RU2136078C1 - Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора - Google Patents

Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора Download PDF

Info

Publication number
RU2136078C1
RU2136078C1 RU98112604/25A RU98112604A RU2136078C1 RU 2136078 C1 RU2136078 C1 RU 2136078C1 RU 98112604/25 A RU98112604/25 A RU 98112604/25A RU 98112604 A RU98112604 A RU 98112604A RU 2136078 C1 RU2136078 C1 RU 2136078C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crystal
recess
mounting
semiconductor device
tool
Prior art date
Application number
RU98112604/25A
Other languages
English (en)
Inventor
В.А.(RU) Иовдальский
В.А. Иовдальский
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко, Лтд.
Иовдальский Виктор Анатольевич
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 Самсунг Электроникс Ко, Лтд., Иовдальский Виктор Анатольевич filed Critical Самсунг Электроникс Ко, Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2136078C1 publication Critical patent/RU2136078C1/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
    • 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
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/13—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the shape
    • 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
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual 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
    • H01L2224/01—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
    • H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
    • H01L2224/24—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
    • H01L2224/241—Disposition
    • H01L2224/24151—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
    • H01L2224/24221—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
    • H01L2224/24225—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
    • H01L2224/24227—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 HDI interconnect not connecting to the same level of the item at which the semiconductor or solid-state body is mounted, e.g. the semiconductor or solid-state body being mounted in a cavity or on a protrusion of the item
    • 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
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer 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
    • H01L2224/32221—Disposition the layer 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
    • H01L2224/32225—Disposition the layer 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
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/75—Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • 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
    • 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
    • H01L2224/8385—Bonding techniques using a polymer adhesive, e.g. an adhesive based on silicone, epoxy, polyimide, polyester
    • 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
    • H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92—Specific sequence of method steps
    • H01L2224/922—Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
    • H01L2224/9222—Sequential connecting processes
    • H01L2224/92242—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
    • H01L2224/92244—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a build-up interconnect
    • 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
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • 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
    • H01L2924/01023—Vanadium [V]
    • 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
    • H01L2924/01032—Germanium [Ge]
    • 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
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • 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
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary 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
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/0132—Binary Alloys
    • H01L2924/01322—Eutectic Alloys, i.e. obtained by a liquid transforming into two solid phases
    • 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
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/07802—Adhesive characteristics other than chemical not 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
    • H01L2924/10—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
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1515—Shape
    • H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
    • 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
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1515—Shape
    • H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
    • H01L2924/15155—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device the shape of the recess being other than a cuboid
    • H01L2924/15157—Top view
    • 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
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/15165—Monolayer substrate
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

