RU2134466C1 - Носитель кристалла ис - Google Patents

Носитель кристалла ис Download PDF

Info

Publication number
RU2134466C1
RU2134466C1 RU98121771A RU98121771A RU2134466C1 RU 2134466 C1 RU2134466 C1 RU 2134466C1 RU 98121771 A RU98121771 A RU 98121771A RU 98121771 A RU98121771 A RU 98121771A RU 2134466 C1 RU2134466 C1 RU 2134466C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carrier
crystal
contact pads
contacts
contact
Prior art date
Application number
RU98121771A
Other languages
English (en)
Inventor
А.И. Таран
В.К. Любимов
Original Assignee
Таран Александр Иванович
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 Таран Александр Иванович filed Critical Таран Александр Иванович
Priority to RU98121771A priority Critical patent/RU2134466C1/ru
Priority to AU29652/99A priority patent/AU2965299A/en
Priority to EA200000712A priority patent/EA001815B1/ru
Priority to US09/529,019 priority patent/US6410937B1/en
Priority to PCT/RU1999/000060 priority patent/WO2000035009A1/ru
Priority to KR1020017007201A priority patent/KR20010093811A/ko
Application granted granted Critical
Publication of RU2134466C1 publication Critical patent/RU2134466C1/ru

Links

Images

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
    • H01L24/80—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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/145—Arrangements wherein electric components are disposed between and simultaneously connected to two planar printed circuit boards, e.g. Cordwood modules
    • 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
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0556—Disposition
    • H01L2224/05568—Disposition the whole external layer protruding from the surface
    • 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
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05573—Single external layer
    • 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
    • H01L2224/16237—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 the bump connector connecting to a bonding area disposed in a recess of the surface of the item
    • 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
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • 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
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • 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
    • H01L2924/01058—Cerium [Ce]
    • 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
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • 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
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30107—Inductance
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341—Surface mounted components
    • H05K3/3431—Leadless components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3447—Lead-in-hole components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

