WO1995027307A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von lothöckern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von lothöckern Download PDF

Info

Publication number
WO1995027307A1
WO1995027307A1 PCT/DE1995/000420 DE9500420W WO9527307A1 WO 1995027307 A1 WO1995027307 A1 WO 1995027307A1 DE 9500420 W DE9500420 W DE 9500420W WO 9527307 A1 WO9527307 A1 WO 9527307A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solder
solder material
energy radiation
solderable
layer
Prior art date
Application number
PCT/DE1995/000420
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Detlef Krabe
Herbert Reichl
Jürgen Wolf
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. filed Critical Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Publication of WO1995027307A1 publication Critical patent/WO1995027307A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/11—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • 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
    • H05K3/3494—Heating methods for reflowing of solder
    • 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
    • H01L2224/0401—Bonding areas specifically adapted for bump connectors, e.g. under bump metallisation [UBM]
    • 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
    • H01L2224/05001—Internal layers
    • H01L2224/05099—Material
    • H01L2224/051—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/05124—Aluminium [Al] as principal constituent
    • 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
    • H01L2224/05001—Internal layers
    • H01L2224/05099—Material
    • H01L2224/051—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/05155—Nickel [Ni] as principal constituent
    • 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
    • H01L2224/05567—Disposition the external layer being at least partially embedded in 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
    • H01L2224/05599—Material
    • H01L2224/056—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/05638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/05644—Gold [Au] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/113—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
    • H01L2224/1133—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form
    • H01L2224/11334—Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form using preformed bumps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/114—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bump connector
    • H01L2224/1143—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bump connector in solid form
    • H01L2224/11442—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the bump connector in solid form using a powder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods
    • H01L2224/115—Manufacturing methods by chemical or physical modification of a pre-existing or pre-deposited material
    • H01L2224/1155—Selective modification
    • H01L2224/11552—Selective modification using a laser or a focussed ion beam [FIB]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/13198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/13199—Material of the matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/13198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/13298—Fillers
    • H01L2224/13299—Base material
    • H01L2224/133—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13301—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/13309—Indium [In] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/13198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/13298—Fillers
    • H01L2224/13299—Base material
    • H01L2224/133—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13301—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/13311—Tin [Sn] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/13198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/13298—Fillers
    • H01L2224/13299—Base material
    • H01L2224/133—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13301—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/13316—Lead [Pb] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/13198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/13298—Fillers
    • H01L2224/13299—Base material
    • H01L2224/133—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13339—Silver [Ag] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H01L2224/13198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/13298—Fillers
    • H01L2224/13299—Base material
    • H01L2224/133—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13344—Gold [Au] as principal constituent
    • 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
    • H01L2924/0102—Calcium [Ca]
    • 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
    • H01L2924/01024—Chromium [Cr]
    • 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
    • H01L2924/01047—Silver [Ag]
    • 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
    • H01L2924/01049—Indium [In]
    • 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
    • H01L2924/01057—Lanthanum [La]
    • 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
    • H01L2924/0106—Neodymium [Nd]
    • 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
    • H01L2924/01061—Promethium [Pm]
    • 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
    • H01L2924/01074—Tungsten [W]
    • 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
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01088—Radium [Ra]
    • 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
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621—Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10734—Ball grid array [BGA]; Bump grid array
    • 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
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/043—Reflowing of solder coated conductors, not during connection of components, e.g. reflowing solder paste
    • 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
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/10—Using electric, magnetic and electromagnetic fields; Using laser light
    • H05K2203/107—Using laser light
    • 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
    • H05K3/3436—Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array 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
    • H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3485—Applying solder paste, slurry or powder

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Lothöckern auf einem oder mehreren vorbestimmten, lötbaren oder nicht lötbaren Bereichen einer Oberfläche, insbesondere elektrischer Anschlussflächen, wobei Lotmaterial für die herzustellenden Lothöcker in unmittelbare Nähe der mit Lothöcker zu versehenden Oberflächenbereiche gebracht wird und ferner dieses Lotmaterial mit energiereicher Strahlung in einem oder mehreren örtlich begrenzten Gebieten aufgeschmolzen wird und weiterhin das in einem örtlich begrenzten Gebiet aufgeschmolzene und zu einer Lotperle sich zusammenziehende Lotmaterial einen vorbestimmten Oberflächenbereich benetzt, wobei ein Lothöcker ausgebildet wird, dessen Form zur Herstellung einer Lötverbindung besonders gut geeignet ist. Insbesondere kann das erfindungsgemässe Verfahren in gleicher Art und Weise benutzt werden, um nicht oder schwer lötbare Schichten mit einer lötbaren oder gut lötbaren Schicht zu versehen, auf die anschliessend die Lotschicht aufgebracht wird. Bei der Erfindung erfolgt das Bereitstellen des Lotmaterials für einen Lothöcker und das Umschmelzen in einem einzigen Verfahrensschritt, nämlich durch das Aufschmelzen des Lotmaterials im Laserstrahl und der Ausbildung einer Lotperle. Damit können definiert geformte, weitestgehend homogenisierte Lothöcker schnell und zudem örtlich selektiv hergestellt werden. Wegen der Selektivität des erfindungsgemässen Verfahrens ist die Temperaturbelastung benachbarter Bauelemente oder der Substrate vergleichsweise sehr gering.

Description


  
 



  BESCHREIBUNG
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON LOT
HÖCKERN Technisches Gebiet Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Lothöckern auf einem oder mehreren lötbaren oder nicht lötbaren Oberflächenbereichen, insbesondere auf elektrischen Anschlussflächen.



  Anwendungsgebiete der Erfindung liegen vor allem in der Aufbau-und Verbindungstechnik für mikroelektronische,-mechanische und-optische Bauelemente und Komponenten. Insbesondere ist die Erfindung zur Kontaktierung und Montage von Halbleiterbauelementen in Face-Down-Lage (Flip-Chip Technik), für Zwischenträger (Ball-Grid-Arrays) oder zur mechanischen Fixierung von integrierten optischen Aufbauten in Mikrosystemen anwendbar.



