial ist gesinter­ tes Aluminiumoxid, auf dem mehrlagige Metallisierungsschich­ ten aufgebracht sein können. Die bekanntesten Vertreter sind die sogenannten Pin-Grid-Arrays (PGA). Der Halbleiterchip wird in die Vertiefung geklebt. Als Kleber wird Silberleit­ kleber oder Epoxid verwendet. Nach dem Aushärten des Klebers bei Temperaturen bis zu 200°C wird das Gehäuse durch Aufbrin­ gen eines Deckels hermetisch abgeschlossen.Semiconductor chips can be used to protect against external influences so-called cavity housings are installed, which are made of plastic or ceramic can exist. Have cavity housing for Chip recording a well. The basic material is sintered alumina, on the multilayer metallization layer ten can be applied. The best known representatives are the so-called pin grid arrays (PGA). The semiconductor chip is glued into the recess. Silberleit is used as an adhesive glue or epoxy used. After the glue has hardened at temperatures up to 200 ° C, the housing is attached hermetically sealed against a cover.

Für eine hohe Zuverlässigkeit des Halbleiterbauelementes ist es notwendig, daß beim Aufkleben des Halbleiterchips keine Hohlstellen in der Klebeschicht entstehen. Dies erfordert ei­ nen gleichmäßigen Kleberauftrag auf dem Boden des Gehäuses. Die Gehäuse weisen häufig relativ hohe Herstellungstoleranzen bezüglich der Planparallelität auf. Bei einer Gehäusefläche von 20 bis 40 mm2 kann die Herstellungstoleranz des Gehäuse­ bodens 10 bis 20 µm betragen. Durch Feuchtebildung in den Hohlstellen kann die Zuverlässigkeit des Halbleiterbauelemen­ tes stark reduziert werden. Beim Auflöten des Halbleiterbau­ elementes auf den Systemträger kann es durch die hohe Tempe­ ratur zu einer Dampfblasenexplosion kommen, so daß im Extrem­ fall der Chip vom Gehäuseboden abgesprengt werden kann. Der Ausfall des Halbleiterbauelementes kann jedoch auch erst nach längerer Zeit auftreten.For high reliability of the semiconductor component, it is necessary that no cavities arise in the adhesive layer when the semiconductor chip is glued on. This requires an even application of adhesive to the bottom of the housing. The housings often have relatively high manufacturing tolerances with regard to plane parallelism. With a housing area of 20 to 40 mm 2 , the manufacturing tolerance of the housing bottom can be 10 to 20 µm. The reliability of the semiconductor components can be greatly reduced by the formation of moisture in the cavities. When soldering the semiconductor device element to the leadframe, the high temperature can lead to a vapor bubble explosion, so that in extreme cases the chip can be blasted off the bottom of the housing. However, the failure of the semiconductor component can only occur after a long time.

