DE4334715A1 - Verfahren zur Montage von mit elektrischen Anschlüssen versehenen Bauteilen und Bauteil zur Montage auf einem Subsrat - Google Patents

Verfahren zur Montage von mit elektrischen Anschlüssen versehenen Bauteilen und Bauteil zur Montage auf einem Subsrat

Info

Publication number
DE4334715A1
DE4334715A1 DE19934334715 DE4334715A DE4334715A1 DE 4334715 A1 DE4334715 A1 DE 4334715A1 DE 19934334715 DE19934334715 DE 19934334715 DE 4334715 A DE4334715 A DE 4334715A DE 4334715 A1 DE4334715 A1 DE 4334715A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
conductive adhesive
component
balls
substrate
bonding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19934334715
Other languages
English (en)
Other versions
DE4334715B4 (de
Inventor
Martin Dr Seyffert
Claus-Peter Czaya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Blaupunkt Werke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Blaupunkt Werke GmbH filed Critical Blaupunkt Werke GmbH
Priority to DE19934334715 priority Critical patent/DE4334715B4/de
Publication of DE4334715A1 publication Critical patent/DE4334715A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4334715B4 publication Critical patent/DE4334715B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/11—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/04—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation using electrically conductive adhesives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/11001—Involving a temporary auxiliary member not forming part of the manufacturing apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate
    • H01L2224/11003—Involving a temporary auxiliary member not forming part of the manufacturing apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate for holding or transferring the bump preform
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/113—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
    • H01L2224/1133—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form
    • H01L2224/1134—Stud bumping, i.e. using a wire-bonding apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/118—Post-treatment of the bump connector
    • H01L2224/1182—Applying permanent coating, e.g. in-situ coating
    • H01L2224/11822—Applying permanent coating, e.g. in-situ coating by dipping, e.g. in a solder bath
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203—Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00013—Fully indexed content
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/0781—Adhesive characteristics other than chemical being an ohmic electrical conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/0781—Adhesive characteristics other than chemical being an ohmic electrical conductor
    • H01L2924/07811—Extrinsic, i.e. with electrical conductive fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19043—Component type being a resistor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0256—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections for soldering or welding connectors to a printed circuit board

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil und ein Verfahren zur Montage der mit elektrischen Anschlüssen versehenen Bauteile, insbesondere integrierten Schaltungen in sogenannter Flip-Chip-Technik, auf mit Leiterbahnen versehenen Substraten.
Zum Aufbau von elektrischen Schaltungen werden in zunehmenden Maße integrierte Schaltungen in sogenannter Flip-Chip-Technik verwendet, wobei die unverpackten integrierten Schaltungen mit ihrer aktiven Fläche dem Substrat zugewandt sind.
Ein bekanntes Flip-Chip-Verfahren besteht darin, daß zur elektrischen, wie auch zur mechanischen Verbindung die elektrischen Anschlüsse der integrierten Schaltungen mit Leitkleber bedruckt und anschließend ausgehärtet werden. Dieser Vorgang wird einmal wiederholt, so daß leitende Körper an den elektrischen Anschlüssen der integrierten Schaltung entstehen, die auch Bumps genannt werden. Die restliche dem Substrat zugewandte Fläche der integrierten Schaltung wurde zuvor mit einer Passivierungsschicht bedruckt - zusätzlich zu der bei der Herstellung des integrierten Schaltkreises erfolgten Passivierung.