Изобретение относится к разработке и производству аппаратуры на основе изделий микроэлектроники и полупроводниковых приборов и может быть широко использовано для контроля и отбраковки кристаллов ИС перед их монтажом в корпуса или многокристальные модули, а также для сборки кристаллов в корпусах или в составе многокристальных модулей. Техническим результатом является улучшение контролеспособности бескорпусных кристаллов ИС и обеспечение полноценного тестового контроля кристалла через выводные контакты носителя. Технический результат достигается за счет того, что носитель кристалла ИС содержит основу из диэлектрического материала с системой ориентированных и фиксированных токоведущих дорожек на ее поверхности и контактов, одни из которых предназначены для соединения с ответными контактными площадками кристалла, а другие - для соединения с ответными контактами коммутационной платы, выполненных в виде металлизированных отверстий, верхние края которых связаны с токоведущими дорожками на верхней поверхности основы носителя, а нижние края отверстий, в стыках с ответными контактными площадками кристалла или ответными контактами коммутационной платы, заполненных токопроводящим связующим материалом, образуют контактные узлы, обеспечивающие вместе с токоведущими дорожками электрическую связь контактных площадок кристалла с контактами коммутационной платы. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к разработке и производству аппаратуры на основе изделий микроэлектроники и полупроводниковых приборов и может быть широко использовано для контроля и отбраковки кристаллов ИС перед их монтажом в корпуса или в составе многокристальных модулей, а также для монтажа кристаллов в корпуса или в многокристальные модули. Изобретение направлено на снижение себестоимости отбраковочных процедур для кристаллов, снижения трудоемкости процессов сборки узлов аппаратуры, повышения выхода годных при сборке, а также повышения надежности работы кристаллов в аппаратуре.
Особенно перспективным предполагается применение данного изобретения в производстве массовой электронной аппаратуры с высокими удельными характеристиками в виде многокристальных модулей (МКМ).
В настоящее время широкое распространение имеют носители кристаллов ИС на пленочной основе, в частности на полиимидной пленке. К достоинствам носителя на полиимидной основе следует отнести высокую термостойкость, стабильность электрофизических и термомеханических характеристик в эксплуатации, высокую механическую прочность на разрыв, растяжение и излом в диапазоне толщин от 7 до 100 мкм, стойкость к химическим воздействиям и высоким температурам в процессе технологической обработки. Такой носитель обеспечивает автоматизацию процессов монтажа кристаллов с большим количеством контактных площадок, поскольку токоведущие дорожки на поверхности носителя могут быть изготовлены с высокой точностью и расположены с высокой плотностью при малом строго фиксированном зазоре между ними.
Известен однослойный носитель с "паучковыми" выводами, который изготавливается из полиимидной пленки, к которой приклеивается медная или алюминиевая фольга, в которой фотолитографическими методами вытравливаются токоведущие дорожки. К токоведущим дорожкам присоединяются, методами сварки или пайки, контактные площадки кристалла, а другие - свободные - концы этих дорожек используются для измерений и последующей приварки или припайки к ответным контактам в корпусе или коммутационной структуре при бескорпусном монтаже (А. Ю. Бер, Ф.Е. Минскер, "Сборка полупроводниковых приборов и интегральных микросхем", Москва, "Высшая школа", стр. 147-150, 1986 г.).
Известен полиимидный носитель кристаллов, применяемый при производстве электронной аппаратуры на основе бескорпусных БИС, содержащий систему жестко ориентированных ленточных проводников (из меди или алюминия) толщиной 20 - 30 мкм, размещенных на поверхности носителя из полиимидной пленки, расположенных в области кристалла с шагом, совместимым с шагом контактных площадок на кристалле, а на периферии носителя - с шагом, совместимым с шагом ответных монтажных площадок на коммутационной плате. Кроме того, все проводники представлены контактами, расположенными по краям носителя с шагом, совместимым с шагом зондовых контактов на измерительной установке. Жестко фиксированные относительно друг друга проводники привариваются к контактным площадкам БИС, а продолжения этих проводников, после соответствующей обрезки, привариваются или припаиваются к ответным контактным площадкам на коммутационной плате. Таким образом, каждая контактная площадка кристалла и ответная ей контактная площадка на полиимидном носителе, вместе с соединительным элементом в виде токоведущей дорожки на полиимидном носителе, образуют контактный узел, предназначенный для электрического соединения контакта кристалла с ответным контактом на коммутационной плате. Перед обрезкой носителя для монтажа кристалла на коммутационную плату, носитель с кристаллом устанавливается в контактное устройство измерительной установки для контроля электрических и функциональных параметров кристалла и отбраковки дефектных кристаллов (Е.Н. Панов, "Особенности сборки специализированных БИС на базовых матричных кристаллах", Москва, "Высшая школа", стр. 77-78, 1990 г.).
Известен двухслойный носитель, имеющий металлизированные дорожки в двух слоях, разделенных полиимидным изолирующим слоем. Такой носитель позволяет монтировать кристаллы с большим количеством контактных площадок, размещенных по периферии кристалла, в т.ч. расположенных в шахматном порядке в два ряда (там же, стр. 78).
Известен трехслойный носитель на гибкой основе, содержащий сигнальный слой, слои шины питания и шины заземления, изолированные друг друга. Токоведущие дорожки, расположенные на поверхностях слоев полиимидного носителя, связаны между собой посредством сквозных металлизированных отверстий, выполненных в полиимидной основе слоев носителя. Связь токоведущих дорожек с контактными площадками кристалла ИС осуществляется посредством сварки.
Такое выполнение носителя позволило обойти многие проблемы, присущие носителям на жесткой основе, в частности, невозможность оптимизации сигнальных шин, шин земли и питания в пределах одного слоя, и обеспечить стойкость к изгибающим воздействиям в процессе технологических операций ("Второе рождение" автоматизированной сборки кристаллов на ленте-носителе". Экспресс-информация по зарубежной электронной технике, выпуск 43-45 /5205-5207/ от 1-5 марта 1991 года, г. Москва).
