PT1925192E

PT1925192E - Substrato laminado para a montagem de componentes eletrónicos

Info

Publication number: PT1925192E
Application number: PT06791940T
Authority: PT
Inventors: Eckhard Ditzel; Siegfried Walter; Manfred Gresch
Original assignee: Heraeus Materials Tech Gmbh
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2012-07-02
Also published as: EP1925192A1; CN101263750B; CN101263750A; DE102005044001B3; KR101161047B1; MY157279A; US20080220202A1; US8153232B2; JP2009508343A; CA2622581A1; JP5339908B2; ATE555642T1; WO2007031241A1; CA2622581C; EP1925192B1; KR20080045199A

Description

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DESCRIÇÃO

"SUBSTRATO LAMINADO PARA A MONTAGEM DE COMPONENTES ELETRÓNICOS" A presente invenção refere-se a processos para a produção de substratos laminados para a montagem de chips de semicondutores a partir de, pelo menos, respetivamente uma película de metal e plástico estruturada, bem como, laminados em tiras como fase prévia dos substratos. 0 documento EP 0296511 publica um processo segundo o termo genérico da reivindicação 1.

Segundo o documento DE 195 21 022, uma folha contínua de metal e uma folha contínua de plástico são separadamente perfuradas e depois coladas uma à outra para formar "uma tira sem fim", em que preferencialmente mandris guia engatam em marcações de posições sobrepostas das folhas contínuas por colar.

Para aplicar em espaços descontaminados, a abrasão do laminado resultante da separação dos substratos, constitui uma contaminação indesejada. A sensibilidade dos componentes eletrónicos cada vez menores contra os esforços mecânicos é um problema. A presente invenção tem por objetivo proteger melhor os componentes eletrónicos contra os esforços mecânicos, reduzir a contaminação por abrasão do laminado na separação, simplificar o processamento desse tipo de substratos laminados e permitir possibilidades de utilização mais flexíveis dos substratos.

Para resolver esta questão as seguintes características são adequadas: 2 A) As películas são estruturadas de modo a que da sua disposição resultem áreas sobrepostas, sobre cuja largura total não se verifica nenhuma sobreposição. B) As películas não são laminadas em áreas parciais recorrentes sobre toda a largura do laminado. C) A partir do laminado são curvadas secções recorrentes dos contornos recorrentes a partir da superfície da tira do laminado.

As reivindicações independentes 1 e 9 descrevem soluções em conformidade com a invenção. Nas reivindicações dependentes pode encontrar versões privilegiadas.

Se as películas forem estruturadas de acordo com a característica A) ou B) , de modo a que da sua disposição resultem áreas sobrepostas, sobre cuja largura total não se verifica nenhuma sobreposição ou laminação, estas áreas permitem uma remoção completa de uma ou várias películas sobre toda a largura da tira de laminado, de modo a que a tira de laminado nesta área seja unicamente composta pela(s) película(s) restante(s) e se realizem todos os passos de estruturação em material não laminado.

Disponibiliza-se assim um laminado em forma de tira a partir de pelo menos respetivamente uma película estruturada de metal e plástico, cujas películas apresentam contornos recorrentes respetivamente diferentes, e que possui áreas, nas quais as películas estruturadas não se sobrepõem sobre toda a largura da tira ou uma película do laminado está estruturada em contornos não conectados. 3

Se, a partir do laminado forem curvadas, conforme a caracteristica C) , secções recorrentes dos modelos recorrentes da superfície da tira do laminado, são obtidas áreas livres na superfície da tira do laminado, com as quais, por um lado e mais uma vez, se podem obter o mesmo efeito como com as características A) e B), nomeadamente a remoção de uma ou várias películas sobre toda a largura da tira laminada, preservando uma ou várias películas. Por outro lado, as secções curvadas são adequadas para fixar componentes a receber e protegê-los contra o esforço mecânico.

As braçadeiras que sobressaem da superfície da tira são propícias a danos durante o enrolamento da tira e tendem a engatar quando se desenrola a tira. Estes problemas podem ser evitados com espaçadores. Disponibiliza-se assim um laminado em forma de tira a partir de pelo menos respetivamente uma película estruturada de metal e plástico, cujas películas possuem contornos recorrentes respetivamente diferentes, e que possui secções curvadas a partir da sua superfície de base, que são sobretudo constituídas como braçadeiras ou espaçadores.

Numa versão são dispostas várias braçadeiras como tiras ou paredes laterais de um suporte, sobretudo uma armação.