Die zugehörigen Landeflächen auf dem Substrat werden ebenfalls mit Leitkleber bedruckt. Bevor dieser aushärtet bzw. trocknet, werden die Bumps der integrierten Schaltkreise in die Leitkleberpunkte gesetzt und somit mit den Landeflächen verklebt.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Kontaktierung zwischen dem Leitkleber und den Anschlüssen der integrierten Schaltung problematisch ist. Wird der Leitkleber direkt auf aus Aluminium bestehende elektrische Anschlüsse von standardmäßigen integrierten Schaltkreisen aufgebracht, entsteht ein undefinierter elektrischer Widerstand wegen der hochohmigen Oxidschicht dieser Anschlüsse.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Montage von mit elektrischen Anschlüssen versehenen Bauteilen auf Substraten vorzuschlagen, das mit guten Ergebnissen auf standardmäßige integrierte Schaltungen anwendbar ist und insbesondere geringe Übergangswiderstände zwischen den Anschlüssen und den Leiterbahnen des Substrats ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem Anschluß des Bauteils das Ende eines metallischen Drahtes aufgebondet wird, wobei jeweils eine Bondkugel entsteht, daß die Drähte von den Bondkugeln getrennt werden und daß die Bondkugeln unter Verwendung von Leitkleber mit den zur elektrischen Verbindung mit dem Bauteil vorgesehenen Flächen (Landeflächen) der Leiterbahnen verbunden werden.
Neben der Verwendungsmöglichkeit von standardmäßigen integrierten Schaltkreisen hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß ein Passivierungsdruck zum Schutz der aktiven Seite der integrierten Schaltung nicht erforderlich ist. Bondkugeln besitzen einen äußerst geringen elektrischen Widerstand zu den Anschlußflächen der integrierten Schaltung. Dasselbe gilt für den Übergang zwischen den Bondkugeln und dem Leitkleber sowie für den Übergang vom Leitkleber zur Leiterbahn. Insbesondere die Kontaktbildung durch die an den Bondkugeln verbleibenden Drahtreste wird eine weitere Verringerung des Übergangswiderstandes erreicht, so daß die gesamte Verbindung einen geringen und sehr gut definierten elektrischen Widerstand aufweist. Es treten keine Probleme mit hochohmigen Grenzschichten auf.
Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Bondkugeln mit Leitkleber versehen werden und daß vor dem Trocknen bzw. Aushärten des Leitklebers das Bauteil mit den mit Leitkleber versehenen Bondkugeln auf die Landeflächen aufgesetzt wird. Dadurch, daß bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens keine Aufbringung von Leitkleber auf den Landeflächen erforderlich ist, entfallen alle mit der Feinstrukturierung dieser Leitkleberaufbringung verbundenen Probleme. Integrierte Schaltungen werden zur Zeit bereits mit Rastermaßen bis zu 100 µm angeboten, wofür auch geeignete Bondeinrichtungen zur Verfügung stehen. Bei diesen kleinen Rastermaßen ist der Vorteil dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders groß, da ein gleichmäßiger Leitkleberauftrag mit Strukturen in der Größenordnung von 100 µm äußerst problematisch ist.
Außerdem ist eine Bestückung von bereits teilweise bestückten Substraten mit weiteren integrierten Schaltkreisen möglich. Dadurch können auch defekte integrierte Schaltkreise ausgetauscht werden.
Ein einfaches Verfahren zum Aufbringen des Leitklebers auf die Bondkugeln bei gleichmäßiger Dosierung wird bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform dadurch erreicht, daß die Bondkugeln dadurch mit Leitkleber versehen werden, daß sie in eine Leitkleberschicht konstanter Dicke, die auf einer planen Unterlage aufgebracht ist, eingetaucht werden, wobei die Leitkleberschicht dünner als die Bondkugeln einschließlich von als Spitzen an den Bondkugeln verbleibenden Drahtresten ist.
Je nach Voraussetzungen im einzelnen kann es erforderlich sein, mehr Leitkleber auf die Bondkugeln aufzubringen. Dieses kann in besonders günstiger Weise dadurch erzielt werden, daß während des Eintauchens der Bondkugeln in die Leitkleberschicht eine seitliche, vorzugsweise kreisende, Bewegung zwischen dem Bauteil und der Leitkleberschicht erfolgt. Durch die seitliche Bewegung entsteht in der Leitkleberschicht eine Art Bugwelle, welche die Bondkugeln seitlich höher benetzt als durch bloßes Eintauchen. Gegenüber einer an sich auch möglichen dickeren Leitkleberschicht hat diese Maßnahme den Vorteil, daß eine Benetzung der Unterseite der integrierten Schaltung an unerwünschten Stellen vermieden wird.
Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, daß vor dem Aufsetzen des Bauteils auf das Substrat die Landeflächen mit Leitkleber versehen werden. Gegenüber der ersten Ausführungsform hat diese den Vorteil, daß der Verfahrensschritt des Eintauchens der Bondkugeln in die Leitkleberschicht nicht erforderlich ist, wozu eine entsprechende Auslegung der Bestückungsmaschinen zu erfolgen hätte. Es ist allerdings der Leitkleber mit einer entsprechenden Feinstrukturierung auf das Substrat aufzubringen.
Schließlich ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß vor dem Aufsetzen des Bauteils auf das Substrat sowohl die Landeflächen als auch die Bondkugeln mit Leitkleber versehen werden. Dadurch, daß hierbei ein Aufsetzen der integrierten Schaltung vor dem Trocknen bzw. Aushärten beider Leitkleberschichten erfolgt, ist eine besonders zuverlässige elektrische Kontaktierung möglich.
Zur Erhöhung der Haftkraft und zum Schutz der aktiven Oberfläche der integrierten Schaltung vor schädlichen Umwelteinflüssen kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß nach dem Trocknen bzw. Aushärten des Leitklebers ein dünnflüssiger elektrisch isolierender Kleber durch Ausnutzung von Kapillarkräften zwischen das Bauteil und das Substrat gebracht wird.
Ein Bauteil, insbesondere eine integrierte Schaltung in sogenannter Flip-Chip-Technik, das sich in vorteilhafter Weise zur Montage auf einem mit Leiterbahnen versehenen Substrat eignet, ist dadurch gekennzeichnet, daß auf den elektrischen Anschlüssen des Bauteils je eine Bondkugel mit einem Rest des zur Herstellung der Bondkugel verwendeten Drahtes aufgebracht ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 bis Fig. 6 schematische Darstellung mehrerer Verfahrensschritte zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 7 eine Darstellung eines bekannten Verfahrens,
Fig. 8 einen Verfahrensschritt einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 9 einen Verfahrensschritt einer dritten Ausführungsform und
Fig. 10 ein Teil einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei dem bekannten Verfahren gemäß Fig. 7 werden die Anschlüsse 1 einer integrierten Schaltung 2 mit sogenannten Leitkleber-Bumps versehen, wozu im allgemeinen ein Polymer verwendet wird. Nach dem Aushärten erfolgt eine Wiederholung des Drucks und der Aushärtung, so daß die in Fig. 7 dargestellten Leitkleber-Bumps 3 entstehen. Die bereits bei der Herstellung des integrierten Schaltkreises erzeugte Passivierungsschicht 4 wird durch eine weitere Passivierungsschicht 5 verstärkt.
Die derart vorbereitete integrierte Schaltung 2 wird auf ein Substrat 6 aufgesetzt, das Leiterbahnen 7 umfaßt, deren Landeflächen mit Leitkleber versehen sind. Dies erfolgt vor dem Aushärten des Leitklebers 8. Ist auch der Leitkleber 8 ausgehärtet, ist der Vorgang der elektrischen Kontaktierung abgeschlossen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Anschlüsse 1 der integrierten Schaltung 2 zunächst in an sich bekannter Weise mit sogenannten Bondkugeln 11 versehen. Diese bestehen aus Metall, beispielsweise Gold, und werden dadurch erzeugt, daß ein Drahtende kugelförmig in einem üblichen Draht-Bond-Verfahren auf dem Anschluß aufgebracht wird. Anschließend wird der Draht von der Bondkugel entfernt, so daß allenfalls ein kleiner in den Figuren sichtbarer Drahtrest übrigbleibt.