Der Ausfall des Halbleiterbauelementes wird unter anderem von der Gleichmäßigkeit des Kleberaufbringens auf den Gehäusebo­ den mit bestimmt. Die Klebevorrichtung besteht aus einem Vor­ ratsbehälter, die den Kleber enthält, und einem sogenannten Klebespenderkopf, der mit dem Vorratsbehälter fest und starr verbunden ist. Im Klebespenderkopf sind eine Vielzahl von Do­ siernadeln angebracht, deren Anzahl und Durchmesser von der zu beklebenden Fläche abhängt. Zum Kleberauftrag berührt der Klebespenderkopf, der sogenannte Showerhead, das zu bekleben­ de Gehäuse. Es wird ein sehr geringer Druck ausgeübt, der durch einen Überhub des Showerheads zustande kommt. Der Über­ hub wird als der Weg bezeichnet, den die Klebevorrichtung zu­ sätzlich zum Abstand zwischen Showerhead und zu beklebender Oberfläche des Gehäuses beim Klebevorgang zurücklegt. Der Überhub ist vorgegeben. Dann wird eine definierte Klebermenge durch die Dosiernadeln entsprechenden Durchmessers auf dem Substrat abgesetzt. Ein Aufliegen der Dosiernadeln auf der Gehäuseoberfläche ist notwendig, um eine definierte Kleber­ menge absetzen zu können. Anderenfalls könnte Kleber seitlich in einen Zwischenraum eintreten. Die Fläche, auf die der Kle­ ber aufgetragen wird, ist etwas kleiner als die Chipfläche und der geometrischen Form des Halbleiterchips angepaßt. Die Schichtdicke des Klebers ist abhängig von der Größe des Chips sowie der verwendeten Gehäusebauform. Bei den PGAs wird eine Kleberschicht von ca. 30 bis 40 µm aufgebracht, bei den soge­ nannten Small Outline J-Leaded Gehäusen (SOJ) beträgt die Schichtdicke in etwa 10 bis 15 µm. Diese Vorgehensweise ist jedoch auch auf andere Gehäusetypen denkbar. Durch die Fixie­ rung des Showerheads und die Werkstücktoleranzen des Gehäuse­ bodens ist nicht sichergestellt, daß Showerhead und Gehäuse­ boden beim Auftrag des Klebers planparallel zueinander ausge­ richtet sind. Bei nur einem kleinen Winkelversatz zwischen Gehäuseboden und Showerhead ist der Kleberauftrag ungleichmä­ ßig. Der Einschluß von Hohlstellen in der Kleberschicht nach dem Aufbringen des Halbleiterchips ist folglich nicht aus zu­ schließen.The failure of the semiconductor component is among others from the uniformity of the adhesive application on the housing bo  the determined with. The gluing device consists of a pre storage container that contains the adhesive, and a so-called Adhesive dispenser head that is fixed and rigid with the storage container connected is. In the adhesive dispenser head are a variety of do attached needles, the number and diameter of which depends on the surface to be glued. The touches to the glue application Adhesive dispenser head, the so-called showerhead, to stick on de housing. Very little pressure is applied, the is caused by an overstroke of the showerhead. The About hub is referred to as the path that the gluing device takes in addition to the distance between the showerhead and the person to be glued Surface of the housing covered during the gluing process. Of the Overstroke is specified. Then a defined amount of glue through the dosing needles of the appropriate diameter on the Deposited substrate. A resting of the dosing needles on the Housing surface is necessary to get a defined adhesive to be able to sell a lot. Otherwise, glue could be on the side to step into a space. The surface on which the Kle is slightly smaller than the chip area and adapted to the geometric shape of the semiconductor chip. The The layer thickness of the adhesive depends on the size of the chip and the housing design used. With the PGAs one Adhesive layer of approx. 30 to 40 µm applied to the so-called Small Outline J-Leaded Enclosures (SOJ) is the Layer thickness in about 10 to 15 microns. This procedure is but also conceivable for other types of housings. By the fixie the showerhead and the workpiece tolerances of the housing Soil is not assured that showerhead and housing floor when applying the adhesive plane parallel to each other are aimed. With only a small angular misalignment between The case base and showerhead are not evenly applied ugly. The inclusion of voids in the adhesive layer after the application of the semiconductor chip is therefore not too conclude.