Использование: при монтаже кристаллов полупроводниковых приборов в объеме подложки гибридной интегральной схемы или в основании корпусов полупроводниковых приборов. Технический результат изобретения - обеспечение за счет предотвращения деформации подложки повышения технологичности процесса и точности посадки кристалла. Сущность способа заключается в том, что на установочной поверхности выполняют углубление размером, превышающим размеры кристалла. С помощью захвата в виде инструмента с плоским торцем и капиллярным отверстием, расширяющимся к его торцу, захватывают кристалл и ориентируют его над углублением. Перед запрессовкой кристалла в углубление помещают дозированное количество связующего материала. Кристалл запрессовывают в связующий материал до упора части плоского торца инструмента, выступающей за габариты кристалла, в установочную поверхность. Запрессовку прекращают в момент выравнивания плоскости лицевой поверхности кристалла с поверхностью, в которой выполнено углубление, после чего отключают захват. 7 з.п.ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к электронной технике, а более точно касается способа монтажа кристалла полупровдникового прибора, и может быть использовано при монтаже кристаллов полупроводниковых приборов в объеме подложки гибридной интегральной схемы или основании корпусов полупроводниковых приборов.
Известен способ посадки кристалла на поверхность платы или на дно корпуса (В. А. Дуболазов и другие "Технология сборки интегральных микросхем", издательство "Вища школа" (Киев), 1987, с. 60-62), включающий захват кристалла инструментом, который представляет собой штабик с отверстием для подсоединения вакуума и выборкой на торце в виде усеченной пирамиды. Размер пирамидальной выборки обеспечивает утапливание кристалла на половину в выборку. Затем осуществляют нагрев платы, нагрев инструмента, транспортировку кристалла к месту посадки, прижатие его к монтажной площадке и наложение вибрации. После присоединения кристалла связующим веществом (припоем или клеем) отключают вакуум и убирают инструмент.
При таком способе невозможно осуществить посадку кристаллов в объеме платы (в углубление на поверхности платы или в отверстие), обеспечивающую совпадение плоскости поверхности кристалла и платы. Это приводит к низкой воспроизводимости длины выводов и точности посадки кристалла.
Известен способ монтажа (GB, B, 2138205), в котором при изготовлении СВЧ-схемы кристалл полупроводникового прибора запрессовывают инструментом, представляющим собой штабик с плоским торцем и капилляром в центральной части, расширяющимся к торцевой части настолько, что края торцевой части инструмента накрывают периферийную часть кристалла и выступают за его пределы, локально деформируя подложку. В результате образуется выемка, форма и глубина которой соответствует кристаллу. Кристалл удерживается в подложке за счет упора о стенки выемки. Уменьшение деформации нижней поверхности подложки достигается использованием начальной выемки.
При таком способе монтажа кристалла наблюдается деформация подложки и нарушение ее плоскости. Кроме того, способ характеризуется низкой технологичностью процесса.
При вдавливании кристалла в такую подложку трудно определить момент окончания вдавливания (запрессовки), что может привести к деформации подложки, когда плоскость поверхности кристалла совпадает с плоскостью платы. Деформация обратной стороны подложки нарушает ее плоскостность, что затрудняет ее монтаж на теплоотводящее основание.
В основу настоящего изобретения положена задача создания способа монтажа кристалла полупроводникового прибора с таким выполнением запрессовки кристалла в углубление на установочной поверхности, которое обеспечивало бы за счет предотвращения деформации подложки повышение технологичности процесса и точности посадки кристалла.
Поставленная задача решается тем, что в способе монтажа кристалла полупроводникового прибора, при котором на установочной поверхности выполняют углубление, с помощью захвата в виде инструмента с плоским торцем и капиллярным отверстием в его центральной части, расширяющимся к его торцу, захватывают кристалл со стороны его лицевой поверхности, ориентируют указанный кристалл над углублением и запрессовывают его до выравнивания лицевой поверхности кристалла с установочной поверхностью, затем отключают захват, согласно изобретению, углубление выполняют с размерами, превышающими размеры кристалла, перед запрессовкой кристалла в углубление в него помещают дозированное количество связующего материала, запрессовку кристалла осуществляют в связующий материал до упора части плоского торца инструмента, выступающей за габариты кристалла, в установочную поверхность с обеспечением частичного или полного заполнения объема между кристаллом и поверхностью углубления связующим материалом.
В качестве установочной поверхности может быть использована поверхность подложки платы, или поверхность корпуса, или поверхность основания гибридной интегральной схемы.
Отключение захвата осуществляют после загустения связующего материала.
Углубление может быть по меньшей мере частично металлизировано, а в качестве связующего материала может быть выбран электропроводный материал.
В момент запрессовки на инструмент и/или на поверхность, в которой выполнено углубление, могут быть наложены колебания.
Захват кристалла может быть осуществлен вакуумным присосом, а между отсоединением инструмента от кристалла и отключением вакуума в капиллярное отверстие инструмента подают избыточное давление величиной 0,1-300 мм рт.ст.
Прекращение запрессовки кристалла может быть осуществлено упором части инструмента в поверхность, в которой выполнено углубление, при этом инструмент выступает за пределы углубления на величину 1 - 500 мкм, а длина и ширина углубления превышают размер кристалла на 0,01 - 1,0 мм, а глубина на 0,001-0,5 мм.
Прекращение запрессовки кристалла может быть осуществлено упором части инструмента в поверхность, в которой выполнено углубление, свободную от топологического рисунка металлизации, либо упором части захвата инструмента, жестко связанной с инструментом.
Помещение дозированного количества вещества в углубление перед запрессовкой кристалла обеспечивает захват кристалла связующим материалом без деформации подложки, а прекращение запрессовки в момент выравнивания плоскости лицевой поверхности кристалла с плоскостью, в которой выполнено углубление, обеспечивает условия выполнения разварки самыми короткими выводами.
Количество связующего материала снизу ограничено минимальным его количеством, способным закрепить кристалл, а сверху - исключением возможности выхода его из углубления, что может привести к закоротке выводов, если связующий материал электропроводный, и к загрязнению поверхности кристалла при неэлектропроводоном связующем материале, что может затруднить приварку выводов к контактным площадкам.
Наличие металлизации в углублении и выбор связующего материала электропроводным дает возможность качественно закреплять кристалл с помощью припоя и облегчает заземление кристалла.
Наложение колебаний на кристалл и/или деталь, в которой выполнено углубление, в момент запрессовки, позволяет повысить качество паяного соединения.
Захват кристалла вакуумным присосом позволяет на стадии отсоединения инструмента избежать смещения кристалла путем подачи избыточного давления в канал инструмента, причем ограничение давления, подаваемого в инструмент, снизу обусловлено минимальным давлением, при котором давление из канала на инструмент уравновешивает притяжение кристалла к инструменту, а сверху - давлением, при котором струя газа или воздуха не будет сдвигать кристалл, запрессованный в углубление.
Загустение связующего материала перед отсоединением инструмента от кристалла способствует закреплению кристалла и уменьшает вероятность сдвига кристалла при отсоединении инструмента.
Прекращение запрессовки упором инструмента в поверхность платы на краях углубления позволяет за счет соотношения размеров углубления, кристалла и инструмента достичь желаемого эффекта без дополнительных усилий и автоматизировать технологический процесс.
Необходимые условия прекращения запрессовки снизу ограничены минимальной величиной зацепления, а сверху - необходимостью экономии материала при изготовлении инструмента. Превышение размеров углубления над размерами кристалла обеспечивает возможность размещения кристалла в углублении таким образом, что плоскость лицевой поверхности кристалла совпадает с плоскостью поверхности платы.
Размер углубления под кристалл снизу ограничен возможностью посадки кристалла, а сверху - ухудшением габаритных характеристик.
Прекращение запрессовки в момент упора в поверхность, свободную от топологического рисунка металлизации, предохраняет антикоррозионное покрытие металлизации от повреждения.
В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретными примерами его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых: фиг. 1 изображает схему монтажа кристалла полупроводникового прибора в углубление, выполненное на поверхности подложки; на фиг. 2 - 4 - посадку кристалла в углубление инструментом, конфигурация которого препятствует деформации топологического рисунка металлизации.
Предлагаемый способ монтажа кристалла полупроводникового прибора, например транзистора ЗП 325А-5 с размером 0,5х0,5х0,15 мм, осуществляют следующим образом.
В подложке 1 платы, например, из поликора изготавливают углубление 2 размером, превышающим размер кристалла 3 на 0,1 мм, например, известным методом прецизионного лазерного фрезерования. С помощью захвата в виде инструмента 4 с плоским торцем, выступающим за пределы углубления 2 на 1-1500 мкм, и капиллярным отверстием 5 в его центральной части, расширяющимся к его торцу, захватывают кристалл 3 со стороны его лицевой поверхности. В качестве инструмента 4 используют вакуумный присос. Ориентируют кристалл 3 над углублением 2, в которое помещают дозированное количество, например 0,0005 г, связующего материала 6, предварительно поверхность углубления 2 частично металлизируют. В качестве связующего материала 6 может быть использован припой Au-Ge эвтектического состава. Припой нагревают и осуществляют запрессовку кристалла 3 до выравнивания плоскости его лицевой поверхности с поверхностью платы за счет упора части плоского торца инструмента 4 в поверхность, в которой выполнено углубление 2. При этом превышение части инструмента 4 над размерами углубления 2 равно 0,2 мм. При запрессовке кристалла 3 осуществляют колебания инструмента 4 или подложки 1 платы. Далее осуществляют охлаждение припоя, например, струей холодного воздуха до температуры ниже температуры плавления, что обеспечивает затвердевание припоя и закрепление кристалла 3. После затвердения припоя отключают захват кристалла 3. Отключение захвата осуществляют путем отключения вакуума от вакуумного присоса, а перед отключением вакуума в вакуумный присос подают избыточное давление величиной 0,1-300 мм рт.ст.
Углубление, в которое запрессовывают кристалл 3, может быть выполнено не только на поверхности подложки 1 платы, но и на поверхности корпуса или на основании гибридной интегральной схемы.
Использование предлагаемого способа позволит исключить возможность деформации подложки, повысить технологичность и точность посадки кристалла. Кроме того, позволит производить автоматизированную посадку кристалла в углубление на серийном оборудовании таким образом, что плоскость кристалла совпадает с плоскостью платы, что обеспечивает получение коротких соединительных выводов, а значит, и малых паразитных индуктивностей выводов. Поскольку для соединений обычно используется золотая проволока, способ позволяет экономить драгоценные металлы.
Хотя при описании изобретения приведен ряд конкретных примеров, понятно, что возможны некоторые изменения и усовершенствования, которые, тем не менее, не выходят за пределы существа и объема изобретения.

Claims (8)

1. Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора, при котором на установочной поверхности выполняют углубление, с помощью захвата в виде инструмента с плоским торцем и капиллярным отверстием в его центральной части, расширяющимся к его торцу, захватывают кристалл со стороны его лицевой поверхности, ориентируют указанный кристалл над углублением и запрессовывают его до выравнивания лицевой поверхности кристалла с установочной поверхностью, затем отключают захват, отличающийся тем, что углубление выполняют с размерами, превышающими размеры кристалла, перед запрессовкой кристалла в углубление в него помещают дозированное количество связующего материала, запрессовку кристалла осуществляют в связующий материал до упора части плоского торца инструмента, выступающей за габариты кристалла, в установочную поверхность с обеспечением частичного или полного заполнения объема между кристаллом и поверхностью углубления связующим материалом.
2. Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора по п.1, отличающийся тем, что в качестве установочной поверхности используют поверхность подложки платы, или поверхность корпуса, или поверхность основания гибридной интегральной схемы.
3. Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора по п.1, отличающийся тем, что отключение захвата осуществляют после загустения связующего материала.
4. Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора по п.1, отличающийся тем, что перед помещением в углубление дозированного количества связующего материала поверхность углубления по меньшей мере частично металлизируют, а в качестве связующего материала используют электропроводный материал.
5. Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора по п.2, отличающийся тем, что при запрессовке кристалла в углубление на установочной поверхности осуществляют колебания инструмента захвата или подложки платы, или корпуса, или основания гибридной интегральной схемы.
6. Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, отличающийся тем, что в качестве инструмента захвата используют вакуумный присос, при этом отключение захвата осуществляют путем отключения вакуума от вакуумного присоса, а перед отключением вакуума в вакуумный присос подают избыточное давление величиной 0,1 - 300 мм рт.ст.
7. Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, отличающийся тем, что длина и ширина указанного углубления превышают одноименные габаритные размеры кристалла на 0,01 - 1,0 мм, а глубина указанного углубления - толщину кристалла на 0,001 - 0,5 мм, при этом инструмент захвата выступает своим плоским торцем за пределы углубления на величину 1 - 1500 мкм.
8. Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, отличающийся тем, что при запрессовке кристалла упор части плоского торца инструмента осуществляют в поверхность, в которой выполнено углубление, в ее местах, свободных от топологического рисунка металлизации.
RU98112604/25A 1996-10-10 1996-10-10 Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора RU2136078C1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU1996/000292 WO1998015974A1 (fr) 1996-10-10 1996-10-10 Procede de montage du cristal d'un instrument a semi-conducteurs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2136078C1 true RU2136078C1 (ru) 1999-08-27

Family

ID=20130047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98112604/25A RU2136078C1 (ru) 1996-10-10 1996-10-10 Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6261492B1 (ru)
JP (1) JP3667773B2 (ru)
KR (1) KR100431031B1 (ru)
RU (1) RU2136078C1 (ru)
SE (1) SE522045C2 (ru)
WO (1) WO1998015974A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2527661C1 (ru) * 2013-02-11 2014-09-10 Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Способ группового монтажа кристаллов при сборке высокоплотных электронных модулей

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6676778B1 (en) * 2000-06-19 2004-01-13 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method for bonding slider and suspension together and deciding conditions of laser beam irradiation
FR2819080B1 (fr) * 2000-12-28 2004-02-06 Thomson Csf Procede d'assemblage d'un composant tel qu'un circuit integre sur un substrat
US7534320B2 (en) * 2005-11-15 2009-05-19 Northrop Grumman Corporation Lamination press pad
US7790507B2 (en) * 2007-03-24 2010-09-07 Texas Instruments Incorporated Semiconductor die collet and method
US11133866B2 (en) 2014-02-25 2021-09-28 Pharmaseq, Inc. All optical identification and sensor system with power on discovery
US10090218B2 (en) * 2016-01-06 2018-10-02 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Placement base for semiconductor device and vehicle equipment
US10090225B2 (en) * 2016-01-06 2018-10-02 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Placement base for semiconductor device and vehicle equipment
US10882258B1 (en) * 2016-01-22 2021-01-05 Pharmaseq, Inc. Microchip affixing probe and method of use
DE102018208881B4 (de) * 2018-06-06 2021-04-22 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Bestückung eines Trägers mit einem Bauteil
US11546129B2 (en) 2020-02-14 2023-01-03 P-Chip Ip Holdings Inc. Light-triggered transponder
US20220086646A1 (en) 2020-09-17 2022-03-17 P-Chip Ip Holdings Inc. Devices, systems, and methods using microtransponders

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2264632A (en) * 1939-02-14 1941-12-02 Armstrong Cork Co Adhesive applying device
US3963551A (en) * 1974-03-05 1976-06-15 Stromberg-Carlson Corporation Method for bonding semiconductor chips
NL7905518A (nl) * 1978-07-19 1980-01-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Werkwijze voor het monteren van elektronische delen.
US4480983A (en) * 1982-05-13 1984-11-06 Motorola, Inc. Collet and method for dispensing viscous materials
GB2138205B (en) * 1983-04-13 1986-11-05 Philips Electronic Associated Methods of manufacturing a microwave circuit
FR2599893B1 (fr) * 1986-05-23 1996-08-02 Ricoh Kk Procede de montage d'un module electronique sur un substrat et carte a circuit integre
US4749120A (en) * 1986-12-18 1988-06-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of connecting a semiconductor device to a wiring board
RU2003207C1 (ru) * 1990-12-26 1993-11-15 Институт точной механики и вычислительной техники им.С.А.Лебедева РАН Способ изготовлени гибридной интегральной схемы
US5433810A (en) * 1992-09-16 1995-07-18 Abrams; Herbert M. Lamination of composite eyeglass lenses

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Дуболазов В.А. и др. Технология сборки интегральных микросхем. - Киев, Выща школа, 1987, с.60-62. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2527661C1 (ru) * 2013-02-11 2014-09-10 Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Способ группового монтажа кристаллов при сборке высокоплотных электронных модулей

Also Published As

Publication number Publication date
JP3667773B2 (ja) 2005-07-06
SE9801965L (sv) 1998-06-03
SE9801965D0 (sv) 1998-06-03
US6261492B1 (en) 2001-07-17
WO1998015974A1 (fr) 1998-04-16
KR100431031B1 (ko) 2004-07-27
KR19990072027A (ko) 1999-09-27
JP2000516042A (ja) 2000-11-28
SE522045C2 (sv) 2004-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2136078C1 (ru) Способ монтажа кристалла полупроводникового прибора
JP3028791B2 (ja) チップ部品の実装方法
CA2077406C (en) Process for flip chip connecting semiconductor chip
US6262489B1 (en) Flip chip with backside electrical contact and assembly and method therefor
US9078355B2 (en) Semiconductor device
JP3509507B2 (ja) バンプ付電子部品の実装構造および実装方法
JP2000174059A (ja) 電子部品の実装方法
JP2005033390A (ja) 圧電デバイスとその製造方法
JPH0312942A (ja) 半導体装置の封止方法および半導体チップ
EP0023534A2 (en) Semiconductor device mounting structure and method of mounting
JP3257011B2 (ja) 半導体装置の組立方法
JPH10189655A (ja) 配線基板、半導体装置及び電子部品の実装方法
JP3119739B2 (ja) 半導体装置用電極の形成方法ならびに実装体
RU1496565C (ru) Способ монтажа кристаллов на облуженные платы микросборок
JPH05235103A (ja) Ｉｃ実装方法
JPS6235259B2 (ru)
JPH0626280U (ja) 半導体装置のリード構造
JPH09186162A (ja) 金属バンプの形成方法
JPH10135272A (ja) フリップチップ実装方法
JPH08130432A (ja) 圧電振動子の保持構造
JPH09148379A (ja) 突起電極形成方法
JPH05243331A (ja) 半導体装置の実装方法
RU1781732C (ru) Способ креплени полупроводникового кристалла к корпусу
JPS62234311A (ja) リ−ド端子素材
JPS634365B2 (ru)

Legal Events

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

Effective date: 20041011