Bei der in den Fig. 1 bis 6 erläuterten Ausführungsform werden die Bondkugeln 11 in eine Leitkleberschicht 12 eingetaucht, die auf einer planen Unterlage 13 ausgebildet ist. Nach dem Entfernen der Bondkugeln aus der Leitkleberschicht 11 ist jede Bondkugel von Leitkleber 14 (Fig. 2) eingehüllt.
Vor dem Aufsetzen der integrierten Schaltung wird das Substrat 6 gemäß den Fig. 3 und 4 vorbereitet. Dazu wird die jeweils zur Verbindung mit einem Anschluß der integrierten Schaltung vorgesehene Landefläche 15, die Teil einer Leiterbahn 16 darstellt, mit einer Leitkleberschicht 17 beispielsweise im Druckverfahren versehen. Vor dem Aushärten bzw. Trocknen beider Leitkleberschichten 14 (Fig. 2) und 17 (Fig. 4) wird die integrierte Schaltung auf das Substrat 6 aufgesetzt, was in Fig. 5 dargestellt ist.
Zur Erhöhung der Haftkraft und zum Schutz der aktiven Oberfläche des integrierten Schaltkreises vor schädlichen Umwelteinflüssen wird ein dünnflüssiger elektrisch isolierender Kleber 18 an den Rand der integrierten Schaltung 2 auf das Substrat 6 gebracht. Unter Einwirkung der Kapillarkräfte kriecht der Kleber voll flächig zwischen die integrierte Schaltung 2 und das Substrat 6 (Fig. 6).
Bei der im folgenden anhand von Fig. 8 erläuterten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Vorbereitung der integrierten Schaltung 2 in gleicher Weise, wie es bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 erläutert wurde. Die Landeflächen 15 auf dem Substrat 6 sind jedoch nicht mit Leitkleber versehen. Dadurch ergeben sich die bereits eingangs erwähnten Vorteile.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 werden zwar die Landeflächen auf dem Substrat 6 mit Leitkleber 17 bedruckt, die Bondkugeln 11 bleiben jedoch ohne Leitkleber. Die Bondkugeln 11 werden unmittelbar in den noch nicht ausgehärteten bzw. getrockneten Leitkleber 17 eingedrückt.
Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Bondkugeln 11 mit einer größeren Menge Leitkleber versehen sind. Dieses kann in vorteilhafter Weise dadurch erfolgen, daß während des Eintauchens der Bondkugeln in die Leitkleberschicht 12 (Fig. 1) eine seitliche Bewegung der integrierten Schaltung 2 und damit der Bondkugeln 11 relativ zur Leitkleberschicht vorgenommen wird. Damit können bei sehr homogenen Leitkleberschichten die Bondkugeln beispielsweise nur zur Hälfte eingetaucht und trotzdem vollständig mit Leitkleber benetzt werden, ohne daß der Leitkleber weitere Teile der integrierten Schaltung benetzt.
Durch die seitliche Bewegung entsteht eine Art Bugwelle in der Leitkleberschicht, welche die Bondkugeln dort benetzt, wo sie durch bloßes Eintauchen nicht benetzt werden. Die Bewegung wird so ausgeführt, daß die Bondkugeln bei einem ausreichenden Maß benetzter Oberfläche einen Leitkleberübertrag der gewünschten Menge erhalten. Ferner wird die Bewegung derart ausgeführt, daß die Bondkugeln möglichst auf allen Seiten benetzt werden, wozu sich eine kreisförmige Bewegung besonders gut eignet. Die Bugwelle sollte allerdings nicht so groß werden, daß die Oberfläche der integrierten Schaltung außerhalb der Flächen der elektrischen Anschlüsse benetzt wird. Außerdem sollten die Bondkugeln nicht über Bereiche der Unterlage geführt werden, über die zuvor schon eine andere Bondkugel geführt wurde.
Eine einfache Möglichkeit zur Erzeugung der seitlichen Bewegung besteht in der Bewegung der Unterlage mit Hilfe eines oder mehrerer Ultraschall-Wandler.