  Stand der Technik Anschlusskontakte von Verdrahtungsträgern und elektronischen Bauelementen können durch Drahtbonds oder Lötverbindungen oder weiteren Verbindungsträgern (z. B. leitfähigen Klebern) verbunden werden. Während bei der Anwendung von Drahtbonds sich ein ungehäustes Bauelement in Face-Up-Lage auf dem Verdrahtungsträger befindet, wird ein Bauelement durch Lothöcker in Face-Down-Lage mit dem Verdrahtungsträger verbunden. Seit einigen Jahren wird versucht, Lötverbindungen und damit Lothöcker auch auf kleinen Kontaktflächen mit Durchmessern von ca. 20 gm bis ca. 1 mm herzustellen. Die Applikation der dafur notwendigerweise kleinen Lotmengen stellt dabei ein allgemeines Problem dar, welches bisher dadurch gelöst wird, dass in einem ersten Schritt kleine Lothöcker (Solder-Bumps oder Balls) auf die Anschlussflächen bzw.



  -kontakte der Substrate oder Bauelemente aufgebracht werden. Mit dieser Lot  menge wird in einem zweiten Schritt durch Umschmeizen und Benetzung des Partnerkontaktes eine Verbindung uber das Lotmaterial hergestelit. Die aufgebrachten Lothöcker dienen daher einerseits als Lotdepot für den Verbindungsprozess und stellen andererseits zwischen Bauteil und Verdrahtungsträger oder Substrat eine rriechanische sowie elektrisch und thermisch teitfähige Verbindung her.



  Bei bekannten Verfahren zum Aufbringen der Lothöcker treten Schwierigkeiten insbesondere dann auf, wenn die Anschlussflächen aus schnelloxidierenden Metallen, insbesondere aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, bestehen. Auf Aiuminiumoberfiächen bildet sich bei Luftkontakt eine geschlossene Oxidschicht, die ein direktes Löten der Anschlussflächen verhindert bzw. stark erschwert. Aus diesem Grund werden bekanntermassen lötbare Metallisierungsschichten zusätzlich auf die Anschlussflächen aufgebracht. Dazu werden bisher Vakuumverfahren, wie etwa das Sputtern oder das Aufdampfen, oder chemische Verfahren, wie z. B. chemisch-reduktive Bäder, eingesetzt.



  Vor der Anwendung dieser Verfahren bzw. in diese integriert ist es erforderlich, in einem eigenen Prozessschritt die Oxidschicht abzutragen oder zu durchbrechen. Dies ist mit einem grossen apparativen Aufwand verbunden.



  Bei lötbaren Oberflächen, insbesondere elektrischen Anschlussflächen, werden die Lothöcker nach bekannten Verfahren dadurch erzeugt, dass zunächst das Lotmaterial auf die 16tare Oberfläche aufgebracht und im nachfolgenden Umschmeizprozess (Reflowprozess) eine Homogenisierung und Umformung der Lothöcker erzielt wird.



  Für den ersten Schritt, nämlich der Applikation des Lotmaterials auf der lötbaren Oberfl che, werden bekannte Verfahren eingesetzt, wie z. B. die Vakuumbeschichtung (etwa Sputtern oder Bedampfung) uber Metallmasken oder fotolithografisch erzeugte Fotolackmasken ; oder die fotolithografische Strukturierung mit nachfolgender nasschemischer Abscheidung, letztere wahlweise galvanisch oder/und aussenstromlos ; oder dem Dispensieren oder Siebdrucken  von als Paste vorliegendem Lotmaterial ; und nicht zuletzt dem Aufbringen vereinzelter Lotstückchen in Form von Pl ttchen, Kugeln oder Ringen.



  Der zweite Schritt, der Umschmetzprozess, erfolgt ublicherweise in Öfen, wobei sowohl die Bauelemente oder Verbindungstrager als auch die aufgebrachte Lotmaterialschicht nach einem definierten Zeit-und Temperaturverlauf bis tuber die Schmelztemperatur des Lotmaterials erwärmt werden. Diese Verfahren werden teilweise in inerten Gasen (z. B. Stickstoff) oder reduzierenden Medien (z. B. Wasserstoff) oder aber unter Zuhilfenahme von Flussmitteln durchgeführt.



  Durch die Wirkung der Oberflächenspannung des ftüssigen Lotmaterials wird der Lothöcker beim Erstarren geformt.



  Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist der hohe zeitliche und apparative Aufwand, sowohl beim Aufbringen der Lotmaterialschicht als auch beim UmschmelzprozeB, sowie die Zweistufigkeit der bekannten Verfahren bestehend aus einem Lotmaterialapplikationsschritt und einem Umschmeizprozess.



  Insbesondere sind mit hohem Zeitaufwand herzustellende Masken notwendig, damit die Lothöcker auf den gewünschten Anschlussflächen hergestelit werden können.



  Aus der DE 4038765 ist ein Verfahren zum Beschicken und Benetzen eines Substrates mit Lot, insbesondere in Folienform, bekannt, wobei das Lotmaterial uber dem Substrat in Folienform angeordnet ist und mit Hilfe eines Laserstrahles aus dieser Lotfolie ein Lotplattchen ausgeschnitten und dem Substrat zugefuhrt und aufgeschmolzen wird. Bei diesem Verfahren werden Lotplattchen ausgeschnitten, deren Graben mit den verg) eichsweise grossen Kontaktfiächen von mehreren mm2 für Bauelemente der Leistungselektronik übereinstimmen.



  Nachteilig ist einerseits, dass nur eine Belotung 16tarer Oberflächenbereiche möglich ist und dass die Belotung in Form eines Lotüberzuges erfolgt. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass beim Ubergang zu kleineren Kontaktftächen das Ausschneiden von Lotptättchen aus der Folie nicht mehr möglich ist und statt dessen die Laserstrahlung in die Folie nur noch ein Loch brennt. Die unter der Wirkung der Laserstrahlung aufschmeizende Randzone dehnt sich auch auf das Ptättchenzentrum aus, wobei aufgrund der Oberflachenspannung des ge  schmolzenen Lotes eine entstehende Lotperle am Rande des Folienausschnittes verbleibt.