Контактные узлы в составе полиимидных носителей, при монтаже носителей на коммутационную плату, имеют электрические характеристики, существенно лучшие, чем соответствующие характеристики контактных узлов в составе металлокерамических корпусов (для которых путь электрического сигнала: контактная площадка кристалла - переходной проволочный элемент - ответная контактная площадка траверсы - переходные проводники в составе многослойной коммутационной структуры керамического корпуса - выводной контакт корпуса) по основным электрическим характеристикам (величина сопротивления, паразитная индуктивность выводов и паразитная межвыводная емкость). Кроме того, применение полиимидных носителей обеспечивает качественное совмещение привариваемых проводников и контактных площадок кристаллов при сборке, что существенно облегчает автоматизацию сборочных процессов и снижает себестоимость монтажа кристаллов как в корпусах, так и в составе узлов аппаратуры на базе бескорпусных.
Однако, вышеописанные однослойные, двухслойные и трехслойные полиимидные носители кристаллов, решая задачу повышения точности совмещения контактных площадок и проводников, фиксации проводников относительно друг друга, улучшения электрических характеристик элементов контактных узлов, комплексности процесса измерения параметров, разбраковки и монтажа кристаллов на коммутационной плате в едином технологическом маршруте, имеют следующие существенные недостатки:
- при сборке используются технологические процессы (приварка ленточных проводников к контактным площадкам кристаллов), которые могут вызвать дефектообразование в кристаллах и снижение их надежностных характеристик в эксплуатации;
- процесс сварки является негрупповой операцией, т.е. каждый сварной контакт обрабатывается индивидуально, последовательно друг за другом, что резко снижает производительность сборки и повышает вероятность сбоя сварочного автомата, особенно для многовыводных кристаллов.
Наиболее близким техническим решением к настоящему изобретению, по технической сущности и достигаемому результату при использовании, является носитель кристалла, содержащий основу из диэлектрического материала - полиимида - с токоведущими дорожками, сформированными на ее поверхности, к которой приклеивается кристалл таким образом, чтобы контактные площадки были совмещены с соответствующими токоведущими дорожками на поверхности носителя. После приварки (или припайки) токоведущих дорожек к соответствующим контактам кристалла, проведения контроля параметров и отбраковки годных кристаллов, периферийная зона носителя с измерительными контактными площадками обрезается, а оставшаяся часть носителя с кристаллом позиционируется на коммутационной плате; затем контактные площадки центральной зоны носителя привариваются (или припаиваются) к ответным монтажным площадкам на коммутационной плате (Е. Н. Панов, "Особенности сборки специализированных БИС на базовых матричных кристаллах", Москва, "Высшая школа", стр. 78, 1990 г.).
Основными недостатками этого технического решения для сложных многовыводных ИС являются:
- использование дефектообразующего процесса сварки;
- негрупповой характер сборочного процесса.
Задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в создании носителя многовыводных кристаллов, содержащего контактные узлы оригинальной конструкции, использование которых позволяет исключить дефектообразующий процесс сварки и сделать процесс присоединения проводников к контактным площадкам кристалла групповым, что приводит к значительному снижении трудоемкости и себестоимости сборки носителя и монтажа кристалла в корпус или в составе многокристального модуля при улучшении качества, воспроизводимости и надежности соединений.
Кроме того, использование предлагаемого контактного узла позволяет решить одну из главных проблем многокристальных модулей - отбраковку заведомо годных кристаллов перед их монтажом в составе МКМ - за счет улучшения контролеспособности бескорпусных кристаллов ИС и обеспечения полноценного тестового контроля кристалла через выводные контакты носителя.
Указанный технический результат достигается за счет использования в конструкции носителя специальных контактных узлов, обеспечивающих электрическую и механическую связь между контактами.
Поставленная задача, с достижением упомянутого технического результата, решается тем, что в носителе кристалла ИС, содержащем основу из диэлектрического материала с системой ориентированных и фиксированных токопроводящих дорожек на ее поверхности и контактов, одни из которых предназначены для соединения с ответными контактными площадками кристалла, другие - для соединения с ответными контактами на коммутационной плате - выполнены в виде металлизированных отверстий, верхние края которых связаны с токоведущими дорожками на верхней поверхности основы носителя, а нижние края отверстий, в стыках с ответными контактными площадками кристалла или, соответственно, с ответными контактными площадками коммутационной платы, заполненных электропроводящим связующим материалом, образуют контактные узлы, обеспечивающие, совместно с токоведущими дорожками, электрическую связь контактных площадок кристалла с контактными площадками на коммутационной плате;
- а также тем, что металлизированные отверстия для контактных площадок кристалла и для контактных площадок многослойной коммутационной платы выполнены разного диаметра;
- а также тем, что металлизированные отверстия выполнены в форме цилиндра;
- а также тем, что металлизированные отверстия выполнены в форме усеченных конусов, причем меньшие основания усеченных конусов обращены к контактным площадкам на поверхности кристалла или многослойной коммутационной платы, а большие основания усеченных конусов связаны с токоведущими дорожками на поверхности основы носителя;
- а также тем, что металлизированные отверстия для соединения с контактными площадками многослойной коммутационной платы, выполнены с металлизированными ободками на верхней и нижней поверхностях основы носителя;
- а также тем, что металлизированные отверстия в носителе для контактных площадок кристалла могут быть выполнены в виде матрицы, расположенной над всей поверхностью кристалла, имеющего контактные площадки, совпадающие по своему расположению с матрицей отверстий носителя;
- а также тем, что основа носителя выполнена из полиимидной пленки;
- а также тем, что носитель может быть выполнен многослойным;
- а также тем, что верхние края металлизированных отверстий, связанные с токоведущими дорожками на верхней поверхности основы носителя, выполнены с металлизированными ободками.
Изобретение иллюстрируется графическими материалами, где на чертежах фиг. 1, фиг. 1а и фиг. 2 схематично изображены фрагменты предлагаемого носителя.
На фиг. 1 представлена одна из возможных реализации носителя в соответствии с данным изобретением.
На фиг. 2 (в больших овалах слева и справа) изображены примеры соединения выводных контактов носителя, с ответными контактами внешних коммутационных структур: справа 6 - с контактом в виде плоской контактной площадки, а слева 7 - с контактом в виде штырька.
На фиг. 1а в укрупненном виде представлен унифицированный контактный узел, на базе которого реализован носитель в соответствии с настоящим изобретением.
Носитель кристалла (фиг. 1) состоит из коммутационного слоя 1, представляющего собой основу из пленочного изоляционного материала, в качестве которого может быть использована, например, полиимидная пленка, на верхней поверхности которой расположены токопроводящие дорожки 4, 9, а на нижней поверхности закреплен, посредством, например, клеевой композиции 3, кристалл 2. Токопроводящая дорожка 4 связывает между собой контактный узел 5 с металлизированным отверстием 6 в форме усеченного конуса, а токопроводящая дорожка 9 - контактный узел 8 с металлизированным отверстием 7 в форме цилиндра. Более подробно контактные узлы будут описаны ниже на примере фиг. 2 и фиг. 1а.
На фиг. 2 схематично изображены примеры соединения выводных контактов носителя, с ответными контактами внешних коммутационных структур.
В правом овале изображен контактный узел 6, соединяющий контактную площадку 14 на поверхности некоторого внешнего коммутационного слоя 18 с токоведущей дорожкой 4 на поверхности коммутационного слоя 1 носителя, через посредство металлизированного ободка 16, металлизированного отверстия 15 в форме усеченного конуса и проводящего связующего материала 17. Другим своим концом металлизированная дорожка 4 связана через посредство металлизированного ободка 12 металлизированного отверстия 11, выполненного в форме усеченного конуса, и электропроводящий связующий материал 13 контактного узла 5 с контактной площадкой 10 кристалла 2. По своему конструктивному выполнению контактный узел 6 аналогичен контактному узлу 5 и отличается от последнего только размерами элементов.
В левом овале изображен контактный узел 7, соединяющий штыревой контакт 19, закрепленный в некотором внешнем коммутационном слое 20 ортогонально его поверхности и вставленный в ответное металлизированное отверстие 21 цилиндрической формы, которое через металлизированный ободок 22 связано с токопроводящей дорожкой 9 на поверхности коммутационного слоя 1 носителя. Электропроводящий связующий материал 23 в зазоре между штыревым контактом 19 и металлизированным отверстием 21 обеспечивает надежную связь элементов контактного узла 7.
На фиг. 1а в овале изображен увеличенный фрагмент носителя с контактным узлом 5 в виде стыка между контактной площадкой 8 кристалла 2 и металлизированным отверстием 9 в изоляционном слое носителя 1, выполненным в форме усеченного конуса, большее основание которого, через металлизированный ободок 10, связано с токопроводящей дорожкой 4 на верхней стороне носителя. Электропроводящий связующий материал 11, внесенный в область стыка, соединяет контактную площадку 8 кристалла 2 и металлизированное отверстие 9 носителя в единый контактный узел 5.
При сборке контактных узлов посредством напыления связующего материала, металлизированные отверстия носителя совмещаются с контактными площадками кристалла, который фиксируется на носителе, после чего собранный технологический пакет закладывается в установку напыления, в которой производится последовательное послойное напыление проводящих материалов, образующих токопроводящую связывающую структуру с необходимыми свойствами. Так осуществляется групповая сборка контактных узлов, связывающих контактные площадки кристалла с токопроводящими дорожками и металлизированными отверстиями для выводных контактов. После соединения контактов в установке напыления, проводится, при необходимости, операция визуального и электрического контроля качества сформированных контактных узлов.
При сборке контактных узлов способом пайки технологический пакет (в составе носителя и закрепленного на нем кристалла) помещается в установку вакуумной пайки. В условиях частичного вакуума и общего нагрева до температуры плавления припоя, под действием капиллярных сил, происходит спайка стыков в каждом из контактных узлов одновременно во всей центральной зоне носителя.
Взаимодействие элементов носителя и кристалла в процессе функционирования происходит следующим образом (на примере фрагмента фиг. 2).
Сигнал с контактной площадки 14 коммутационного слоя 18 проходит через электропроводящий связующий материал 17, металлизированное отверстие 15 в коммутационном слое 1, металлизированный ободок 16, образующие контактный узел 6, в токоведущую дорожку 4 на верхней стороне коммутационного слоя 1 и затем, через металлизированный ободок 12, металлизированное отверстие 11 в коммутационном слое 1 и электропроводящий связующий материал 13 на контактную площадку 10 кристалла 2.
Аналогично, сигнал с контактной площадки кристалла, входящего, как элемент, в состав контактного узла 8, через токопроводящую дорожку 9 на поверхности коммутационного слоя 1 носителя поступает через металлизированный ободок 22, металлизированное отверстие 21 цилиндрической формы и электропроводящий связующий материал 23 контактного узла 7 на контакт 19 в виде стержня, закрепленного в коммутационном слое 20.
Таким образом, изготовление носителей кристаллов с контактными узлами предложенной конструкции позволяет обеспечить:
- высокую воспроизводимость и надежность большого количества контактных узлов в составе системы "носитель - кристалл";
- высокую плотность разводки при оптимальном количестве слоев (с точки зрения технологичности и себестоимости производства носителей);
- высокую прецизионность монтажных элементов в составе носителя, достаточную для сборки многокристальных модулей;
- простоту конструкции, определяющую высокую технологичность и низкую себестоимость изготовления носителей, в т.ч. и многослойных;
- возможность использования кристаллов с матричным расположением контактных площадок, равномерно распределенных по поверхности кристаллов, что очень актуально в связи с ростом числа контактных площадок на кристаллах ИС высокой степени интеграции;
- простоту и удобство проведения надежного контроля параметров кристаллов при отбраковке заведомо годных кристаллов перед их монтажом в составе многокристальных модулей;
- использование многослойных носителей для кристаллов ИС высокой степени интеграции с большим количеством контактных площадок.

Claims (9)

1. Носитель кристалла ИС, содержащий основу из диэлектрического материала с системой ориентированных и фиксированных токоведущих дорожек на ее поверхности и контактов, одни из которых предназначены для соединения с ответными контактными площадками кристалла, а другие - для соединения с ответными контактами многослойной коммутационной платы, отличающийся тем, что контакты, предназначенные для соединения с контактными площадками кристалла, а также контакты, предназначенные для соединения с ответными контактными площадками коммутационной платы, выполнены в виде металлизированных отверстий, верхние края которых связаны с токоведущими дорожками на верхней поверхности основы носителя, а нижние края отверстий в стыках с ответными контактными площадками кристалла или с ответными контактными площадками коммутационной платы, заполненных электропроводящим связующим материалом, образуют контактные узлы, обеспечивающие вместе с токоведущими дорожками электрическую связь контактных площадок кристалла с контактными площадками многослойной коммутационной платы.
2. Носитель по п.1, отличающийся тем, что металлизированные отверстия, образующие контактные узлы с контактными площадками кристалла и контактными площадками многослойной коммутационной платы, выполнены разного диаметра.
3. Носитель по п.1, отличающийся тем, что металлизированные отверстия выполнены в форме цилиндра.
4. Носитель по п.1, отличающийся тем, что металлизированные отверстия выполнены в форме усеченных конусов, причем меньшие основания усеченных конусов обращены к контактным площадкам кристалла или многослойной коммутационной платы, а большие основания усеченных конусов связаны с токоведущими дорожками на поверхности основы носителя.
5. Носитель по п.1, отличающийся тем, что верхние края металлизированных отверстий, связанные с токоведущими дорожками на верхней поверхности основы носителя, выполнены с металлизированными ободками.
6. Носитель по п.1, отличающийся тем, что металлизированные отверстия для соединения с контактными площадками многослойной коммутационной платы выполнены с металлизированными ободками на верхней и нижней поверхностях основы носителя.
7. Носитель по п.1, отличающийся тем, что основа носителя выполнена из полиимидной пленки.
8. Носитель по п.1, отличающийся тем, что металлизированные отверстия в носителе для контактных площадок кристалла выполнены в виде матрицы, расположенной над всей поверхностью кристалла, контактные площадки которого расположены аналогично матрице отверстий носителя.
9. Носитель по п.1, отличающийся тем, что он выполнен многослойным.
RU98121771A 1998-12-08 1998-12-08 Носитель кристалла ис RU2134466C1 (ru)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98121771A RU2134466C1 (ru) 1998-12-08 1998-12-08 Носитель кристалла ис
AU29652/99A AU2965299A (en) 1998-12-08 1999-03-03 Substrate for ic crystals
EA200000712A EA001815B1 (ru) 1998-12-08 1999-03-03 Носитель кристаллов ис
US09/529,019 US6410937B1 (en) 1998-12-08 1999-03-03 Integrated circuit chip carrier
PCT/RU1999/000060 WO2000035009A1 (fr) 1998-12-08 1999-03-03 Support de cristaux pour circuit integre
KR1020017007201A KR20010093811A (ko) 1998-12-08 1999-03-03 집적회로 칩 캐리어

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98121771A RU2134466C1 (ru) 1998-12-08 1998-12-08 Носитель кристалла ис

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2134466C1 true RU2134466C1 (ru) 1999-08-10

Family

ID=20212937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98121771A RU2134466C1 (ru) 1998-12-08 1998-12-08 Носитель кристалла ис

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6410937B1 (ru)
KR (1) KR20010093811A (ru)
AU (1) AU2965299A (ru)
EA (1) EA001815B1 (ru)
RU (1) RU2134466C1 (ru)
WO (1) WO2000035009A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2474004C1 (ru) * 2011-08-16 2013-01-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Способ изготовления многоуровневых тонкопленочных микросхем
RU2786366C2 (ru) * 2020-12-17 2022-12-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дагестанский государственный технический университет" СПОСОБ ПОСАДКИ КРИСТАЛЛА ТИТАН-ГЕРМАНИЙ (Ti-Ge)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4053257B2 (ja) * 2001-06-14 2008-02-27 新光電気工業株式会社 半導体装置の製造方法
US8410376B2 (en) 2009-08-28 2013-04-02 Ibiden Co., Ltd. Printed wiring board and method for manufacturing the same
RU2015148031A (ru) * 2015-11-09 2017-05-16 Общество с ограниченной ответственностью "НаноХаос" (ООО "НаноХаос") Прибор для радиоосвещения и способ формирования радиоосвещения