As braçadeiras, sobretudo dispostas em forma de um suporte, permitem equipar de um modo particularmente preciso. Para explorar completamente a precisão exigida, são feitos furos de referência numa área não laminada de uma película, principalmente uma película metálica, cuja tolerância pode ser menor relativamente aos conhecidos 4 furos guia laminados. Os furos numa área não laminada são particularmente adequados como furos de referência, pois a sua tolerância de + 0,01 mm é novamente bastante reduzida relativamente às conhecidas marcações de posição (furos guia) (tolerância: + 0,03 mm), possibilitando um encaixe mais preciso dos componentes eletrónicos. Verificou-se ser vantajoso fazer furos de referência após a laminação.

Todos estes laminados são adequados à disponibilização de substratos laminados para a montagem de semicondutores e são produtos intermédios no processo para produzir substratos com respetivamente pelo menos uma película estruturada de metal e plástico.

Num processo, a partir deste laminado são curvadas secções recorrentes dos contornos recorrentes a partir da superfície da tira do laminado, sobretudo as secções recorrentes são curvadas em braçadeiras ou espaçadores.

Em conformidade com a invenção, as películas são estruturadas de modo a que da sua disposição resultem áreas sobrepostas, sobre cuja largura total não se verifica nenhuma sobreposição. Correspondentemente, as películas não são laminadas em áreas parciais recorrentes sobre toda a largura do laminado.

Um processo decisivo consiste em separar uma película da tira de laminado em contornos não conectados. Isto permite que os laminados em forma de tira, para a separação em substratos, sejam separados nas áreas onde uma película foi interrompida.

Nas versões • os substratos laminados são suportes para chips de semicondutores; 5 • a película metálica estruturada está perfurada ou gravada; • a película de plástico está perfurada; • a película de plástico está reforçada a fibras, sobretudo reforçada com fibras de vidro; • os contornos respetivamente diferentes e recorrentes são perfurados num dispositivo de perfuração com uma parte perfurada substituível; • na película metálica faz-se um corte livre para expor as futuras braçadeiras; • faz-se uma perfuração do contorno para os futuros espaçadores na película metálica sem corte livre; • fazem-se furos guia para alinhar as películas, umas em relação às outras, com o mesmo furador tanto na película metálica como também na película de plástico; • perfuram-se cortes livres na película de plástico nas áreas que vão ficar dispostas à volta das futuras braçadeiras; • perfuram-se cortes livres na película de plástico nas áreas que vão ficar dispostas à volta dos futuros espaçadores; • perfuram-se cortes livres na película de plástico nas áreas que vão ficar dispostas à volta dos furos de referência futuros; • perfuram-se concavidades no bordo da película de plástico; • os contornos respetivamente diferentes e recorrentes são perfurados num dispositivo de perfuração com módulos perfurados substituíveis; • as películas são laminadas com um material aderente para formar uma tira; 6 • os cortes obtêm secções que serão curvadas; • duas ou três películas são estruturadas, de modo a que da sua disposição resultem áreas sobrepostas, sobre cuja largura total, pelo menos relativamente a uma película, não se verifica nenhuma sobreposição ou de modo a que pelo menos uma película não seja laminada em áreas parciais recorrentes sobre toda a largura do laminado; • duas películas metálicas diferentemente estruturadas estão separadas uma da outra por uma película de plástico estruturada de modo diferente delas; • o laminado em forma de tira é composto por uma película de metal estruturada entre duas películas de plástico estruturadas, em que as películas apresentam diferentes contornos recorrentes; • uma película de metal estruturada é disposta entre duas películas de plástico identicamente estruturadas; • a partir do laminado são curvadas secções recorrentes dos contornos recorrentes a partir da superfície da tira do laminado, para formar braçadeiras em forma de tira; • as braçadeiras são curvadas em ângulo reto ou quase em ângulo reto, sobretudo entre 80° e 100°, a partir da superfície da tira; • as braçadeiras metálicas são curvadas pelo plano de um corte livre da película de plástico; • os contornos das braçadeiras metálicas, bem como do corte livre na película de plástico, são produzidos antes da laminação da película de plástico com a película de metal; 7 • a partir deste laminado são curvadas secções recorrentes dos contornos recorrentes a partir da superfície da tira do laminado para formar espaçadores em Z; • os espaçadores sobressaem mais alto da superfície da tira do que as braçadeiras; • engloba um processo de pelo menos dois dos passos A, B, e C; • engloba um processo dos três passos A, B, e C; • cumpre a sequência dos passos A, B, e C; • uma película nessas áreas, que não se sobrepõem com a outra película sobre toda a largura, é separada em contornos não conectados; • são produzidos no laminado módulos que são mantidos isoladamente no laminado através de uniões metálicas; • os laminados em forma de tira, para a separação em substratos, são separados nas áreas onde uma película foi interrompida; • o laminado em forma de tira é composto por duas películas de metal estruturadas e uma película de plástico estruturada disposta entre as películas de metal, em que as películas apresentam diferentes modelos recorrentes.