  Darstellung der Erfindung Ausgehend von dem oben dargelegten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Lothöckern auf tötbaren oder nichtlÏtbaren Oberfl chenbereichen derart anzugeben, dass definiert geformte Lothöcker selektiv auf den Oberftächenbereichen mit geringem gerätetechnischem Aufwand, hoher Genauigkeit und Homogenität in kurzer Zeit herstellbar sind.



  Eine erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Verfahren zur Herstellung von Lothöckern auf tötbaren oder nichttötbaren Oberflachenbereichen gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Vorrichtung zur Herstellung solcher Lothöcker nach Anspruch 26. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.



  Das erfindungsgemässe Verfahren beinhaltet die Herstellung von Lothöckern auf einem oder mehreren vorbestimmten, lötbaren oder nicht lötbaren Bereichen einer Oberfläche, insbesondere auf elektrischen Anschlussflächen, wobei das Lotmaterial über die mit Lothöckern zu versehenden Oberflächenbereiche gebracht wird und ferner mit energiereicher Strahlung dieses Lotmaterial in einem oder mehreren örttich begrenzten Gebieten aufgeschmolzen wird und weiterhin das in einem örttich begrenzten Gebiet aufgeschmolzene Lotmaterial einen vorbestimmten Oberftächenbereich benetzt, wobei ein Lothöcker ausgebildet wird, dessen Form zur Herstellung einer Lötverbindung besonders gut geeignet ist.



  In einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden die nichtlötbaren oder schwer tötbaren Oberftächenbereiche in vorgelagerten Verfahrensschritten zunächst mit einer tötbaren bzw. gut tötbaren Metallisierungsschicht versehen.  



  In einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung wird das Lotmaterial als feinkörnige Lotpaste auf die mit Lothöckern zu versehenden tötbaren Oberftächenbereiche aufgebracht. Dabei sind vorteilhafterweise keine Schutz-oder/und Formiergase notwendig. Das Aufbringen der Lotpastenschicht kann entweder unstrukturiert oder auch strukturiert erfolgen ; im letzteren Falle etwa so, dass nur die vorbestimmten Oberftächenbereiche mit Lotpaste uberzogen werden.



  Insbesondere fur Ultra-Fine-Pitch-Anwendungen sind feinkörnige Lotpasten von besonderem Vorteil. Die Ausbildung eines Lothöckers erfolgt durch geziefte Einwirkung energiereicher Strahlung und Absorption durch die applizierte Lotmaterialschicht im gewunschten Oberflächenbereich. Die absorbierte Energie innerhalb des Strahldurchmessers fuhrt zur örtlich begrenzten Temperaturerhöhung, zum Aufschmeizen des Lotes und zur Benetzung der Oberfl che, wobei sich unter der Wirkung der Oberflächenspannung des aufgeschmolzenen Lotes ein wohigeformter und geometrisch wohidefinierter Lothöcker ausbildet.

   Bei schnelloxidierenden und damit schwer lötbaren Oberflachenbereichen bewirkt dabei ein in der Lotpaste vorhandenes Flussmittel das Aufbrechen der Oxidschicht auf den vorbestimmten Oberflächenbereichen, so dass die von der Oxidschicht befreiten Oberflachenbereiche fur das Lotmaterial benetzbar sind. Die Lotmaterialmenge eines Lothöckers wird dabei durch die Strahigeometrie, insbesondere den Strahidurchmesser, der energiereichen Strahlung und die Dicke der Lotmaterialschicht bestimmt. Nach der Herstellung der Lothöcker auf den vorbestimmten Oberflächenbereichen wird die verbliebene restliche Lotpaste auf bekannte Art und Weise von der Oberfläche abgespult.



  In einem anderen Ausführungsbeispiet der Erfindung befindet sich zur Vorbereitung der Benetzbarkeit der Metalloberfläche mit Lot ein Transfermaterial auf einem Träger, der vorzugsweise als planparallele Platte ausgebildet ist. Diese wird parallel zur mit Lothöckern zu versehenden Oberfläche ausgerichtet, wobei auf der zu dieser Oberfläche zugewandten Seitenfläche der Trägerplatte das
Material schichtförmig aufgebracht ist. Die Materialschichtdicke liegt dabei typischerweise zwischen 50 nm und 500 nm. Die Art des Transfermaterials und dessen Schichtdicke sind auf die mit Lothöckern zu versehende Oberfläche, auf deren Material, deren Oxidschicht und die Prozessparameter abgestimmt.

   Dieses  erfolgt in der Art, dass sich aus dem Material der mit Lothöckern zu versehenden Oberfläche und dem Material auf der Trägerplatte unter definierter Energieeinwirkung eine nichtoxidierende, gut 16tare Metalloberfläche bilden kann.



  Die Energieeinwirkung erfolgt während des Materialtransfers von Teilen der Materialschicht von der Trägerptatte auf die mit Lothöckern zu versehende Oberfläche. Zu diesem Zweck wird eine energiereiche Strahlung auf der zur mit Lothöckern zu versehenden Oberfläche abgewandten Seitenfläche der Ragerplatte beaufschlagt. Nach dem Durchdringen der Trägerplatte erreicht die energiereiche Strahlung die Materialschicht und tritt mit dieser in Wechselwirkung, wobei die Materialschicht verdampft und durch Kondensation auf der gegenüberliegenden Oberfläche abgeschieden wird. Während dieses Materialtransfers kommt es zu einer Oberflächenmodifikation der zunächst nicht oder nur sehr schwer tötbaren Oberfl che, auf der ein oder mehrere Lothöcker erzeugt werden sollen.

   Es kommt zu einem Aufbrechen der Oxidschicht und zur Bildung einer lötbaren Mischung oder/und Legierung von Oberflächen-und Transfermaterial.



  In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird für die energiereiche Strahlung ein Impuls-Laser verwendet, dessen Strahlintensität zum Materialtransfer ausreicht. Als Trägerplatte wird am besten eine planparallele Glasplatte verwendet. Eine Ablenkeinrichtung für den Laserstrahl ist vorzugsweise aus galvanooptischen Komponenten und/oder Spiegeln aufgebaut, da hiermit eine schnelle Strahlablenkung realisierbar ist. Die Relativewegung von Laserstrahl und Trägerplatte zueinander kann jedoch auch durch andere Systeme erzeugt werden.