Ein erfindungsgemäßes Bauteil ist noch ohne Benetzung mit Leitkleber im oberen Teil der Fig. 9, während des Eintauchens in Fig. 1, im mit Leitkleber benetzten Zustand in den Fig. 2 und 8 und im mit dem Substrat verbundenen Zustand in den Fig. 5 und 6 sichtbar. An den Bondkugeln 11 des erfindungsgemäßen Bauteils befinden sich Drahtreste 19 (Fig. 9), welche beim Aufsetzen auf die Leiterbahnen 16 des Substrats 6 die sich an der Bondkugel 11 befindende Leitkleberschicht 14 (Fig. 8) oder die sich auf der Leiterbahn 16 befindende Leitkleberschicht 17 (Fig. 9) durchdringen und einen unmittelbaren Kontakt mit der Leiterbahn 16 bilden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Montage von mit elektrischen Anschlüssen versehenen Bauteilen, insbesondere integrierten Schaltungen in sogenannter Flip-Chip-Technik, auf mit Leiterbahnen versehenen Substraten, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem Anschluß des Bauteils das Ende eines metallischen Drahtes aufgebondet wird, wobei jeweils eine Bondkugel entsteht, daß die Drähte von den Bondkugeln getrennt werden und daß die Bondkugeln unter Verwendung von Leitkleber mit den zur elektrischen Verbindung mit dem Bauteil vorgesehenen Flächen (Landeflächen) der Leiterbahnen verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bondkugeln mit Leitkleber versehen werden und daß vor dem Trocknen bzw. Aushärten des Leitklebers das Bauteil mit den mit Leitkleber versehenen Bondkugeln auf die Landeflächen aufgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bondkugeln dadurch mit Leitkleber versehen werden, daß sie in eine Leitkleberschicht, die auf einer planen Unterlage aufgebracht ist, eingetaucht werden, wobei die Leitkleberschicht dünner als die Bondkugeln einschließlich von als Spitzen an den Bondkugeln verbleibenden Drahtresten ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Eintauchens der Bondkugeln in die Leitkleberschicht eine seitliche, vorzugsweise kreisende, Bewegung zwischen dem Bauteil und der Leitkleberschicht erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufsetzen des Bauteils auf das Substrat die Landeflächen mit Leitkleber versehen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufsetzen des Bauteils auf das Substrat sowohl die Landeflächen als auch die Bondkugeln mit Leitkleber versehen werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Trocknen bzw. Aushärten des Leitklebers ein dünnflüssi­ ger elektrisch isolierender Kleber durch Ausnutzung von Kapillarkräf­ ten zwischen das Bauteil und das Substrat gebracht wird.
8. Bauteil, insbesondere integrierte Schaltung in sogenannter Flip-Chip- Technik zur Montage auf mit Leitkleber versehenen Substratleiterbah­ nen, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Seite von Bondkugeln auf den elektrischen Anschlüssen (1) des Bauteils (2) eine den Leitkleber durchdringende Spitze (19) aufweist.