De acordo com a invenção, é possível curvar braçadeiras metálicas pelo plano de um corte livre de uma película de plástico, porque o contorno para as braçadeiras e os cortes livres nas respetivas películas já foram criados antes da laminação. As uniões metálicas que restaram isoladamente dos módulos permitem uma separação sem resíduos dos módulos ao separar, tal como é importante 8 em aplicações de extrema descontaminação. Impede-se, assim, que ao separar se forme pó pela separação de uniões com plástico.

Isto permite ainda dispor várias braçadeiras, umas em relação às outras, de modo a formarem um suporte para receber componentes eletrónicos. As braçadeiras são ai as paredes do suporte. 0 suporte pode ser constituído pelas braçadeiras como armação, com a qual é possível agarrar os componentes eletrónicos. Deste modo, é possível obter módulos com armações para os componentes eletrónicos. Os módulos podem ainda ser equipados na tira com extrema precisão, antes de serem separados.

Passamos de clarificar a invenção relativamente aos desenhos: a Fig. 1 mostra uma película de metal perfurada vista de cima, a Fig. 2 mostra uma película de plástico perfurada vista de cima, a Fig. 3 mostra um laminado da película de metal segundo a Fig. 1 e da película de plástico segundo a Fig. 2 na vista de cima, a Fig. 4a mostra a vista de cima do laminado da Fig. 3 com braçadeiras curvadas para cima e espaçadores curvados para cima, a Fig. 4b mostra um recorte de um módulo ainda unido da Fig. 4a, 9 a Fig. 4c mostra a vista lateral do laminado da Fig. 3 com braçadeiras curvadas para cima e espaçadores curvados para cima, no qual são evidenciadas as braçadeiras e os espaçadores curvados a partir da superfície do laminado, a Fig. 4d mostra uma representação tridimensional do laminado da Fig. 3 com braçadeiras curvadas para cima e espaçadores curvados para cima e com furos guia redondos, a Fig. 5 mostra a separação dos módulos laminados a partir da tira laminada.

Passamos a explicar os passos do processo de produção com a sequência de figuras.

Para produzir uma película de metal 20 segundo a Fig. 1, realiza-se num dispositivo de perfuração uma sequência de perfuração, que apresenta contornos recorrentes 21, 22, 23, 24 em forma de imagens de perfuração conforme a Fig. 1. Correspondentemente, as películas de metal também podem ser estruturadas por cauterização, segundo a Fig. 1, sem o contorno do espaçador. De modo idêntico, de acordo com a Fig. 2 são perfurados outros contornos 25, 26, 27, 28 em forma de imagens de perfuração com um outro furador numa película de plástico 19. As películas de acordo com a Fig. 1 e Fig. 2 são laminadas numa união de película metal/plástico 6 em conformidade com a Fig. 3 e 4c, através dos seus furos guia 22. Os contornos 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 da película de metal 20 e da película de 10 plástico 19 são laminados com exatidão em estruturas, que produzem a estrutura dos módulos posteriores 18. A partir do laminado 6 conforme a Fig. 3, as uniões de plástico 10 são separadas na área das braçadeiras 24. De seguida, as braçadeiras 24 são curvadas para cima. As braçadeiras 1 curvadas para cima podem ver-se na Fig. 4a, b, c e d. O laminado segundo a Fig. 4a, b, c, d é apropriado para equipar com componentes eletrónicos e pode, conforme a Fig. 5, ser separado em módulos 18 individuais através da separação das uniões metálicas 5 nos pontos de separação 15 e 16. A Fig. 1 mostra como contorno 23 o corte livre 23 à volta das braçadeiras 1 curvadas mais tarde. Entre os contornos 23, que criam os cortes livres 23, encontram-se uniões 5, que mantêm a união das ilhas criadas pelos cortes livres 23 dos módulos posteriores 18 com a área exterior da película de metal 20. O contorno 21 dos espaçadores é um corte perfurado 21 para os espaçadores 2. Os contornos 22 são furos guia perfurados 22. A película de metal 20 está apenas cortada na área de espaçadores 2 conforme a Fig. 1. Para isto, os espaçadores 2 são pressionados para trás para a superfície da película de metal, após o corte 21 exato. O contorno 24 define as braçadeiras 1 que serão curvadas mais tarde. A Fig. 2 mostra os contornos 25, 26, 27, 28 na película de plástico 19 como os cortes livres 25, 26, 27, 28 na área das posteriores braçadeiras 24, espaçadores 2, furos de referência 4 e furos guia perfurados 22. Os cortes livres expõem assim as braçadeiras 24, os espaçadores 2 e os furos de referência 4. Além disso, são perfuradas concavidades 28 no bordo. O contorno 25 é um corte livre na 11 película de plástico 19 para a perfuração posterior dos furos de referência 4 na película de metal 20. 0 contorno 26 é um corte livre na película de plástico 19, que permite a curvatura posterior das braçadeiras perfuradas 24 para as braçadeiras 1. Entre os contornos 26, que criam os cortes livres 26, encontram-se uniões 10 e 11, que mantêm a união das ilhas criadas pelos cortes livres 26 dos módulos posteriores 18 com a área exterior da película de metal 19. O contorno 27 é, de modo idêntico ao contorno 26, um corte livre que permite a curvatura posterior dos espaçadores pelo plano do corte livre. O contorno 28 serve de corte livre com os cortes livres 26 conforme os contornos 26 para a separação posterior dos módulos através dos seguintes cortes livres 13 (Fig. 4b). A Fig. 3 mostra uniões metálicas 5, que não estão cobertas pela película de plástico 19 devido aos cortes livres 26. Os furos guia 22 da película de metal e plástico estão laminados como furos guia 9 no laminado 6 exatamente sobrepostos. As uniões de plástico 10 e 11 não estão laminadas na película de metal devido aos cortes livres 23.

Depois de laminar as películas 19 e 20 para formar um laminado 6 conforme a Fig. 3 (e 4c), são primeiramente perfuradas as uniões 10 e 11 da película de plástico 19 nos pontos de separação 14 e depois é que as braçadeiras 24 e os espaçadores 21 são curvados da superfície do laminado.

As braçadeiras 1 e espaçadores 2 curvados a partir da superfície são visíveis na Fig. 4a, b, c, d. O corte livre 3 é uma parte do corte livre 26, que evita o encosto da braçadeira 1 ao bordo de corte da película de plástico 19. Deste modo, consegue-se uma precisão particularmente vantajosa em conformidade com a invenção relativamente à 12 curvatura da braçadeira. Depois dos processos de curvatura, procede-se a um corte livre das uniões de laminado 13 que permaneceram. Com isto, o módulo 18 está pronto relativamente à sua laminação de plástico e só é mantido pela película de metal 20 na estrutura de tira, nomeadamente através das suas uniões metálicas 5 (conforme a Fig. 4a e 4d) nos pontos de separação 15, 16 e 17, como se pode ver na Fig. 5. Os módulos da tira de suporte segundo a Fig. 5 são adequados a um equipamento automático. Para este caso, são criados furos de referência 4 à parte com uma precisão na faixa de + 0,01 mm, que são feitos na película de metal depois de curvar as braçadeiras 24 para 1 e os espaçadores 21 para 2. Os furos de referência 4 permitem equipar com preciso os módulos 18 com componentes. A posição das braçadeiras 1 curvadas é definida com extrema precisão pelos furos de referência 4. Uma disposição deste tipo é particularmente adequada ao equipamento com componentes eletrónicos. Para além dos conhecidos contactos através da base da película de metal, a versão com braçadeiras de acordo com a invenção permite também um contacto através das braçadeiras 1.

A possibilidade em conformidade com a invenção de contactar não apenas através da superfície de base da película de metal, mas também permitir o contacto através dos lados, abre novas possibilidades de montagem e de equipamento, bem como, a utilização de componentes eletrónicos com novos designs. Além disso, as braçadeiras 1 permitem uma fixação mecânica e uma proteção contra esforços mecânicos. A proteção é garantida tanto em mais outros processos de produção, como por exemplo a injeção dos componentes montados, como também na aplicação final. A 13 função de retenção das braçadeiras 1 não está limitada a componentes eletrónicos.

Depois de equipar com os componentes, são separados os módulos 18 mantidos na película de metal 20. A separação é realizada pelo corte livre das uniões metálicas que permaneceram nos pontos de separação 15, 16 e 17, de modo a que neste passo não seja cortado nenhum laminado e este passo do processo possa ser executado sob condições de espaços descontaminados.