  Auf diese 16tare Metallisierungsschicht wird zur Herstellung eines Lothöckers ein zweiter Glasträger mit einer 20 m-500 pm dicken Lotschicht (z. B. eutektisches Blei/Zinn-Lot) aufgelegt, wobei sich diese Lotschicht in direktem Kontakt mit der Metallisierungsschicht befindet. Im Bereich der lötbaren Metallisierungsschicht wird diese Lotschicht mit der den Glasträger durchdringenden intensiven Strahlung erhitzt und zum Schmelzen gebracht. Das aufgeschmolzene Lotmaterial benetzt die 16tare Metallisierungsschicht der An  schlussfläche und bildet infolge der Oberflächenspannung unter Ablösung vom nichtaufgeschmolzenen umgebenden Lotmaterial im vorbestimmten, lötbaren Oberfl chenbereich einen wohldefinierten Lothöcker. Vorteilhaft ist dabei, dass sonst ! eoft ubliche LÏtstoppmasken nicht erforderlich sind.

   Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass nämlich die Applikation des Lotmaterials und das Umschmelzen mit dem Benetzen der Oberfläche und der Ausbildung des Lothöckers in einem einzigen Verfahrensschritt erfolgt.



  Das Material der Trägerplatte wird vorteilhaft so gewahlt, dass es die energiereiche Strahlung möglichst wenig absorbiert und zudem deren Strahiprofil zumindest nicht wesentlich beeinflusst. Ein wichtiger Parameter ist hierbei der Strahldurchmesser, innerhalb dessen die Strahlungsintensität einen vorgegebenen Mindestwert zum Aufschmelzen des Lotmaterials ubersteigt. Eine vannahernd symmetrische Intensitätsverteilung ist neben einem homogenen Schichtaufbau der Lotmaterialschicht auf der Trägerplatte fur eine definierte, gleichmä ssige Benetzung auf dem vorbestimmten Oberflächenbereich und für die Ausbildung des Lothöckers vorteilhaft.



  In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Strahidurchmesser durch Fokkusierung der energiereichen Strahlung verringert und somit die örtliche Selektivität erhöht. Weiterhin wird eine Erhöhung der örtlichen Selektivität beim erfindungsgemässen Verfahren dadurch erreicht, dass die mit dem jeweiligen Material beschichtete Trägerplatte am besten in direkten Kontakt mit der mit Lothöcker zu versehenden Oberfläche gebracht wird, etwa dadurch, dass die Trägerptatte auf diese Oberfläche aufgelegt und gegebenenfalls mit einer Ansaugeinrichtung in ihrer Lage gehalten wird.



  Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist, dass sehr kleine Lothöcker mit einer hohen Genauigkeit selektiv herstellbar sind. Dazu wird die energiereiche Strahlung durch Blenden und/oder Fokussiereinrichtungen so beeinflusst, dass ein sehr kleiner Strahldurchmesser in der Ebene der Lotmaterialschicht auf der Trägerplatte erreicht wird. Weiterhin ist vorteilhaft, dass die innerhalb des Strahldurchmessers absorbierte Energie nur zu einer örtlich begrenzten Temperaturerhöhung des bestrahlten Werkstücks führt und  dennoch ein Aufschmetzen des Lotes und eine Benetzung der Oberfläche erreicht wird, wobei sich unter der Wirkung der Oberflächenspannung des aufgeschmolzenen Lotes in gewunschter Weise ein wohlgeformter und geometrisch wohtdefinierter Lothöcker ausbitdet.

   Zudem kann eine Relativewegung dieses Energiestrahls durch vorzugsweise programmierbare Positioniereinrichtungen und/oder Ablenkeinrichtungen tuber die mit Lothöckern zu versehende Oberfläche erreicht werden. Eine Abschalt-oder Abblendeinrichtung fur den Energiestrahl ermöglicht es, nur die mit Lothöckern zu versehenden Oberflächenbereiche mit der energiereichen Strahlung zu beaufschlagen. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist zufolge des einstellbaren, sehr kleinen Strahidurchmessers des Energiestrahles sowie dessen Positionierung eine deutlich höhere Flächendichte von Lothöckern erreichbar, z. B. für Ultra-Fine Pitch-Anwendungen.



  In einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird fur die energiereiche Strahlung ein CW (continuous wave)-Laser verwendet, dessen Energiestrahlungsdichte zum Aufschmeizen des Lotmaterials innerhalb des Strahldurchmessers ausreicht. Als Trägerplatte wird am besten eine planparallele Glasplatte verwendet. Eine Ablenkeinrichtung für den Laserstrahl ist vorzugsweise aus galvanooptischen Komponenten und/oder Spiegeln aufgebaut, da hiermit eine schnelle Strahlablenkung realisierbar ist. Die Relativbewegung von Laserstrahl und Trägerplatte zueinander kann jedoch auch durch andere Systeme erzeugt werden.



  Weitere Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens bestehen darin, dass die Herstellung von miniaturisierten Lothöckern ohne fotolithografische Prozesse auskommt, insbesondere Masken nicht notwendig sind. Für schnelloxidierende Oberflächen, etwa Aluminiumoberflächen, werden schwierig handzuhabende Prozesse mit aggressiven Beizen, die aufgrund der Nichtselektivität auch andere Bereiche der Oberfläche angreifen, fur die Oxidschichtentfernung überflüssig.



  Zudem erfordert das erfindungsgemässe Verfahren keinen aufwendigen Umgang mit Gasen, Flüssigkeiten oder metallorganischen Stoffen und benötigt keinen Einsatz aufwendiger Vakuumtechnik. Desweiteren hat das erfindungsgemässe Verfahren den grossen Vorteil, dass die Temperaturbelastung der Bauelemente  oder der Verdrahtungs-bzw. Substratträger sehr gering ist. Denn das Umschmeizen des aufgeschmolzenen Lotmaterials infolge der Absorption der Energiestrahlung erfolgt in einem durch den Strahidurchmesser der Energiestrahlung bestimmten örttich sehr begrenzten Bereich.