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59144195A (ja) * 1983-02-08 1984-08-18 日本メクトロン株式会社 積層回路基板用のスル−ホ−ルピン
US4709301A (en) * 1985-09-05 1987-11-24 Nec Corporation Package
JPS6284973U (ru) * 1985-11-19 1987-05-30
JP2570498B2 (ja) * 1991-05-23 1997-01-08 モトローラ・インコーポレイテッド 集積回路チップ・キャリア
JP3034180B2 (ja) * 1994-04-28 2000-04-17 富士通株式会社 半導体装置及びその製造方法及び基板
US5625224A (en) * 1994-08-10 1997-04-29 Motorola, Inc. Method and apparatus for an integrated circuit chip carrier having improved mounting pad density
US5599744A (en) * 1995-02-06 1997-02-04 Grumman Aerospace Corporation Method of forming a microcircuit via interconnect
US5567657A (en) * 1995-12-04 1996-10-22 General Electric Company Fabrication and structures of two-sided molded circuit modules with flexible interconnect layers
US5936848A (en) * 1995-12-20 1999-08-10 Intel Corporation Electronics package that has a substrate with an array of hollow vias and solder balls that are eccentrically located on the vias
US5973396A (en) * 1996-02-16 1999-10-26 Micron Technology, Inc. Surface mount IC using silicon vias in an area array format or same size as die array
US6180506B1 (en) * 1998-09-14 2001-01-30 International Business Machines Corporation Upper redundant layer for damascene metallization

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бер А.Ю. и др. Сборка полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. - М.: Высшая школа, 1986, с.147-150. *
Панов Е.Н. Особенности сборки специализированных БИС на базовых матричных кристаллах. - М.: Высшая школа, с.77 и 78. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2474004C1 (ru) * 2011-08-16 2013-01-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Способ изготовления многоуровневых тонкопленочных микросхем
RU2786366C2 (ru) * 2020-12-17 2022-12-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дагестанский государственный технический университет" СПОСОБ ПОСАДКИ КРИСТАЛЛА ТИТАН-ГЕРМАНИЙ (Ti-Ge)

Also Published As

Publication number Publication date
EA001815B1 (ru) 2001-08-27
KR20010093811A (ko) 2001-10-29
WO2000035009A1 (fr) 2000-06-15
EA200000712A1 (ru) 2001-02-26
US6410937B1 (en) 2002-06-25
AU2965299A (en) 2000-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4750089A (en) Circuit board with a chip carrier and mounting structure connected to the chip carrier
US4890194A (en) A chip carrier and mounting structure connected to the chip carrier
US4763409A (en) Method of manufacturing semiconductor device
US5401913A (en) Electrical interconnections between adjacent circuit board layers of a multi-layer circuit board
EP0073149B1 (en) Semiconductor chip mounting module
EP0460822A1 (en) Integrated circuit packaging using flexible substrate
US6448634B1 (en) Tape carrier, semiconductor assembly, semiconductor device and electronic instrument
JPH08213519A (ja) 電子素子パッケージ
KR20000075876A (ko) 반도체 장치 및 그 제조방법
US5355105A (en) Multi-layer flexible printed circuit and method of making same
WO2001015231A1 (fr) Panneau de cablage, dispositif semiconducteur, procede de fabrication d'un dispositif semiconducteur, carte a circuit imprime et dispositif electronique
EP0139431A2 (en) Method of mounting a carrier for a microelectronic silicon chip
JPH05102382A (ja) Ｉ／ｏピンの修理構造および修理方法
JP2715793B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
RU2134466C1 (ru) Носитель кристалла ис
EP0942466A1 (en) Process for manufacturing semiconductor device and semiconductor component
RU2134498C1 (ru) Контактный узел
RU2133081C1 (ru) Многослойная коммутационная плата (варианты)
JPH0763786A (ja) プローブ構造
JP2792494B2 (ja) 集積回路の実装構造
JPH0763787A (ja) プローブ構造
JPS61279139A (ja) 混成集積回路装置
JP3447496B2 (ja) 半導体搭載用配線板
JP3061728B2 (ja) 半導体パッケージ
JPH05315481A (ja) フィルムキャリア半導体装置及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061209

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20080227

PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20080804

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170413