Lista de símbolos de referência 1) Braçadeiras curvadas 2) Espaçadores curvados 3) Corte livre da película de plástico na área de curvatura das braçadeiras 4) Furo de referência feito depois da curvatura 5) União metálica dos módulos 8) Substrato laminado 9) Furos guia (laminados com exatidão) 10) União da película de plástico 11) União da película de plástico 13) Ponto de separação da união de laminado 14) Ponto de separação da união de plástico 15) Ponto de separação 16) Ponto de separação 17) Ponto de separação 18) Módulo 19) Película de plástico 20) Película de metal 21) Contorno dos espaçadores 14 22) Furos guia 23) Corte livre na película de metal à volta de braçadeiras ainda por curvar 24) Braçadeiras (perfuradas/planas) 25) Cortes livres na película de plástico para perfurar mais tarde os furos de referência 26) Cortes livres na película de plástico para curvar mais tarde as braçadeiras 27) Cortes livres na película de plástico para curvar mais tarde os espaçadores 28) Cortes livres na película de plástico para separar mais tarde os módulos 15

REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO A presente listagem de referências citadas pela requerente é apresentada meramente por razões de conveniência para o leitor. Não faz parte da patente de invenção europeia. Embora se tenha tomado todo o cuidado durante a compilação das referências, não é possível excluir a existência de erros ou omissões, pelos quais o EPO não assume nenhuma responsabilidade.

Patentes de invenção citadas na descrição • EP 0296511 A [0002] • DE 19521022 [0003]

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a produção de substratos laminados (6) para a montagem de chips de semicondutores, com os passos de: - disponibilizar uma película de metal perfurada (20), que possui contornos recorrentes (21, 22, 23, 24), - disponibilizar uma película de plástico perfurada (19), que possui outros contornos (25, 26, 27, 28), - em que a película de metal e de plástico (20, 19) com contornos respetivamente diferentes e recorrentes (23, 26) são laminadas num substrato laminado (6), - e depois de laminar são feitos furos (4) ou cortes (13, 14), caracterizado pelo facto de as secções recorrentes dos contornos recorrentes (21, 24) serem curvadas a partir da superfície da tira do substrato laminado (6), sendo os furos (4) ou cortes (13, 14) feitos de modo a que • as películas (19 20) sejam estruturadas para se obterem no substrato laminado (6) os seguintes cortes livres (13), nos quais não se verifica nenhuma sobreposição da película de plástico (19) sobre a película de metal (20) em toda a largura do substrato laminado (6), 2 • no substrato laminado sejam criados módulos (18) que são unicamente mantidos por uniões metálicas (5) no substrato laminado, e • os módulos (18) sejam concluídos relativamente à laminação de plástico e sejam apenas mantidos no substrato laminado (6) através da película de metal (20), nomeadamente pelas uniões metálicas (5), • em que as uniões metálicas (5) não estão cobertas pela película de plástico (19) devido aos cortes livres (13) .

2. Processo segundo a reivindicação 1, caraterizado pelo facto de as secções recorrentes serem curvadas em braçadeiras (1).

3. Processo segundo uma das reivindicações anteriores, caraterizado pelo facto de as secções recorrentes serem curvadas em espaçadoras (2).

4. Processo segundo uma das reivindicações anteriores, caraterizado pelo facto de serem feitos furos de referência (4) na película de metal (20).

5. Processo segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de se realizar uma primeira separação da película de plástico (19) em contornos separados uns dos outros (18), enquanto a película de metal (20) mantém a estrutura da tira. 3

6. Processo segundo a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de a braçadeira (1) ser curvada por um plano de um corte livre (26).

7. Processo segundo a reivindicação 2 ou 6, caracterizado pelo facto de se fazer um contorno (23) antes da laminação com a pelicula de plástico (19) para criar a braçadeira através da estruturação da pelicula de metal.

8. Processo segundo uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de o corte livre (26) na pelicula de plástico se realizar pela estruturação da pelicula de plástico (19), antes da laminação da pelicula de plástico (19) com a pelicula de metal (20).

9. Substrato laminado (6) produzido por pelo menos uma respetiva pelicula de metal e uma pelicula de plástico estruturadas (20, 19) segundo um processo de acordo com pelo menos uma das reivindicações de 1 a 8, em que as películas apresentam contornos respetivamente diferentes e recorrentes (23, 26) , em que o substrato laminado (6) possui módulos (18) que são mantidos no substrato laminado (6) unicamente pela película de metal (20), nomeadamente através das uniões metálicas (5).