  Das erfindungsgemässe Verfahren realisiert bei Verwendung einer Lotpaste, die ein Flussmittel enthätt, das Aufbrechen einer gegebenenfalls vorhandenen Oberflächenoxidschicht und die Benetzung mit einem definiert geformten Lothöcker auf der oxidfreien Oberfläche in einem einzigen Prozessschritt, wobei gleichzeitig eine gute Haftung auf dieser Oberfläche erreicht wird. Das bedingt den weiteren Vorteil, dass nicht nur die Herstellung eines einzelnen Lothöckers sehr schnell ausfuhrbar ist, sondern unterstützt durch die hohe Ablenkgeschwindigkeit, mit der der Energiestrahl uber die mit Lothöckern zu versehende Oberfläche bewegbar ist, auch die Herstellung mehrerer Lothöcker auf dieser Oberflache.



  Generell ist das erfindungsgemässe Verfahren auf alle bekannten Lotlegierungen, wie etwa Blei-Zinn-Legierungen, Gold-Zinn-Legierungen, Zinn-Silber-Legierungen oder Indium-Legierungen, anwendbar.



  Darüber hinaus ist das erfindungsgemässe Verfahren wegen seiner Einfachheit sehr gut geeignet für die Kleinserien-und Prototypenfertigung sowie das Single Chip-Processing. Weiterhin ist das erfindungsgemässe Verfahren grundsatzlich tubera)) dort günstig einsetzbar, wo kleine Substratfiächen zu prozessieren sind.



   Nachfolgend wird das erfindungsgemässe Verfahren anhand von Zeichnungen an Ausfuhrungsbeispielen beschrieben. Es zeigen :
Fig. 1 : Siliziumsubstrat mit 16tarer Metallisierungsschicht und daruber angeordnetem mit Lotmaterial beschichtetem Rager während dem
Aufschmeizen und Ausbilden einer Lotperle ;
Fig. 2 : Siliziumsubstrat mit lötbarer Metallisierungsschicht und darauf erzeugtem Lothöcker ;   Fig. 3 : Siliziumsubstrat mit lötbarer Metallisierungsschicht und aufgebracher Lotpaste während dem Aufschmeizen und Ausbilden einer Lotperle ; Fig. 4 : Siliziumsubstrat mit 16tarer Metallisierungsschicht und darauf erzeugtem Lothöcker sowie der noch verbliebenen restlichen
Lotpaste.



  Bei einem ersten Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 1) befindet sich auf einem Siliziumsubstrat (1) (oder einem Quarzsubstrat) eine ca. 1 gm dicke, strukturierte Aluminiumschicht (2), die in den Randbereichen Anschlussflächen besitzt. Die Aluminiumschicht ist mit einer Oxidschicht (3) uberzogen.



  In vorgelagerten Prozessschritten wird die nicht-oder schwerlötbare, oxidierte Aluminiumschicht einer Anschlussfläche mit einer Nickel-Gold-Metallisierung lötbar gemacht. Dazu wird im besonderen die mit einem Bekeimungsmaterial, z. B. einer Nickel-Chrom-Legierung, beschichtete Seite eines Glasträgers in direkten Kontakt zum Siliziumsubstrat und der daraufbefindlichen Aluminiumschicht (mit Oxidschicht) gebracht. Das Bekeimungsmaterial ist als 20 nm-500 nm dicke Schicht aufgebracht. Die Glasplatte ist nahezu planparallel, wobei Abweichungen von höchstens 10 lim bis 20 gm auf 1 cm Langue tolerierbar sind.



  Auf der der Bekeimungsschicht gegenüberliegenden Seite des Glasträgers wird Laserstrahlung beaufschlagt. Als Laserstrahl dient der Lichtstrahl eines Nd : YAG Lasers. Der Nd : YAG-Laser besitzt eine Impulsrate von 1 kHz-100 kHz und eine mittlere Ausgangsleistung von 5 mW-200 mW. Der Laserstrahl wird durch die Glasplatte hindurch auf die Bekeimungsschicht fokussiert, wobei der Gauss Radius des Laserstrahles ca. 3 lim-20 zm beträgt. Nach dem Durchdringen der Trägerplatte erreicht die energiereiche Strahlung die Materialschicht und tritt mit dieser in Wechselwirkung, wobei die bestrahlte Materialschicht verdampft und durch Kondensation auf der gegenüberliegenden Oberfläche abgeschieden wird. Während dieses Materialtransfers kommt es zu einer Oberflachenmodifikation der zunächst nicht-oder nur sehr schwer lötbaren Oberfläche,  auf der ein Lothöcker erzeugt werden soll.

   Es wird ein Aufbrechen der Oxidschicht und die Bildung einer lÏtbaren Mischung oder/und Legierung von Oberflächen-und Transfermaterial mit guter Haftung erzielt. Durch einen direkten Kontakt von Tragerplatte und Siliziumsubstrat wird ein Überdampfen des Bekeimungsmaterials vermieden, wodurch scharfe Konturen der erzeugten Metallisierungsschicht erhalten werden. Bei grösseren Anschiussfiächen wird der gesamte mit einer tötbaren Metallisierungsschicht zu versehende Bereich durch flächendeckendes Abscannen mit dem Laserstrahl mit Bekeimungsmaterial beschickt. Der so erhaltene modifizierte und aktivierte Oberflächenbereich der Anschlussfläche wird nachfolgend in Metallisierungsbädern mit einer lötbaren Nickelschicht und danach mit einer Goldschutzschicht versehen.