DE19934334715 1993-10-12 1993-10-12 Verfahren zur Montage von mit elektrischen Anschlüssen versehenen Bauteilen Expired - Fee Related DE4334715B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19934334715 DE4334715B4 (de) 1993-10-12 1993-10-12 Verfahren zur Montage von mit elektrischen Anschlüssen versehenen Bauteilen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19934334715 DE4334715B4 (de) 1993-10-12 1993-10-12 Verfahren zur Montage von mit elektrischen Anschlüssen versehenen Bauteilen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4334715A1 true DE4334715A1 (de) 1995-04-13
DE4334715B4 DE4334715B4 (de) 2007-04-19

Family

ID=6499944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19934334715 Expired - Fee Related DE4334715B4 (de) 1993-10-12 1993-10-12 Verfahren zur Montage von mit elektrischen Anschlüssen versehenen Bauteilen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4334715B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19631565A1 (de) * 1996-07-24 1998-01-29 Atotech Deutschland Gmbh Verfahren zum Herstellen von Palladiumkontaktbumps auf Halbleiterschaltungsträgern
DE102006024213A1 (de) * 2006-05-23 2007-11-29 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Herstellen eines Bausteins mit einer elektrischen Kontaktierung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6089951A (ja) * 1983-10-24 1985-05-20 Nec Corp フリツプチツプｉｃの製造方法
JPH0750726B2 (ja) * 1987-05-07 1995-05-31 松下電器産業株式会社 半導体チップの実装体
JP2532615B2 (ja) * 1988-10-20 1996-09-11 松下電器産業株式会社 バンプ形成方法
US5074947A (en) * 1989-12-18 1991-12-24 Epoxy Technology, Inc. Flip chip technology using electrically conductive polymers and dielectrics
JP2843658B2 (ja) * 1990-08-02 1999-01-06 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 フリップチップ型半導体装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19631565A1 (de) * 1996-07-24 1998-01-29 Atotech Deutschland Gmbh Verfahren zum Herstellen von Palladiumkontaktbumps auf Halbleiterschaltungsträgern
DE102006024213A1 (de) * 2006-05-23 2007-11-29 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Herstellen eines Bausteins mit einer elektrischen Kontaktierung

Also Published As

Publication number Publication date
DE4334715B4 (de) 2007-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69618458T2 (de) Halbleiterteil mit einem zu einem verdrahtungsträger elektrisch verbundenem chip
DE19848834A1 (de) Verfahren zum Montieren eines Flipchips und durch dieses Verfahren hergestellte Halbleiteranordnung
DE69431023T2 (de) Halbleiteraufbau und Verfahren zur Herstellung
DE3140348A1 (de) Verfahren zur gleichzeitigen herstellung mehrfacher elektrischer verbindungen, insbesondere zum elektrischen anschluss eines halbleiterbauelementes
DE19743767A1 (de) Halbleiterchip-Gehäuse für Oberflächenmontage sowie Verfahren zum Herstellen desselben
EP1324389B1 (de) Halbleiterbauelement im Chip-Format und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1279195A1 (de) Elektronisches bauelement mit flexiblen kontaktierungsstellen und verfahren zu dessen herstellung
DE10333841A1 (de) Halbleiterbauteil in Halbleiterchipgröße mit flipchipartigen Außenkontakten und Verfahren zur Herstellung desselben
WO1998026453A1 (de) Chip-modul sowie verfahren zu dessen herstellung
DE10236689A1 (de) Halbleitervorrichtung
DE69722661T2 (de) Verfahren zur herstellung einer halbleitervorrichtung
DE10223738B4 (de) Verfahren zur Verbindung integrierter Schaltungen
DE19541039A1 (de) Chip-Modul sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung
DE69118308T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung für eine integrierte Schaltung
EP0867932A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Bonddrahtverbindungen
DE2413905C2 (de) Verfahren zur mechanischen Befestigung und elektrischen Kontaktierung elektronischer Bauelemente
DE4129964C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Befestigung einer integrierten Schaltung auf einer gedruckten Schaltung
DE4334715B4 (de) Verfahren zur Montage von mit elektrischen Anschlüssen versehenen Bauteilen
DE19639934A1 (de) Verfahren zur Flipchip-Kontaktierung eines Halbleiterchips mit geringer Anschlußzahl
DE4327560A1 (de) Verfahren zum Kontaktieren von Leiterbahnanordnungen und Kontaktanordnung
EP1116180B1 (de) Verfahren zur kontaktierung eines schaltungschips
DE10012882C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufbringung eines Halbleiterchips auf ein Trägerelement
DE2354256A1 (de) Verfahren zum kontaktieren eines halbleiterbauelementes
DE10255520B4 (de) Verfahren zur elektrischen Kontaktierung mittels gefüllter Flüssigkeiten und elektronische Bauteile mit derartiger Kontaktierung
DE69526200T2 (de) Verfahren zur Verbindung eines Kontakt-Dünnfilmmagnetkopfelements mit einem Trägerbalken

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: ROBERT BOSCH GMBH, 70469 STUTTGART, DE

8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110502