Der Showerhead wird nach jedem Schichtwechsel sowie nach je­ dem Produktwechsel ausgetauscht. Zudem ist eine mehrmalige Reinigung der Dosiernadeln pro Tag notwendig, da sich an die­ sen Ablagerungen des Klebers bilden und einen gleichmäßigen Kleberauftrag verhindern. Nach jeder Reinigung bzw. nach je­ dem Wechsel und Austausch des Showerheads ist eine neue Ju­ stierung bezüglich der planparallelen Einstellung zum Gehäu­ seboden notwendig. Diese wird manuell vom Personal vorgenom­ men. Zu diesem Zweck wird auf ca. 10 bis 15 Gehäuseböden Kle­ ber aufgetragen, nach jedem Auftrag wird durch eine Sichtprü­ fung die Gleichmäßigkeit des Kleberauftrags kontrolliert. Ist diese nicht zufriedenstellend, wird der verstellbare Shower­ head neu justiert. Sodann wird auf dem nächsten Gehäuseboden die Gleichmäßigkeit des Kleberauftrags kontrolliert. Die An­ passung des Showerheads an die Planarität des Gehäusebodens wird folglich auf empirische Weise durchgeführt. Während der Einjustierung des Showerheads wird zusätzlich der Winkel ei­ ner Außenseite des Klebespenderkopfes zur nächstliegenden in­ neren Umrandung des Gehäuses überprüft und ggf. korrigiert, so daß sich diese Seiten parallel gegenüberstehen.The showerhead will change after every shift change as well exchanged the product change. It is also a multiple  It is necessary to clean the dispensing needles every day, as they follow the form deposits of the adhesive and an even Prevent application of glue. After each cleaning or after the change and exchange of the showerhead is a new Ju Positioning with respect to the plane-parallel setting to the housing seboden necessary. This is done manually by the staff men. For this purpose, Kle applied, after each application is visually inspected control the uniformity of the adhesive application. Is this is not satisfactory, the adjustable shower head readjusted. Then on the next case bottom checks the uniformity of the adhesive application. The An Fit the showerhead to the planarity of the housing base is therefore carried out empirically. During the Adjusting the showerhead also makes the angle egg ner outside of the adhesive dispenser head to the nearest in checked and corrected if necessary, so that these sides face each other in parallel.

Nachteilig bei der beschriebenen Vorgehensweise ist der für die Justage erforderliche Zeitaufwand, der nach jedem Aus­ tausch bzw. Reinigungsvorgang des Showerheads vorgenommen werden muß. Weiterhin wird die Parallelität von Klebespender­ kopf und Gehäuseboden, die für einen gleichmäßigen Kleberauf­ trag erforderlich ist, nur auf empirische Weise ermittelt, um die Ungleichmäßigkeit des Klebeauftrages auf ein Minimum zu reduzieren.The disadvantage of the procedure described is that for the adjustment required time after each off the showerhead is replaced or cleaned must become. Furthermore, the parallelism of adhesive dispensers head and case back, for an even glue application is required to be determined only empirically the unevenness of the adhesive application to a minimum to reduce.

Die DE 36 24 944 C2 beschreibt eine Vorrichtung zum Dosieren viskoser Klebstoffe mit einer Klebepistole, die an einem hän­ gend verfahrbaren Industrieroboter mit einem gelenkigen Robo­ terarm befestigt ist, wobei der gelenkige Roboterarm in einer Ebene bewegbar ist.DE 36 24 944 C2 describes a device for dosing viscous adhesives with a glue gun attached to a Movable industrial robots with an articulated robot Terarm is attached, the articulated robot arm in one Level is movable.

Der Entwicklung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zum Auftragen eines viskosen Fluids auf ein planes Bauteil zu konstruieren, die auch bei einer Schieflage der Fläche gegenüber der Vorrichtung in der Lage ist, stets einen gleichmäßigen Auftrag des Fluids sicherzustellen. Weiterhin soll ein Verfahren zum Aufbringen von Lotkugeln auf ein Halbleiter-Bauelement vorgeschlagen werden, bei dem die Lotkugeln auf eine gleichmäßige Haftschicht aufgebracht werden.The development is based on the task, a pre Direction for applying a viscous fluid to a sheet To construct a component that is also in an inclined position  Area opposite to the device is always one ensure even application of the fluid. Furthermore should a method for applying solder balls to a semiconductor device be proposed in which the solder balls on a uniform adhesive layer be applied.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. die Verfahrensschritte des Anspruchs 12 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1 and the method steps of claim 12 solved.