  Auf diese lötbare Metallisierungsschicht (4) (siehe Fig. 1) aus Nickel mit einem Golduberzug wird zum Zwecke der Herstellung eines Lothöckers ein zweiter Glasträger (5) mit einer 20 pm dicken Lotschicht (6) (z. B. annähernd eutektisches Blei/Zinn-Lot) aufgelegt, wobei sich diese Lotschicht in direktem Kontakt mit der lötbaren Metallisierungsschicht (4) befindet. Im Bereich der lötbaren Metallisierungsschicht (4) der Anschlussflache wird die Lotschicht mit der den Glasträger durchdringenden Lichtstrahlung (Symmetrieachse (7)) eines im CW (continuous wave)-Betrieb arbeitenden Nd : YAG-Lasers (Leistung 0,5 W-5,0 W, Gauss-Radius 20 m-500 zm) erhitzt und zum Schmelzen gebracht. Das aufgeschmolzene Lotmaterial bildet durch Oberflächenspannung eine Lotperle (8) und benetzt die 16tare Metallisierungsschicht der Anschlussfläche unter Ausbildung eines wohigeformten Lothöckers (9).

   Lötstoppmasken sind dabei nicht erforderlich. In Fig. 1 ist die Lotschicht auf dem Glasträger in einem geringen Abstand zur Anschlussfläche gezeichnet, damit das Ausbilden der Lotperle und deren Benetzung auf der lötbaren Metallisierungsschicht der Anschlussfläche deutlicher hervortritt. Wahrend der Nd : YAG-Laser in Fig. 1 nicht eingezeichnet ist, wird sein ausgesandter und fokussierter Lichtstrahl durch zwei Linien (10) verdeutlicht, bei denen die Uchtintensität auf den 1/e2-ten Teil der Intensität auf der Symmetrieachse (7) des Lichtstrahls abgefallen ist. Fig. 2 zeigt den auf der lötbaren Metallisierungsschicht (4) der Anschlussfläche ausgebildeten, geometrisch wohigeformten Lothöcker (9).  



  Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein weiterer Vorteil des erfindungsgemä Ben Verfahrens daran deutlich, dass fur die Lötbarmachung der zunächst nichttötbaren Anschtussftäche die gleiche Apparatur verwendet wird wie für die nachfolgende Lothöckerherstellung. Denn der Nd : YAG-Laser muss nur zwischen Pulsbetrieb (fur die Bekeimung) und CW-Betrieb (fOr das Lotmaterialaufbringen) umgeschaltet und in seinem Strahidurchmesser angepasst werden, was ohne mechanischen Aufwand und sehr schnell durchführbar ist. Daneben muss lediglich die Glasträgerplatte, die zuerst mit einer dunnen Schicht aus Bekeimungsmaterial versehen und hernach mit der vergleichsweise dicken Lotmaterialschicht beschichtet ist, ausgewechselt werden. Dieses Auswechseln ist schnell und einfach möglich, da keine grossen Massen oder Gerätschaften bewegt werden mussen.



  In einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel des erfindungsgem ssen Verfahrens wird auf die 16tare Metallisierungsschicht (4) aus Nickel mit einem Goldüberzug zum Zwecke der Herstellung eines Lothöckers zunächst eine 400 m dicke Lotpastenschicht (11) (z. B. annähernd eutektisches Blei/Zinn-Lot) aufgebracht (Fig. 3). Die Lotpastenschicht wird im Bereich der lötbaren Metallisierungsschicht der Anschlussfläche durch einen Nd : YAG-Laser der Leistung 1 W-15 W und einem Gauss-Radius von ca. 50 m-1000 lim kontinuierlich bestrahlt. Während der Nd : YAG-Laser in Fig. 3 nicht eingezeichnet ist, wird sein ausgesandter und fokussierter Lichtstrahl durch zwei Linien (12) verdeutlicht, bei denen die Lichtintensität auf den 1/e2-ten Teil der Intensität auf der Symmetrieachse (13) des Lichtstrahls abgefallen ist.

   Das aufgeschmolzene und durch die Oberflachenspannung in der Umschmelzzone (14) zu einer Lotperle zusammengezogene Lotmaterial benetzt die Anschtussfiäche und trennt sich von der nichtaufgeschmolzenen Lotpaste (15) ab. Auf der tötbaren Metallisierungsschicht der Anschlussfläche bildet sich ein wohlgeformter Lothöcker (16) aus (Fig. 4). Die ausserhalb des Lothöckers noch verbliebene Lotpaste (15) wird in bekannter Weise abgespult, sobald alle gewüschten Anschlussflächen mit Lothöckern versehen sind.



  Zur Positionierung des Lichtstrahles für die Herstellung mehrere Lothöcker nacheinander ist der Lichtstrahl mit einer Geschwindigkeit bis etwa 1 m/s durch Ablenkeinrichtungen bewegbar.  



