DE4334715B4 - Verfahren zur Montage von mit elektrischen Anschlüssen versehenen Bauteilen - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Montage von mit elektrischen Anschlüssen (1) versehenen Bauteilen (2), insbesondere integrierte Schaltungen (2) mit sogenannter Flip-Chip-Technik, auf mit Leiterbahnen versehenen Substraten (6), wobei auf jedem Anschluss (1) des Bauteils (2) das Ende eines metallischen Drahtes aufgebondet wird, so dass jeweils eine Bondkugel (11) entsteht, wobei die Drähte von den Bondkugeln getrennt werden, derart, dass ein Rest des verwendeten Drahtes verbleibt, und wobei die Bondkugeln (11) unter Verwendung von Leitkleber (14) mit den zur elektrischen Verbindung mit dem Bauteil (2) vorgesehenen Flächen (15) der Leiterbahnen verbunden werden, wobei die Bondkugeln (11) mit Leitkleber (14) versehen werden, dass die Flächen (15) der Leiterbahnen mit Leitkleber (17) versehen werden, und dass vor dem Trocknen oder Aushärten des Leitklebers (14) das Bauteil (2) mit den mit Leitkleber (14) versehenen Bondkugeln (11) auf die mit Leitkleber (17) versehenen Flächen (15) aufgesetzt wird.

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.
  • Die JP 60059951 A zeigt eine Vorgehensweise, bei welcher die integrierte Schaltung an ihren Kontaktstellen mit einer Gold- oder Aluminium-Bondkugel versehen wird. Diese Bondkugel wird dann durch eine Ultraschallverbindungstechnik mit den Kontaktflächen des Substrats verbunden.
  • Die JP 63275127 A zeigt eine Vorgehensweise, nach welcher spezielle Kontaktelemente an den Kontaktflächen der integrierten Schaltung angebracht werden und diese mit den entsprechenden Kontaktflächen des Substrats mittels einer Leitkleberschicht auf dem Substrat verbunden werden.
  • Das US-Patent 5 11 6 228 zeigt eine Vorgehensweise, nach welcher mittels eines Stempels eine spezielle Form von Kontaktelementen an der integrierten Schaltung geformt werden und diese mittels eines Leitklebers (26) auf die Kontaktflächen des Substrats aufgebracht werden.
    •
  • 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 durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.
  • 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.
  • Bei einem ersten, nur zur Erläuterung dienenden Beispiel werden die Bondkugeln mit Leitkleber versehen und vor dem Trocknen bzw. Aushärten des Leitklebers wird das Bauteil mit den mit Leitkleber versehenen Bondkugeln auf die Landeflächen aufgesetzt. Dadurch, daß bei diesem Beispiel 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 dieses Beispiels 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 dieses Beispiels 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.
  • Ein anderes ebenfalls nur zur Erläuterung dienendes Beispiel besteht darin, daß vor dem Aufsetzen des Bauteils auf das Substrat die Landeflächen mit Leitkleber versehen werden. Gegenüber dem ersten Beispiel hat dieses 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.
  • Bei der Ausführungsform der Erfindung ist 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.
  • Die obigen Zusammenhänge sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 bis 6 schematische Darstellung mehrerer Verfahrensschritte zur Erläuterung der Erfindung
  • 7 eine Darstellung eines bekannten Verfahrens,
  • 8 ein Teil einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
    •
  • Bei dem bekannten Verfahren gemäß 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 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 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 (2) eingehüllt.
  • Vor dem Aufsetzen der integrierten Schaltung wird das Substrat 6 gemäß den 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 (2) und 17 (4) wird die integrierte Schaltung auf das Substrat 6 aufgesetzt, was in 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 vollflächig zwischen die integrierte Schaltung 2 und das Substrat 6 (6).
  • 8 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 (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 Bauteil ist während des Eintauchens in 1, im mit Leitkleber benetzten Zustand in 2 und im mit dem Substrat verbundenen Zustand in den 5 und 6 sichtbar. An den Bondkugeln 11 des Bauteils befinden sich Drahtreste 19 (2), welche beim Aufsetzen auf die Leiterbahnen 16 des Substrats 6 die sich an der Bondkugel 11 befindende Leitkleberschicht 14 (2) und die sich auf der Leiterbahn 16 befindende Leitkleberschicht 17 (4) durchdringen und einen unmittelbaren Kontakt mit der Leiterbahn 16 bilden.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Montage von mit elektrischen Anschlüssen (1) versehenen Bauteilen (2), insbesondere integrierte Schaltungen (2) mit sogenannter Flip-Chip-Technik, auf mit Leiterbahnen versehenen Substraten (6), wobei auf jedem Anschluss (1) des Bauteils (2) das Ende eines metallischen Drahtes aufgebondet wird, so dass jeweils eine Bondkugel (11) entsteht, wobei die Drähte von den Bondkugeln getrennt werden, derart, dass ein Rest des verwendeten Drahtes verbleibt, und wobei die Bondkugeln (11) unter Verwendung von Leitkleber (14) mit den zur elektrischen Verbindung mit dem Bauteil (2) vorgesehenen Flächen (15) der Leiterbahnen verbunden werden, wobei die Bondkugeln (11) mit Leitkleber (14) versehen werden, dass die Flächen (15) der Leiterbahnen mit Leitkleber (17) versehen werden, und dass vor dem Trocknen oder Aushärten des Leitklebers (14) das Bauteil (2) mit den mit Leitkleber (14) versehenen Bondkugeln (11) auf die mit Leitkleber (17) versehenen Flächen (15) aufgesetzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, 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.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Eintauchens der Bondkugeln in die Leitkleberschicht eine seitliche, vorzugsweise kreisende, Bewegung zwischen dem Bauteil und der Leitkleberschicht erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Trocknen oder Aushärten des Leitklebers ein dünnflüssiger elektrisch isolierender Kleber durch Ausnutzung von Kapillarkräften zwischen das Bauteil und das Substrat gebracht wird.
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* 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

Citations (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
JPS63275127A (ja) * 1987-05-07 1988-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体チップの実装体
WO1991009419A1 (en) * 1989-12-18 1991-06-27 Epoxy Technology, Inc. Flip chip technology using electrically conductive polymers and dielectrics
JPH0491448A (ja) * 1990-08-02 1992-03-24 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd フリップチップ型半導体装置
US5116228A (en) * 1988-10-20 1992-05-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for bump formation and its equipment

Patent Citations (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
JPS63275127A (ja) * 1987-05-07 1988-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体チップの実装体
US5116228A (en) * 1988-10-20 1992-05-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for bump formation and its equipment
WO1991009419A1 (en) * 1989-12-18 1991-06-27 Epoxy Technology, Inc. Flip chip technology using electrically conductive polymers and dielectrics
JPH0491448A (ja) * 1990-08-02 1992-03-24 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd フリップチップ型半導体装置

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