Die Lösung liegt in einer kardanischen Aufhängung des Spen­ derkopfes an einer Halterung. Der weitere Aufbau entspricht einer bisher bekannten Klebevorrichtung. Die Halterung kann einen Vorratsbehälter für ein Fluid, z. B. Kleber oder Haft­ mittel, beinhalten, der dem Spenderkopf, in dem sogenannte Dosiernadeln integriert sind, das Fluid zuführt. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß sich durch die kardanische Aufhängung der Spenderkopf bei der durch einen Überhub verursachten Berührung des Gehäusebodens jeder Winkellage des Gehäusebodens anpassen kann. Eine nach jedem Austausch bzw. Wechsel des Spenderkopfes notwendige Ju­ stage ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hinfällig. Es ist vielmehr gewährleistet, daß durch die kardanische Aufhän­ gung die aufgrund der fertigungsbedingten Toleranzen unter­ schiedliche Winkellage des Gehäusebodens bei jedem einzelnen Chip automatisch berücksichtigt werden kann. Ein gleichmäßi­ ger Fluidauftrag auf den Gehäuseboden ist somit gewährlei­ stet.The solution lies in a gimbal suspension of the spen derkopf on a bracket. The rest of the structure corresponds a previously known adhesive device. The bracket can a reservoir for a fluid, e.g. B. glue or adhesive medium, include that of the dispenser head, in the so-called Dosing needles are integrated, which supplies fluid. The advantage the device according to the invention is that due to the gimbal suspension of the dispenser head at the touching the bottom of the housing caused by an overstroke can adapt to any angular position of the housing base. One after every exchange or change of dispenser head necessary Ju stage is obsolete with the device according to the invention. It it is rather guaranteed that the gimbal hanger supply due to the manufacturing-related tolerances different angular position of the case base for each individual Chip can be taken into account automatically. An even one This ensures that fluid is applied to the bottom of the housing continuous

Durch die kardanische Aufhängung ist der Spenderkopf in der Lage, jede mögliche Winkellage durch Drehung in der X- und Y-Ach­ se auszuführen und sich der Lage eines zu beklebenden Ge­ häusebodens anzupassen. Eine genaue Ausrichtung des Spender­ kopfes zu den inneren Umrandungen des zu beklebenden Gehäuses wird durch ein Drehgelenk, das eine Drehung des Spenderkopfes um die Vertikale ermöglicht, gewährleistet. Die Dosierung des Fluids wird durch eine Vielzahl von Dosiernadeln, die in ei­ ner Ebene liegen, vorgenommen. Der Nadeldurchmesser bestimmt dabei neben der Kleberviskosität die Größe der Klebertropfen. Während eines Klebevorganges liegt das Hohlraumgehäuse, z. B. PGA, mit seiner Kavität nach oben. Die Vorrichtung wird mit einem definierten Hub, der etwas größer als der Abstand zwischen Spenderkopf und zu beklebender Gehäusefläche ist, nach unten gefahren, wobei der Spenderkopf in Kontakt mit dem Gehäuseboden kommt. Durch Berührung des Gehäuses findet ein Selbstausrichtungsprozeß des Spenderkopfes statt, durch den ein planparalleles Ausrichten von Gehäuseboden und Spender­ kopf sichergestellt wird.Due to the gimbal, the dispenser head is in the Position, any possible angular position by rotation in the X and Y axes se and the situation of a Ge to be glued adapt to the floor of the house. A precise alignment of the donor head to the inner borders of the housing to be glued is done by a swivel that rotates the dispenser head around the vertical, guaranteed. The dosage of the Fluids is supplied by a variety of dispensing needles, which are available in egg ner level. The needle diameter determines besides the adhesive viscosity, the size of the adhesive drops. During a gluing process, the cavity housing, e.g. B. PGA, with its cavity facing up. The device will with a defined stroke that is slightly larger than the distance  between the dispenser head and the housing surface to be glued, moved down, with the dispenser head in contact with the Case bottom comes. Touching the housing takes place Self-alignment process of the donor head takes place through which a plane-parallel alignment of the housing base and dispenser head is ensured.

Der Selbstausrichtungseffekt des Klebespenderkopfes kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Die Freiheitsgrade in X-, Y- und Z-Richtung können durch eine Kombination aus einem Drehgelenk, das eine Anpassung des Winkels um die vertikale Z-Achse von Klebespenderkopf und Gehäuseboden ermöglicht, und einem Kardangelenk, das eine Drehung des Klebespenderkopfes um X- und Y-Achse ermöglicht, realisiert werden. Das Kardan­ gelenk dient dabei als Befestigung des Spenderkopfes, die an einer Halterung angebracht ist, die gleichzeitig den Vorrats­ behälter für Fluid beinhalten kann.The self-aligning effect of the adhesive dispenser head can be on can be realized in different ways. The degrees of freedom in X, Y and Z directions can be combined using a combination Swivel joint that adjusts the angle around the vertical Z-axis of adhesive dispenser head and housing base enables, and a universal joint that rotates the glue dispenser head around the X and Y axes. The gimbal The joint serves as an attachment to the dispenser head a bracket is attached, which is also the stock can contain containers for fluid.

Eine andere Möglichkeit zur Selbstausrichtung des Klebespen­ derkopfes besteht darin, das Verbindungsglied zwischen Klebe­ spenderkopf und Halterung als Kugelgelenk auszuführen. Dabei ist eine Kugelpfanne, die zur Aufnahme eines Kugelkopfes dient, mit der Halterung verbunden. Der Kugelkopf, der in der Kugelpfanne lagert, ist mit dem Spenderkopf, der die Dosier­ nadeln beinhaltet, verbunden. Das Kugelgelenk ist in der La­ ge, jede mögliche Drehung um die X-, Y- oder Z-Achse vorzu­ nehmen. Kugelkopf und Kugelpfanne sind so auszuführen, daß sie gegeneinander einen geringen Reibungskoeffizienten besit­ zen.Another way to self-align the glue stick derkopfes is the connecting link between adhesive dispenser head and bracket designed as a ball joint. Here is a ball socket that is used to hold a ball head serves, connected to the bracket. The ball head in the Ball socket is with the dispenser head, which is the dosing includes needles, connected. The ball joint is in the la to advance every possible rotation around the X, Y or Z axis to take. Ball head and ball socket must be designed so that against each other they have a low coefficient of friction Zen.

Ausführungsbeispiele sind in den folgenden Figuren beschrie­ ben.Exemplary embodiments are described in the following figures ben.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine bestimmungsgemäße Erfindung, in der Klebespenderkopf und Aufhängung durch ein Kardangelenk miteinander verbunden sind; Fig. 1 shows a section through an intended invention, in which the adhesive dispenser head and suspension are connected by a universal joint;

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer bestim­ mungsgemäßen Erfindung, in der Klebespenderkopf und Halterung durch ein Kugelgelenk miteinander verbun­ den sind; und Fig. 2 shows a second embodiment of a determination according to the invention, in which the adhesive dispenser head and holder are connected to one another by a ball joint; and

Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Gestaltung der zweiten Aus­ führungsform nach Fig. 2. Fig. 3 shows a preferred embodiment of the second imple mentation form of FIG .. 2

Fig. 1 zeigt die bestimmungsgemäße Erfindung in einer ersten Ausführungsform. Dabei sind Spenderkopf 3 und die starre Hal­ terung 1 durch ein Kardangelenk 2a, 2b miteinander verbunden, das eine Drehung des Klebespenderkopfes 3 um die in der Hori­ zontalen befindlichen X- und Y-Achsen zuläßt. Im Spenderkopf 3 ist eine Vielzahl von Dosiernadeln 5 untergebracht, die ei­ ne plane Ebene bilden. Die gesamte Vorrichtung wird in einem Klebevorgang auf das Gehäuse 7 nach unten gesenkt, so daß der Spenderkopf 3 mit den Dosiernadeln 5 aufgrund eines Überhubs in direkten Kontakt mit der Innenseite 9 des zu beklebenden Gehäuses 7 kommt. Bei einer möglichen Schieflage der Innen­ seite 9 des Gehäuses 7 gegenüber dem Spenderkopf 3 mit den Dosiernadeln 5 wird durch den erzeugten Druck aufgrund des Überhubs während der Berührung durch das Kardangelenk 2a, 2b die erforderliche Planparallelität von Gehäuseinnenseite 9 und Spenderkopf 3 sichergestellt. Das Fluid bzw. der Kleber wird durch die Dosiernadeln 5 auf die Gehäuseinnenseite 9 aufgebracht. Das Drehgelenk 8 ermöglicht eine Drehung bzw. Ausrichtung des Spenderkopfes 3 um die vertikale Z-Achse. Das Drehgelenk 8 kann dazu verwendet werden, die Außenseiten des Spenderkopfes 3 zu den Außenumrandungen des Gehäuses 7 aus zu­ richten. Fig. 1 shows the intended invention in a first embodiment. The dispenser head 3 and the rigid holder 1 are connected to each other by a universal joint 2 a, 2 b, which allows the adhesive dispenser head 3 to be rotated about the X and Y axes located in the horizon. In the dispenser head 3 , a plurality of dispensing needles 5 is accommodated, which form a plane plane. The entire device is lowered in a bonding process to the housing 7 downwards, so that the dispenser head 3 of the coming with the dispensing needles 5 because of overstroke in direct contact with the inside 9 adherend housing. 7 In the event of a possible skewing of the inner side 9 of the housing 7 relative to the dispenser head 3 with the metering needles 5 , the required plane parallelism of the inside of the housing 9 and the dispenser head 3 is ensured by the pressure generated due to the overstroke during contact by the universal joint 2 a, 2 b. The fluid or the adhesive is applied through the metering needles 5 to the inside of the housing 9 . The swivel joint 8 enables the dispenser head 3 to be rotated or aligned about the vertical Z axis. The swivel joint 8 can be used to align the outer sides of the dispenser head 3 with the outer edges of the housing 7 .

In Fig. 2 ist eine bestimmungsgemäße Erfindung in einer zweiten Ausführungsform dargestellt, in der die Halterung 1 mit dem Spenderkopf 3 über ein Kugelgelenk 12a und 12b ver­ bunden ist. Das Kugelgelenk, bestehend auf einer Kugelpfanne 12a und einem Kugelkopf 12b, ermöglicht es dem Spender­ kopf 3, sich einer möglichen Schieflage des Spenderkopfes 3 mit den Dosiernadeln 5 gegenüber der zu beklebenden Ge­ häuseinnenseite 9 des Gehäuses 7 anzupassen. Der Spenderkopf 3 ist durch das Kugelgelenk 12a und 12b in der Lage, jede Drehung um die in der Horizontalen liegende X- und Y-Achse sowie in der Vertikalen liegenden Z-Achse auszuführen.In Fig. 2, an intended invention is shown in a second embodiment, in which the holder 1 with the dispenser head 3 via a ball joint 12 a and 12 b is connected. The ball joint, consisting of a ball socket 12 a and a ball head 12 b, enables the dispenser head 3 to adapt to a possible inclination of the dispenser head 3 with the dispensing needles 5 relative to the housing 9 to be glued on the inside 9 of the housing 7 . The dispenser head 3 is able to carry out any rotation about the horizontal X and Y axis and the vertical Z axis through the ball joint 12 a and 12 b.

Die Kugelpfanne 12a ist fest mit der Halterung 1 verbunden, während der Kugelkopf 12b in fester Verbindung zum Spender­ kopf 3 steht. Kugelkopf 12b und Kugelpfanne 12a sind so mit­ einander verbunden, daß sie gegeneinander einen geringen Rei­ bungskoeffizienten aufweisen.The ball socket 12 a is firmly connected to the holder 1 , while the ball head 12 b is in a fixed connection to the dispenser head 3 . Ball head 12 b and ball socket 12 a are connected to each other so that they have a low coefficient of friction against each other.

Eine bevorzugte Variante der zweiten- Ausführungsform mit ei­ nem Kugelgelenk ist in Fig. 3 dargestellt. Sie unterscheidet sich darin, daß an der Kugelpfanne 12a eine Platte 14 ange­ bracht ist, die als Fixierung für eine Verspannung 13 dient. Die Verspannung 13 besteht bei­ spielsweise aus einer Schraubenfeder, die zwischen die Platte 14 und dem Spenderkopf 3 eingebracht ist, so daß das Kugelge­ lenk (12a, 12b) in ihrem Inneren liegt. Die Platte 14 ist dabei so an der Kugelpfanne 12a angebracht, daß die großflächigen Seiten parallel zur Oberseite des Spenderkopfes liegen. Der Kugel­ kopf 12b ist etwas weniger als bis zur Hälfte seines Durch­ messers in den Spenderkopf 3 eingelassen und mit diesem fest verbunden. Die Verspannung 13 kann auch durch mehrere kleine Fe­ dern, die außerhalb des Kugelgelenks zwischen Platte 14 und Spenderkopf 3 liegen, erzeugt werden. Der Vorteil dieser Ver­ spannung besteht in der Tatsache, daß der Spenderkopf 3 nach jedem Kleberauftrag auf ein Bauelement in eine Ausgangsstel­ lung zurückgebracht wird, in der die Ebene der Fluidspende­ vorrichtung 5 flächennormal zur Senkrechten steht.A preferred variant of the second embodiment with a ball joint is shown in FIG. 3. It differs in that a plate 14 is placed on the ball socket 12 a, which serves as a fixation for a bracing 13 . The bracing 13 consists, for example, of a helical spring, which is introduced between the plate 14 and the dispenser head 3 , so that the Kugelge steering ( 12 a, 12 b) lies in its interior. The plate 14 is attached to the ball socket 12 a so that the large sides are parallel to the top of the dispenser head. The ball head 12 b is a little less than half of its diameter embedded in the dispenser head 3 and firmly connected to it. The bracing 13 can also be generated by several small Fe, which are outside the ball joint between plate 14 and dispenser head 3 . The advantage of this tension is the fact that the dispenser head 3 is returned to a component in a starting position after each adhesive application, in which the level of the fluid dispensing device 5 is normal to the surface.

Beiden Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß die Halterung 1 als Klebervorratsbehälter 6 ausgeführt sein kann.Both embodiments have in common that the holder 1 can be designed as an adhesive storage container 6 .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 be­ schränkt sich nicht nur auf das Auftragen eines Klebers in Hohlraumgehäuse zum Zwecke der Befestigung von Halbleiter­ chips, sondern kommt für jede Anwendung in Betracht, in der ein besonders gleichmäßiger Fluidauftrag auf eine plane Flä­ che notwendig ist. Die kann z. B. der Auftrag eines Haftmit­ tels auf eine dafür vorgesehene Gehäuseseite eines sogenann­ ten Ball-Grid-Arrays (BGA-Gehäuse) sein, auf das Lotkugeln (Balls) an den Stellen aufgeschmolzen werden, an denen das Haftmittel aufgebracht ist.The inventive device according to claim 1 be is not limited to just applying an adhesive in  Cavity housing for the purpose of mounting semiconductors chips, but comes into consideration for every application in which a particularly even application of fluid to a flat surface che is necessary. The z. B. the order of an adhesive means on a designated housing side of a so-called ball grid arrays (BGA package) on the solder balls (Balls) are melted at the places where the Adhesive is applied.