  In einer weiteren Ausfuhrungsform des erfindungsgemaben Verfahrens wird die Lotpaste strukturiert aufgedruckt, wobei die Grossen bzw. Durchmesser der auf den Anschlussflachen aufgedruckten Lotpastenschichten dem Laserstrahldurchmesser angepasst sind, also etwa dem doppelten Gauss-Radius entsprechen. Das spart Lotpastenmaterial und erleichtert den Spütschritt, falls das gesamte aufgebrachte Lotmaterial umgeschmolzen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Lothöckern auf einem oder mehreren vorbe stimmten, tötbaren oder nicht tötbaren Bereichen einer Oberflache, insbe sondere elektrischer AnschluBfliµchen, wobei Lotmaterial für die herzustel lenden Lothöcker in unmittelbare Nahe der mit Lothöcker zu versehenden Oberfl chenbereiche gebracht wird und ferner dieses Lotmaterial mit energiereicher Strahlung in einem oder mehreren örtiich begrenzten Ge bieten aufgeschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, daB das in einem örtlich begrenzten Gebiet aufgescholzene und durch die Oberflächenspannung zu einer Loterie sich zusammenziehende Lotma terial einen vorbestimmten Oberfiächenbereich benetzt, wobei ein Lot höcker ausgebildet wird, dessen Form zur Herstellung einer Lötverbindung besonders gut geeignet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB das Lotmaterial als feinkörnige Lotpaste auf einen oder mehrere Oberflachenbereiche schichtformig aufgetragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB bei einem oxidierten und damit nicht oder schwer lötbaren Oberfla chenbereich ein in der Lotpaste enthaltenes Flussmittel die Qxidschicht auf bricht und eine Benetzung des oxidfreien Oberflächenbereiches durch das Lotmaterial gestattet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB die Lotpastenschicht 100 m-1000 zm dick ist und aus einer der bekannten Lotlegierungen besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB die auf einen Oberfiächenbereich aufgebrachte Lotpastenschicht in ihren Querschnittsabmessungen der Strahlquerschnittsgeometrie der energiereichen Strahlung angepabt wird, insbesondere die GröBenordnung des Durchmessers der Lotpastenschicht etwa dem doppelten GauB-Ra dius der energiereichen Strahlung entspricht.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB bei nicht oder schwer lötbaren Oberflächenbereichen in einem oder mehreren vorgelagerten Verfahrensschritten 16tare oder gut 16tare Oberflächenbereiche hergestellt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daB in einem vorgelagerten Verfahrensschritt ein 16tarer oder gut 16tarer Oberflächenbereich hergestellt wird, indem eine Oberfl5chenmodifikation durch den Transfer eines geeigneten Materials vorgenommen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daB die Oberflächenmodifikation ein Aufbrechen der Oxidschicht und die Bildung einer lötbaren Mischung oder/und Legierung von Oberflächen und Transfermaterial bewirkt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daB das Transfermaterial auf der den Oberflächenbereichen zugewandten Seite eines Transfermaterialtragers schichtförmig aufgebracht ist und daB der mit Transfermaterial beschichtete Rager in unmittelbarer Nahe zu den Oberftächenbereichen angeordnet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Transfermaterial auf dem Transfermaterialträger vor dem Transfer in einem örtiich begrenzten Gebiet in direkten Kontakt mit dem diesem ort lich begrenzten Gebiet zugehörigen Oberflächenbereich gebracht wird.
11. Verfahren nach einem der Anspruche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in mehreren vorgelagerten Verfahrensschritten ein lötbarer oder gut lötbarer Oberflachenbereich hergestellt wird, indem der durch Material transfer modifizierte und aktivierte Oberflächenbereich nachfolgend in einem oder mehreren Metallisierungsbädern mit einer oder mehreren zusätzlichen lötbaren Schichten versehen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Metallisierungsbäder eine Nickelschicht und danach eine Goldschutzschicht aufgebracht werden.
13. Verfahren nach einem der Anspruche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Lotmaterial auf der den Oberftächenbereichen zugewandten Seite eines Lotmaterialträgers schichtförmig aufgebracht ist und dass der mit Lotmaterial beschichtete Träger in unmittelbarer Nähe zu den ObeRlä chenbereichen angeordnet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Lotmaterial auf dem Lotmaterialträger vor dem Aufschmeizen des Lotmaterials in einem örtlich begrenzten Gebiet in direkten Kontakt mit dem diesem örtlich begrenzten Gebiet zugehörigen ObeRlächenbereich ge bracht wird.
15. Verfahren nach einem der Anspruche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lotmaterialschicht auf dem Lotmaterialtrager 20 m-500 gm dick ist und aus einer der bekannten Lotlegierungen besteht.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Lotmaterialtrager das Strahlprofil und/oder die Ausbreitungsrich tung der energiereichen Strahlung nahezu unverändert lasst.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Lotmateriatträger das Strahiprofil der energiereichen Strahlung durch Fokussierung beeinflusst und/oder die Ausbreitungsrichtung der energiereichen Strahlung verändert.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Lotmateriaiträger immer tuber demjenigen Oberflächenbereich positioniert wird, auf dem fortan ein Lothöcker erzeugt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Lotmaterialträger von der energiereichen Strahlung durchdrungen wird und dass der Lotmaterialtrager die energiereiche Strahlung wenig ab sorbiert.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein örtlich begrenztes Gebiet, in dem Lotmaterial aufgeschmolzen wird, durch die Strahlquerschnittsgeometrie der energiereichen Strahlung und/oder Blendeneinrichtungen fur die energiereiche Strahlung bestimmt wird.
21. Verfahren nach einem der Anspruche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daB die energiereiche Strahlung durch Blenden und/oder eine Fokussier einrichtung so beeinflusst wird, dass in der Lotmaterialschicht ein kleiner Strahldurchmesser mit einer hohen Leistungsdichte resultiert.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die energiereiche Strahlung jeden mit einem Lothöcker zu versehen den Oberfiächenbereich durch Positioniereinrichtungen und/oder Ablen keinrichtungen erreicht.
23. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass als energiereiche Strahlung kontinuierlich ausgestrahltes Licht eines Lasers eingesetzt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativgeschwindigkeit, mit der der Laserstrahl über die mit Lothöcker zu versehende Oberfläche bewegt wird, bis ca. 1 m/s beträgt, wobei dazu vorzugsweise galvanooptische Ablenkeinrichtungen verwendet werden.
25. Verfahren nach einem der Anspruche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass als Lotmaterialträger eine planparallele Glasplatte verwendet wird.
26. Vorrichtung zur Herstellung von Lothöckern nach einem der Ansprüche 1 bis 25, bestehend aus einer Energiequelle, die eine energiereiche Strah lung aussendet, und Lotmaterial, das sich in unmittelbarer Nähe zu den Oberflachenbereichen befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Lotmaterial derart angeordnet ist, dass ein ObeRlächenbereich mit einer durch die energiereiche Strahlung aus dem Lotmaterial aufgeschmol zenen Lotmaterialperle benetzbar ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Strahiformung der energiereichen Strahlung ein gesetzt ist und/oder dass zur Strahtführung Positionier-und/oder Strahlablenkeinrichtungen benutzt sind.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Lotmaterial als Lotpastenschicht auf den Oberftächenbereichen aufgebracht ist oder dass ein mit Lotmaterial beschichteter Lotmaterialtrager verwendet wird.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Lotmaterial beschichtete Seite des Lotmaterialträgers in direktem Kontakt mit einem ObeRlächenbereich steht und der Lotmaterial träger in seiner Lage, insbesondere durch eine Ansaugeinrichtung, fixiert ist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Lotmaterial aus einer Blei-Zinn-Legierung oder einer anderen bekannten Lotlegierung besteht.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass als Energiequelle ein Laser, insbesondere ein Nd : YAG-Laser, eingesetzt ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lotmaterialtrager für das Lotmaterial eingesetzt und als planparalle le Glasplatte ausgebildet ist.
PCT/DE1995/000420 1994-03-31 1995-03-28 Verfahren und vorrichtung zur herstellung von lothöckern WO1995027307A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4411395.1 1994-03-31
DE4411395 1994-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1995027307A1 true WO1995027307A1 (de) 1995-10-12