In einer anderen Fertigungsweise von Ball-Grid-Arrays ist ei­ nem elektrisch leitfähigen Kleber ein Füllstoff beigemischt, der z. B. aus Glaskügelchen besteht. Beim Auftragen des Kle­ bers sorgt der Füllstoff für eine bestimmte Dicke der Kleber­ schicht. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird sicherge­ stellt, daß die Dicke der Kleberschicht an jeder Stelle gleich hoch ist und somit das Aufbringen des Halbleiterbau­ elements auf ein Substrat zuverlässig erfolgen kann.In another way of manufacturing ball grid arrays is ei a filler is added to an electrically conductive adhesive, the z. B. consists of glass beads. When applying the Kle The filler also ensures a certain thickness of the adhesive layer. With the device according to the invention is secure represents that the thickness of the adhesive layer at every point is the same and thus the application of the semiconductor device elements on a substrate can be done reliably.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Auftragen eines viskosen Fluids auf ein planes Bauteil, wobei die Vorrichtung eine Halterung (1, 6) und einen daran befestigten Spenderkopf (3) zum Aufbringen des Fluids auf das Bauteil (7) besitzt und wobei der Spender­ kopf (3) mittels einer gelenkartigen Befestigung (2a, 2b; 12a, 12b) mit der Halterung (1, 6) verbunden ist, die eine Bewegung des Spenderkopfes (3) mit mindestens zwei der Selbstausrichtung des Spenderkopfes (3) dienenden Freiheits­ graden zuläßt und der Spenderkopf (3) eine Vielzahl von Fluidspendevorrichtungen (5) besitzt. 1. Device for applying a viscous fluid to a flat component, the device having a holder ( 1 , 6 ) and a dispenser head ( 3 ) attached to it for applying the fluid to the component ( 7 ), and wherein the dispenser head ( 3 ) by means of an articulated fastening ( 2 a, 2 b; 12 a, 12 b) is connected to the holder ( 1 , 6 ) which permits movement of the dispenser head ( 3 ) with at least two degrees of freedom serving the self-alignment of the dispenser head ( 3 ) and the dispensing head ( 3 ) has a plurality of fluid dispensing devices ( 5 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung (2a, 2b; 12a, 12b) durch ein Kugelkopfgelenk (12a, 12b) ausgebil­ det ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the fastening ( 2 a, 2 b; 12 a, 12 b) is ausgebil det by a ball joint ( 12 a, 12 b). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Kugelpfanne (12a) des Kugelgelenks (12a, 12b) eine Platte (14) dergestalt befestigt ist, daß die Senkrechte die Flächennormale zu der zum beklebenden Bauteil (7) hin gerichteten Seite bildet,
daß der Kugelkopf (12b) des Kugelgelenks (12a, 12b) weniger als bis zur Hälfte seines Durchmessers in den Spenderkopf (3) eingelassen ist und mit diesem fest verbunden ist,
daß die zum beklebenden Bauteil (7) hin gerichtete Seite der Platte (14) und die dieser Seite zugewandte Seite des Spenderkopfes (3) parallel zueinander stehen und
daß sich zwischen der Platte (14) und dem Spenderkopf (3) eine Verspannung (13) be­ findet.3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that
that a plate ( 14 ) is fastened to the ball socket ( 12 a) of the ball joint ( 12 a, 12 b) in such a way that the perpendicular forms the surface normal to the side facing the adhesive component ( 7 ),
that the ball head ( 12 b) of the ball joint ( 12 a, 12 b) is let into the dispenser head ( 3 ) less than up to half its diameter and is firmly connected to it,
that the side of the plate ( 14 ) facing the adhesive component ( 7 ) and the side of the dispenser head ( 3 ) facing this side are parallel to one another and
that between the plate ( 14 ) and the dispenser head ( 3 ) there is a bracing ( 13 ) be. 4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verspannung (13) aus einer Schraubenfeder besteht.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bracing ( 13 ) consists of a helical spring. 5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk (12a, 12b) im inneren der einen Schraubenfeder liegt.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ball-and-socket joint ( 12 a, 12 b) lies in the interior of a helical spring. 6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verspannung (13) aus mehreren Schraubenfedern besteht.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bracing ( 13 ) consists of several coil springs. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung (2a, 2b; 12a, 12b) durch ein Kardangelenk (2a, 2b) ausgebildet ist.7. The device according to claim 1, characterized in that the fastening ( 2 a, 2 b; 12 a, 12 b) is formed by a universal joint ( 2 a, 2 b). 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidspendevorrich­ tungen (5) mittels Dosiernadeln ausgebildet sind.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid dispensing lines ( 5 ) are formed by means of metering needles. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Fluid ein Kleber ist.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the viscous fluid Is glue. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Fluid ein leitender Kleber ist und dem Kleber als Füllstoff Glaskügel­ chen beigemischt sind.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the viscous fluid is conductive adhesive and the adhesive as a filler glass beads are added. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Fluid ein Haftmittel ist.11. The device according to claim 10, characterized in that the viscous fluid Adhesive is. 12. Verfahren zum Aufbringen von Lotkugeln auf ein Halblei­ terbauelement, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bis 8 verwendet wird, um ein Haftmittel an gewünschten Stellen mit gleicher Dicke aufzubringen,
  • - auf die mit Haftmittel benetzten Stellen Lotkugeln aufge­ bracht und aufgeschmolzen werden.
12. A method for applying solder balls on a semiconductor terbauelement, characterized in that
  • a device with the features of claims 1 to 8 is used to apply an adhesive at desired locations with the same thickness,
  • - Solder balls are placed on the areas wetted with adhesive and melted.
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