Family

ID=6514450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1995/000420 WO1995027307A1 (de) 1994-03-31 1995-03-28 Verfahren und vorrichtung zur herstellung von lothöckern

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19511392A1 (de)
WO (1) WO1995027307A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19544929C2 (de) * 1995-12-01 2001-02-15 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zum flußmittelfreien Aufbringen eines Lötmittels auf ein Substrat oder einen Chip
DE19648546C2 (de) * 1996-11-25 2001-09-27 Fontargen Gmbh Verfahren zum Verlöten von Teilen aus lötbaren Werkstoffen
DE19838532B4 (de) * 1997-08-28 2005-09-22 Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Plazieren und Umschmelzen von Lotmaterialformstücken
JP4068304B2 (ja) 1998-08-25 2008-03-26 ピーエーシー ティーイーシーエイチ − パッケージング テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 半田材料製形状部品の配置、再溶融方法およびその装置
DE10130290A1 (de) * 2001-06-26 2003-01-09 Pac Tech Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Substratanordnung
DE102005003379B4 (de) * 2005-01-24 2007-02-08 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung von zwei metallischen Bauteilen
DE102008044691A1 (de) * 2008-08-28 2010-03-04 Volkswagen Ag Verfahren zur Herstellung einer Fügeverbindung
EP2886244A1 (de) 2013-12-17 2015-06-24 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Verfahren zur Befestigung eines Bauteils auf einem Substrat

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0355478A1 (de) * 1988-08-22 1990-02-28 International Business Machines Corporation Lift-off-Prozess für Metallanschlüsse
US5008512A (en) * 1989-09-08 1991-04-16 Microelectronics And Computer Technology Corporation Method of laser bonding electrical members
JPH03291938A (ja) * 1990-04-09 1991-12-24 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置のバンプ形成方法
DE4038765A1 (de) * 1990-12-05 1992-06-11 Abb Patent Gmbh Verfahren zum beschicken und benetzen eines substrates mit lot

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0355478A1 (de) * 1988-08-22 1990-02-28 International Business Machines Corporation Lift-off-Prozess für Metallanschlüsse
US5008512A (en) * 1989-09-08 1991-04-16 Microelectronics And Computer Technology Corporation Method of laser bonding electrical members
JPH03291938A (ja) * 1990-04-09 1991-12-24 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置のバンプ形成方法
DE4038765A1 (de) * 1990-12-05 1992-06-11 Abb Patent Gmbh Verfahren zum beschicken und benetzen eines substrates mit lot

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 130 (E - 1184) 2 April 1992 (1992-04-02) *

Also Published As

Publication number Publication date
DE19511392A1 (de) 1995-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19544929C2 (de) Vorrichtung zum flußmittelfreien Aufbringen eines Lötmittels auf ein Substrat oder einen Chip
DE112006003438B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhrchen-Lötmittel-Kompositpaste, Verwendung dieser als Zwischenverbindung in Baugruppen und Baugruppe
DE102004024643B4 (de) Werkstückteilungsverfahren unter Verwendung eines Laserstrahls
DE19524739A1 (de) Kernmetall-Lothöcker für die Flip-Chip-Technik
DE2601765A1 (de) Mikrokugel aus lotmaterial mit einem metallischen kern und verfahren zur herstellung derselben
EP0917190A2 (de) Schaltungsträgerplatte
EP0358867A1 (de) Flip-Chip-Montage mit einer Lötstoppschicht aus einem oxidierbaren Metall
EP0781186B1 (de) Verfahren zur belotung von anschlussflächen, sowie verfahren zur herstellung einer lotlegierung
WO1995027307A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von lothöckern
WO2014032940A1 (de) Trägerplatte, vorrichtung mit trägerplatte sowie verfahren zur herstellung einer trägerplatte
DE19503178B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer lötbaren Metallisierungsschicht auf einer nichtlötbaren Oberfläche
DE2238569C3 (de) Verfahren zum Löten einer Halbleiterplatte
DE2522346B2 (de) Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen
DE19738118C2 (de) Montageverfahren für ein Halbleiterbauelement
CH629336A5 (en) Method of producing semiconductor bodies and semiconductor body produced by said method
WO1996009647A1 (de) Verfahren zum kontaktieren eines elektronischen bauelementes auf einem substrat
DE19756348C1 (de) Verfahren zum Bekeimen und/oder Implantieren und/oder Beschichten und/oder Strukturieren einer Oberfläche und Lasersputteranlage zur Durchführung des Verfahrens
DE102018209975A1 (de) Verfahren zum Verschweißen zweier Bauteile, Bauteileverbund und Verwendung des Verfahrens
WO2018228976A1 (de) Verfahren zum selbstjustierten bestücken eines anschlussträgers mit einem bauteil, vorrichtung und optoelektronisches bauteil
WO1999035690A1 (de) Verfahren zum herstellen eines halbleiterbauelementes und ein derart hergestelltes halbleiterbauelement
DE10123852C1 (de) Verfahren zur Laserbearbeitung, insbesondere zum Laserlöten und/oder Laserschweissen, von Teilen mit hoher Reflektivität
DE19603962A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Mehrleitungs-Verbinders
DE102006016090B4 (de) Verfahren zum Herstellen mehrerer Lotdepots auf einem Substrat
DE102022108571A1 (de) Zusammensetzung, verfahren zum verbinden eines trägers und einer elektronischen komponente und elektronisches bauelement
WO2023001927A1 (de) Verfahren zum aufbringen eines elektrischen verbindungsmaterials oder flussmittels auf ein bauelement

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase