WO2008034744A1 - Verfahren und einrichtung zum benetzen der bumps eines halbleiterchips mit lötflussmittel - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum benetzen der bumps eines halbleiterchips mit lötflussmittel Download PDF

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WO2008034744A1
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container
base plate
cavity
movement
soldering flux
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PCT/EP2007/059545
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Ruedi Grueter
Dominik Werne
Damian Baumann
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Oerlikon Assembly Equipment Ag, Steinhausen
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    • H01L2924/01068—Erbium [Er]

Definitions

  • the invention relates to a method and apparatus for wetting the bumps of a
  • a technology is widely used, in which the semiconductor chips are first attached by means of a so-called Die Bonders on a substrate. Subsequently, the electrical pads of the semiconductor chip are wired to the substrate by means of a so-called wire bonder.
  • Another technology is the flip-chip technology, in which the connection surfaces of the semiconductor chip are provided with a so-called bump.
  • the bumps of the semiconductor chip are then wetted with a soldering flux by immersing the bumps of the semiconductor chip, for example, in a cavity filled with soldering flux, and the semiconductor chip is then placed on a substrate The bumps contact electrical pads of the substrate, then the semiconductor chip and the substrate are soldered in an oven.
  • a device for wetting the bumps of a semiconductor chip with a Lötmann für a is known from CH 694634.
  • This device contains a base plate with at least one cavity which is filled with soldering flux and is refilled by the reciprocation of a downwardly open container after each wetting of the bumps of a semiconductor chip.
  • the height of the solder flux layer in the cavity is usually in a range of 0 to 200 micrometers.
  • the invention has for its object to develop such a device whose loss of soldering flux is significantly lower.
  • the invention relates to a device in which a soldering flux receiving, down open container and a base plate containing at least one cavity, are moved relative to each other back and forth from one side of the cavity to the other side of the cavity.
  • the solution of the stated object is achieved by a method in which the seen in the direction of movement front wall of the container is raised during the relative movement, so that it is located at a distance A above the base plate.
  • the distance A is slightly larger than the height difference by which the soldering flux projects beyond the level of the surface of the base plate. Since this height difference is typically only a few microns, the front wall of the container must be raised very little.
  • the distance A is typically in the range of 20 to 200 micrometers. This measure causes the front wall of the container does not convey Lötmannstoff from the cavity to the base plate, which previously meant the loss of this Lötmannstoffs.
  • a device suitable for carrying out the method has means for lifting the front wall of the container viewed in the direction of movement.
  • the container is mounted so that the friction occurring during the relative movement between the container and the base plate exerts a torque on the container, so that the container during the relative movement automatically to the resting on the base plate bottom edge seen in the direction of movement of the rear wall of the container tilts.
  • an additional active drive can be provided which tilts the container around the lower edge of the rear wall before the start of the movement.
  • the active drive may be mechanical, electro-mechanical, pneumatic or hydraulic.
  • 1, 2 show in plan view and side view a device for wetting the bumps of a semiconductor chip according to CH 694634,
  • Fig. 4 shows a first embodiment of a device for wetting the bumps of a
  • Fig. 5 shows a second embodiment of an inventive device
  • Fig. 6 shows a third embodiment of an inventive device
  • Fig. 7 shows a fourth embodiment of a device according to the invention.
  • Figs. 1 and 2 show in plan view and in side view a known from CH 694634 device 1 for wetting the bumps of a semiconductor chip with solder flux, in the form a liquid substance, electrically conductive epoxy or solder paste may be present.
  • the device 1 consists of an elongated base plate 2, in which at least one cavity 3 is incorporated, and a downwardly open container 4 for receiving the Lötmannstoffs.
  • the container 4 slides at a predetermined speed on the base plate 2 between two positions Pi and P 2 back and forth, which are located on the left and right of the cavities 3.
  • the container 4 has two walls 5 and 6, which seen alternately represent the front and rear wall in the direction of movement.
  • the drive of the container 4 is z.
  • the carriage consists of a lower and an upper carriage part 8a and 8b.
  • the container 4 has two bolts 10 which are mounted in a circular recess in the upper slide part 8b.
  • the upper slide member 8b is pulled by a spring against the lower slide member 8a toward the base plate 2, so that the lower edge of the container 4 is pressed against the base plate 2 with a predetermined force.
  • the carriage 8 itself is reciprocated by means of a not shown, for example pneumatic drive along a parallel to the base plate extending guide rail 9, wherein the sliding on the base plate 2 container 4 is moved.
  • the cavity 3 shows the filled with the soldering flux 12 cavity 3.
  • the cavity 3 has a depth t.
  • the soldering flux 12 extends along the circumference of the cavity 3 to the upper edge 13 of the cavity 3. It now happens frequently that the soldering flux, because of the surface tension, projects beyond the level of the surface of the base plate 2 surrounding the cavity.
  • the cavity 3 is homogeneously filled with soldering flux 12, wherein the viscosity of the soldering flux 12 in a wide range of at least 8 to 45 Ns / m 2 (8000 to 45000 cp) is irrelevant. When immersing a bumped semiconductor chip in the cavity 3, therefore, all bumps are wetted equally with soldering flux.
  • the invention can be realized in such a device in that the drive of the container 4 is changed so that the seen in the direction of movement of the front wall of the container 4 is slightly raised during the back and forth movement, so that the lower edge of the front Wall is moved over the surface of the soldering flux over the base plate 2 at a distance.
  • the lower edge of the rear wall of the container 4 contacts the base plate 2 and slides on the surface of the base plate 2, evenly wiping the soldering flux like a putty knife.
  • the front wall of the container 4 can be raised during movement along the base plate 2.
  • a steel plate is often used which has been milled from the full and mechanically processed to obtain a flat surface with the required fineness. Subsequently, the cavity is formed by milling.
  • a support plate can be used, in which a steel sheet with an incorporated, preferably prepared by etching cavity inserted is.
  • the term base plate is therefore also to be understood as meaning a steel sheet of this type.
  • the drive known from CH 694634 is modified so that the drive exerts a torque on the container 4, so that the front wall is automatically lifted off the base plate 2 during the movement.
  • the drive of the container 4 is effected by means of the carriage formed from the lower and the upper carriage part 8a and 8b, in which the container 4 is detachably mounted.
  • the modifications of the drive are shown in FIG. 4, which shows the modified drive in a side view.
  • a respective plate 14 (not visible in FIG. 4, but executed as in the example of FIG. 5) attached, which projects laterally next to the base plate 2 down.
  • the plates 14 include bolts 10 which engage in a below the level of the top of the base plate 2 arranged recess 15 in the upper slide part 8b.
  • the spring pulls the upper slide member 8b down against the guide rail 9.
  • the upper slide member 8b exerts a force-directional force on the plates 14. This force, on the one hand, causes the container 4 to move along with the carriage and, on the other hand, produces a torque acting on the container 4, which causes the container 4 to be tilted about the lower edge of the rear wall. Because the rear wall rests on the base plate 2, the front wall lifts off from the base plate 2.
  • the magnitude of the torque depends essentially on three factors, namely the distance of the bolts 10 from the top of the base plate 2, the magnitude of the force of the spring, and the viscosity of the solder flux.
  • the distance between the lower slide part 8a to the guide rail 9 is therefore adjustable with advantage. If this distance is increased, then the force exerted by the spring and thus also the torque increases.
  • bolt 10 and recess 15 may be reversed, i. the bolts 10 can also be attached to the slide part 8b and the recess 15 can be mounted in the plates 14.
  • FIG. 5 shows a possible solution.
  • the wall 6 is the front wall and the wall 5 the rear wall.
  • the lower edge of such a wall 5, 6 comprises an inner edge 17 and an outer edge 18 which bound said surface 16. At rest, the container 4 rests on the inner edges 17 of the front and the rear wall.
  • the surface 16 extends from the inner edge 17 to the outer edge 18 at a predetermined angle ⁇ slightly obliquely upward, so that the outer edge 18, the base plate 2 in the resting state of the container 4 is not touched.
  • ⁇ slightly obliquely upward
  • the container 4 tilts due to the force acting on the bolt 10 and the torque generated thereby first about the inner edge 17 of the rear wall.
  • the generated torque exceeds a first value Mi
  • the container 4 tilts so that it comes to rest on the surface 16.
  • This surface 16 is so wide that the container 4 only tilts around the outer edge 18 when the torque exceeds a second value M 2 > Mi.
  • the lower edge is thus achieved that the distance between the lower edge of the front wall of the base plate 2 in the torque range from Mi to M 2 is independent of the torque.
  • Such a design offers the advantage that it provides a robust working area under varying operating conditions and unpredictably changing external conditions, within which the front wall of the container 4 is lifted by a precisely defined distance from the top of the base plate 2.
  • the Fig. 5 is not drawn to scale, in particular, the angle ⁇ is shown much larger than it is in reality.
  • FIG. 6 shows in a section the front and rear walls 6, 5 of the container 4.
  • the sectional plane is perpendicular to the base plate 2 and parallel to the direction of movement of the container 4 shown with an arrow 19.
  • the front and the rear wall have a bottom edge that is narrower than the thickness of the wall.
  • the walls have on their outer side 20 an obliquely upwardly extending surface 21.
  • the upper slide member 8b has these surfaces 21 opposite surfaces with the same inclination angle.
  • the upper slide member 8b also includes a projection 23 having a groove 24 into which projects the upper end of the front and rear walls, respectively.
  • the upper slide part 8b exerts a torque on the container 4 which causes the container 4 to tilt about the lower edge of the rear wall.
  • the upper end of the front wall comes to the boundary surface of the groove 24 into abutment. Also in this example, the distance of the lower edge of the front wall from the base plate 2, which occurs during the to and fro movement, is largely independent of the operating conditions.
  • the container 4 is tilted about the trailing edge by means of an active drive.
  • the active drive may be mechanical, electro-mechanical, pneumatic or hydraulic.
  • the drive is mechanical in nature.
  • the not to scale drawn Fig. 7 again shows the upper slide part 8b, which is extended by a simple mechanical drive 25 which is fixed to the upper slide part 8b.
  • the upper slide part 8b includes two guides 26, into which the upper end of the (with respect to the direction of movement) front and the rear wall 6, 5 of Protrude container 4.
  • At the upper end of the front wall is a first rod 27 and at the upper end of the rear wall a second rod 28 is attached via a hinge.
  • the other end of the two rods 27 and 28 is also attached via a hinge to an eccentric 29.
  • the eccentric 29 presses the rear wall 5 of the container 4 against the base plate 2 and pulls the front wall 6 of the container 4 of the base plate 2 away.
  • the eccentric 29 is rotated to another position, so that he now presses the other wall of the container 4 against the base plate 2 and lifts off from this.
  • the base plate 2 is arranged stationary and the carriage was used as a drive to move the container 4 back and forth.
  • the frictional force occurring during the movement of the base plate 2 between the base plate 2 and the container 4 produces a torque acting on the container 4, because the coupling point between the slide part 8b and the container 4 (in the form of the recess 15 and the bolt 10) below the level of the base plate 2 is located.
  • the torque causes the container 4 tilts around the lower edge of the rear wall seen in the direction of movement of the base plate 2.
  • the container 4 can be arranged stationary and the base plate 2 are moved back and forth.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Benetzen der Bumps eines Halbleiterchips mit einem Lötflussmittel, bei der ein das Lötflussmittel aufnehmender, nach unten offener Behälter (4) und eine Grundplatte (2), die wenigstens eine Kavität (3) enthält, relativ zueinander hin und her von der einen Seite der Kavität (3) auf die andere Seite der Kavität (3) bewegt werden. Die in Bewegungsrichtung gesehene vordere Wand (5 bzw. 6) des Behälters (4) wird während der Relativbewegung angehoben, so dass sie sich im Abstand oberhalb der Grundplatte (2) befindet. Der Abstand ist etwas grösser als die Höhendifferenz, um die das Lötflussmittel das Niveau der Oberfläche der Grundplatte (2) überragt. Diese Massnahme bewirkt, dass die vordere Wand (5 bzw. 6) des Behälters (4) kein Lötflussmittel aus der Kavität (3) auf die Grundplatte (2) befördert, was bisher den Verlust dieses Lötflussmittels bedeutete.

Description

Verfahren und Einrichtung zum Benetzen der Bumps eines Halbleiterchips mit Lötflussmittel
Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Benetzen der Bumps eines
Halbleiterchips mit Lötflussmittel.
Hintergrund der Erfindung
[0002] Für die Montage von Halbleiterchips ist eine Technologie weit verbreitet, bei der die Halbleiterchips zunächst mittels eines sogenannten Die Bonders auf einem Substrat befestigt werden. Anschliessend werden die elektrischen Anschlussflächen des Halbleiterchips mittels eines sogenannten Wire Bonders mit dem Substrat verdrahtet. Eine andere Technologie ist die Flipchip Technologie, bei der die Anschlussflächen des Halbleiterchips mit einem sogenannten Bump versehen werden. Bei der
Montage auf einem Substrat wird der Halbleiterchip gewendet, was im Fachjargon als „flip" bezeichnet wird. Dann werden die Bumps des Halbleiterchips mit einem Lötflussmittel benetzt. Dazu werden die Bumps des Halbleiterchips beispielsweise in eine mit Lötflussmittel gefüllte Kavität eingetaucht. Anschliessend wird der Halbleiterchip auf dem Substrat platziert, wobei die Bumps elektrische Anschlussflächen des Substrats kontaktieren. Dann werden der Halbleiterchip und das Substrat in einem Ofen verlötet.
[0003] Eine Einrichtung zum Benetzen der Bumps eines Halbleiterchips mit einem Lötflussmittel gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 2 ist aus der CH 694634 bekannt. Diese Einrichtung enthält eine Grundplatte mit mindestens einer Kavität, die mit Lötflussmittel gefüllt ist und durch die Hin und Her Bewegung eines nach unten offenen Behälters nach jeder Benetzung der Bumps eines Halbleiterchips wieder aufgefüllt wird. Die Höhe der Lötflussmittelschicht in der Kavität liegt üblicherweise in einem Bereich von 0 bis 200 Mikrometer.
[0004] Weitere Einrichtungen zum Benetzen der Bumps eines Halbleiterchips sind bekannt aus der EP 789391, der WO 01/35709 und der JP 8340175.
[0005] Alle diese Einrichtungen haben den gemeinsamen Nachteil, dass der Verlust an Lötflussmittel relativ gross ist.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Einrichtung zu entwickeln, deren Verlust an Lötflussmittel deutlich geringer ist.
[0007] Die genannte Aufgabe wird erfmdungsgemäss gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2.
Kurze Beschreibung der Erfindung
[0008] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, bei der ein das Lötflussmittel aufnehmender, nach unten offener Behälter und eine Grundplatte, die wenigstens eine Kavität enthält, relativ zueinander hin und her von der einen Seite der Kavität auf die andere Seite der Kavität bewegt werden. Die Lösung der genannten Aufgabe gelingt mit einem Verfahren, bei dem die in Bewegungsrichtung gesehen vordere Wand des Behälters während der Relativbewegung angehoben wird, so dass sie sich im Abstand A oberhalb der Grundplatte befindet. Der Abstand A ist etwas grösser als die Höhendifferenz, um die das Lötflussmittel das Niveau der Oberfläche der Grundplatte überragt. Da diese Höhendifferenz typischerweise nur wenige Mikrometer beträgt, muss die vordere Wand des Behälters auch nur sehr wenig angehoben werden. Der Abstand A liegt typischerweise im Bereich von 20 bis 200 Mikrometern. Diese Massnahme bewirkt, dass die vordere Wand des Behälters kein Lötflussmittel aus der Kavität auf die Grundplatte befördert, was bisher den Verlust dieses Lötflussmittels bedeutete.
[0009] Erfmdungsgemäss besitzt eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Einrichtung Mittel für das Anheben der in Bewegungsrichtung gesehen vorderen Wand des Behälters. Bevorzugt ist der Behälter so gelagert, dass die während der Relativbewegung zwischen dem Behälter und der Grundplatte auftretende Reibung ein Drehmoment auf den Behälter ausübt, so dass der Behälter während der Relativbewegung selbsttätig um die auf der Grundplatte aufliegende Unterkante der in Bewegungsrichtung gesehen hinteren Wand des Behälters kippt. Anderseits kann auch ein zusätzlicher aktiver Antrieb vorgesehen sein, der den Behälter jeweils vor dem Beginn der Bewegung um die Unterkante der hinteren Wand kippt. Der aktive Antrieb kann mechanischer, elektromechanischer, pneumatischer oder hydraulischer Natur sein.
[0010] Ausführungsbeispiele von Einrichtungen, die zur Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens geeignet sind, werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren sind nicht massstäblich gezeichnet.
Beschreibung der Figuren
Fig. 1 , 2 zeigen in Aufsicht bzw. seitlicher Ansicht eine Einrichtung zum Benetzen der Bumps eines Halbleiterchips gemäss der CH 694634,
Fig. 3 zeigt eine Grundplatte dieser Einrichtung mit einer Kavität,
Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Benetzen der Bumps eines
Halbleiterchips gemäss der Erfindung,
Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Einrichtung, Fig. 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Einrichtung, und
Fig. 7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Einrichtung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
[0011] Die Fig. 1 und 2 zeigen in der Aufsicht und in seitlicher Ansicht eine aus der CH 694634 bekannte Einrichtung 1 zum Benetzen der Bumps eines Halbleiterchips mit Lötflussmittel, das in Form einer flüssigen Substanz, elektrisch leitendem Epoxy oder Lötpaste vorliegen kann. Die Einrichtung 1 besteht aus einer länglichen Grundplatte 2, in die wenigstens eine Kavität 3 eingearbeitet ist, und einem nach unten offenen Behälter 4 zur Aufnahme des Lötflussmittels. Im Betrieb gleitet der Behälter 4 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit auf der Grundplatte 2 zwischen zwei Positionen Pi und P2 hin- und her, die sich links und rechts der Kavitäten 3 befinden. Der Behälter 4 hat zwei Wände 5 und 6, die in Bewegungsrichtung gesehen abwechselnd die vordere bzw. hintere Wand darstellen.
[0012] Der Antrieb des Behälters 4 erfolgt z. B. mittels eines Schlittens, an dem der Behälter 4 lösbar befestigt ist. Der Schlitten besteht aus einem unteren und einem oberen Schlittenteil 8a bzw. 8b. Der Behälter 4 weist zwei Bolzen 10 auf, die in einer kreisförmigen Ausnehmung im oberen Schlittenteil 8b gelagert sind. Der obere Schlittenteil 8b wird mittels einer Feder gegen den unteren Schlittenteil 8a in Richtung gegen die Grundplatte 2 gezogen, so dass der untere Rand des Behälters 4 mit einer vorbestimmten Kraft gegen die Grundplatte 2 gedrückt wird. Der Schlitten 8 selbst wird mittels eines nicht dargestellten, beispielsweise pneumatischen Antriebs entlang einer parallel zur Grundplatte verlaufenden Führungsschiene 9 hin- und her bewegt, wobei der auf der Grundplatte 2 gleitende Behälter 4 mitbewegt wird.
[0013] Die Fig. 3 zeigt die mit dem Lötflussmittel 12 gefüllte Kavität 3. Die Kavität 3 hat eine Tiefe t. Das Lötflussmittel 12 reicht entlang des Umfangs der Kavität 3 bis zum oberen Rand 13 der Kavität 3. Es kommt nun häufig vor, dass das Lötflussmittel wegen der Oberflächenspannung über das Niveau der die Kavität umgebenden Oberfläche der Grundplatte 2 ragt. Die Kavität 3 ist homogen mit Lötflussmittel 12 gefüllt, wobei die Viskosität des Lötflussmittels 12 in einem weiten Bereich von mindestens 8 bis 45 Ns/m2(8000 bis 45000 cp) keine Rolle spielt. Beim Eintauchen eines mit Bumps versehenen Halbleiterchips in die Kavität 3 werden daher alle Bumps gleichermassen mit Lötflussmittel benetzt.
[0014] Die Erfindung kann bei einer derartigen Einrichtung dadurch realisiert werden, dass der Antrieb des Behälters 4 so geändert wird, dass die in Bewegungsrichtung gesehen vordere Wand des Behälters 4 während der Hin und Her Bewegung etwas angehoben wird, so dass die Unterkante der vorderen Wand im Abstand oberhalb der Oberfläche des Lötflussmittels über die Grundplatte 2 bewegt wird. Die Unterkante der hinteren Wand des Behälters 4 berührt die Grundplatte 2 und gleitet auf der Oberfläche der Grundplatte 2, wobei sie das Lötflussmittel wie ein Spachtel gleichmässig abstreift.
[0015] Im folgenden werden verschiedene Lösungen gezeigt, wie die vordere Wand des Behälters 4 während der Bewegung entlang der Grundplatte 2 angehoben werden kann. Als Grundplatte 2 wird häufig eine Stahlplatte verwendet, die aus dem vollen gefräst und mechanisch bearbeitet wurde, um eine ebene Oberfläche mit der geforderten Feinheit zu erhalten. Anschliessend wird die Kavität durch Fräsen gebildet. Anstelle einer solchen Grundplatte 2 kann jedoch auch eine Trägerplatte verwendet werden, in die ein Stahlblech mit einer eingearbeiteten, vorzugsweise durch Ätzen hergestellten Kavität eingelegt ist. Unter dem Begriff der Grundplatte ist deshalb auch ein solches Stahlblech zu verstehen.
[0016] Beispiel 1
Bei diesem Beispiel ist der aus der CH 694634 bekannte Antrieb so modifiziert, dass der Antrieb ein Drehmoment auf den Behälter 4 ausübt, so dass die vordere Wand während der Bewegung automatisch von der Grundplatte 2 abgehoben wird. Wie oben beschrieben, erfolgt der Antrieb des Behälters 4 mittels des aus dem unteren und dem oberen Schlittenteil 8a bzw. 8b gebildeten Schlittens, in dem der Behälter 4 lösbar gelagert ist. Die Modifikationen des Antriebs sind aus der Fig. 4 ersichtlich, die den modifizierten Antrieb in seitlicher Ansicht zeigt. An den beiden Seitenwänden des Behälters 4 ist je eine Platte 14 (in der Fig. 4 nicht sichtbar, jedoch ausgeführt wie beim Beispiel der Fig. 5) befestigt, die seitlich neben der Grundplatte 2 nach unten ragt. Die Platten 14 enthalten Bolzen 10, die in eine unterhalb des Niveaus der Oberseite der Grundplatte 2 angeordnete Ausnehmung 15 im oberen Schlittenteil 8b eingreifen. Die Feder zieht den oberen Schlittenteil 8b nach unten gegen die Führungsschiene 9. Wenn der untere Schlittenteil 8a entlang der Führungsschiene 9 bewegt wird, dann übt der obere Schlittenteil 8b eine in die Bewegungsrichtung gerichtete Kraft auf die Platten 14 aus. Diese Kraft bewirkt einerseits, dass der Behälter 4 die Bewegung des Schlittens mitmacht, und erzeugt andererseits ein auf den Behälter 4 wirkendes Drehmoment, das bewirkt, dass der Behälter 4 um die Unterkante der hinteren Wand gekippt wird. Weil die hintere Wand auf der Grundplatte 2 aufliegt, hebt die vordere Wand von der Grundplatte 2 ab. Die Stärke des Drehmoments und somit der Grad der Abkippung hängen im wesentlichen von drei Faktoren ab, nämlich vom Abstand der Bolzen 10 von der Oberseite der Grundplatte 2, von der Stärke der Kraft der Feder und von der Viskosität des Lötflussmittels. Der Abstand des unteren Schlittenteils 8a zur Führungsschiene 9 ist deshalb mit Vorteil verstellbar. Wenn dieser Abstand vergrössert wird, dann vergrössert sich die von der Feder ausgeübte Kraft und damit auch das Drehmoment. Bolzen 10 und Ausnehmung 15 können selbstverständlich vertauscht werden, d.h. die Bolzen 10 können auch am Schlittenteil 8b befestigt und die Ausnehmung 15 in den Platten 14 angebracht sein.
[0017] Beispiel 2
Dieses Beispiel basiert auf dem vorhergehenden Beispiel, die Unterkanten der Wände 5 und 6 des Behälters 4, die jeweils abwechselnd die vordere bzw. hintere Wand sind, sind aber so ausgebildet, dass der Behälter 4 beim Kippen auf einer Fläche 16 zur Auflage kommt. Die Fig. 5 zeigt eine mögliche Lösung. Wenn der Antrieb den Behälter 4 in die mit dem Pfeil 19 bezeichnete Richtung bewegt, wobei die Kraft bei den Bolzen 10 übertragen wird, dann ist die Wand 6 die vordere Wand und die Wand 5 die hintere Wand. Die Unterkante einer solchen Wand 5, 6 umfasst eine Innenkante 17 und eine Aussenkante 18, die die genannte Fläche 16 begrenzen. Im Ruhezustand liegt der Behälter 4 auf den Innenkanten 17 der vorderen und der hinteren Wand auf. Die Fläche 16 verläuft ausgehend von der Innenkante 17 zur Aussenkante 18 unter einem vorbestimmten Winkel α leicht schräg nach oben, so dass die Aussenkante 18 die Grundplatte 2 im Ruhezustand des Behälters 4 nicht berührt. Während der Bewegung kippt der Behälter 4 infolge der bei den Bolzen 10 angreifenden Kraft und des dadurch erzeugten Drehmoments zunächst um die Innenkante 17 der hinteren Wand. Wenn das erzeugte Drehmoment einen ersten Wert Mi überschreitet, kippt der Behälter 4 so weit, dass er auf der Fläche 16 zur Auflage kommt. Diese Fläche 16 ist so breit, dass der Behälter 4 erst dann um die Aussenkante 18 kippt, wenn das Drehmoment einen zweiten Wert M2 > Mi überschreitet. Mit dieser Ausgestaltung der Unterkante wird somit erreicht, dass der Abstand der Unterkante der vorderen Wand von der Grundplatte 2 im Drehmomentbereich von Mi bis M2 unabhängig vom Drehmoment ist. Eine solche Konstruktion bietet den Vorteil, dass sie bei wechselnden Betriebsbedingungen und unvorhersehbar wechselnden äusseren Bedingungen einen robusten Arbeitsbereich liefert, innerhalb dem die vordere Wand des Behälters 4 um eine genau definierte Distanz von der Oberseite der Grundplatte 2 abgehoben wird. Die Fig. 5 ist nicht massstabsgetreu gezeichnet, insbesondere ist der Winkel α viel grösser dargestellt als er in Wirklichkeit ist.
[0018] Beispiel 3
Bei diesem Beispiel greift die vom Antrieb erzeugte Kraft oberhalb der Grundplatte 2 an. Es ist auch hier ein oberes Schlittenteil 8b vorhanden. Die nicht massstabsgetreu gezeichnete Fig. 6 zeigt in einem Schnitt die vordere und hintere Wand 6, 5 des Behälters 4. Die Schnittebene verläuft senkrecht zur Grundplatte 2 und parallel zu der mit einem Pfeil 19 dargestellten Bewegungsrichtung des Behälters 4. Die vordere und die hintere Wand haben eine Unterkante, die schmaler als die Dicke der Wand ist. Die Wände haben auf ihrer Aussenseite 20 eine schräg nach oben verlaufende Fläche 21. Das obere Schlittenteil 8b weist diesen Flächen 21 gegenüberliegende Flächen mit dem gleichen Neigungswinkel auf. Das obere Schlittenteil 8b enthält zudem einen Vorsprung 23 mit einer Nut 24, in die das obere Ende der vorderen bzw. hinteren Wand hineinragt. Wenn nun der Schlitten in Pfeilrichtung bewegt wird, dann übt das obere Schlittenteil 8b ein Drehmoment auf den Behälter 4 aus, das bewirkt, dass der Behälter 4 um die Unterkante der hinteren Wand kippt. Das obere Ende der vorderen Wand kommt an der Begrenzungsfläche der Nut 24 in Anschlag. Auch bei diesem Beispiel ist der Abstand der Unterkante der vorderen Wand von der Grundplatte 2, der sich während der Hin bzw. Her Bewegung einstellt, weitgehend unabhängig von den Betriebsbedingungen.
[0019] Beispiel 4
Bei diesem Beispiel wird der Behälter 4 mittels eines aktiven Antriebs um die hintere Kante gekippt. Der aktive Antrieb kann mechanischer, elektromechanischer, pneumatischer oder hydraulischer Natur sein. Bei diesem Beispiel ist der Antrieb mechanischer Natur. Die nicht massstabsgetreu gezeichnete Fig. 7 zeigt wiederum das obere Schlittenteil 8b, das um einen einfachen mechanischen Antrieb 25 erweitert ist, der am oberen Schlittenteil 8b befestigt ist. Das obere Schlittenteil 8b enthält zwei Führungen 26, in die das obere Ende der (in Bezug auf die Bewegungsrichtung) vorderen und der hinteren Wand 6, 5 des Behälters 4 hineinragen. Am oberen Ende der vorderen Wand ist eine erste Stange 27 und am oberen Ende der hinteren Wand ist eine zweite Stange 28 über ein Gelenk befestigt. Das andere Ende der beiden Stangen 27 und 28 ist ebenfalls über ein Gelenk an einem Exzenter 29 befestigt. In der gezeichneten Lage drückt der Exzenter 29 die hintere Wand 5 des Behälters 4 gegen die Grundplatte 2 und zieht die vordere Wand 6 des Behälters 4 von der Grundplatte 2 weg. Beim Richtungswechsel des Behälters 4 an den Orten Pi und P2 (Fig. 1) wird der Exzenter 29 in eine andere Lage gedreht, so dass er nun die jeweils andere Wand des Behälters 4 gegen die Grundplatte 2 drückt bzw. von dieser abhebt.
[0020] Weitere Beispiele
Bei den anhand der Fig. 4 bis 7 beschriebenen Vorrichtungen ist die Grundplatte 2 ortsfest angeordnet und der Schlitten diente als Antrieb, um den Behälter 4 hin und her zu bewegen. Es ist jedoch bei allen diesen Vorrichtungen auch möglich, den Schlitten ortsfest zu fixieren und mit einem Antrieb die Grundplatte 2 relativ zum Behälter 4 zu bewegen. Wenn bei der Vorrichtung gemäss Fig. 4 der Schlitten ortsfest ist und der Antrieb die Grundplatte 2 hin und her bewegt wird, dann dient der Schlitten einerseits als Mechanismus, um den Behälter auf einfache Weise herausnehmen zu können. Andererseits erzeugt die während der Bewegung der Grundplatte 2 zwischen der Grundplatte 2 und dem Behälter 4 auftretende Reibungskraft ein auf den Behälter 4 wirkendes Drehmoment, weil der Kopplungspunkt zwischen dem Schlittenteil 8b und dem Behälter 4 (in Form der Ausnehmung 15 und der Bolzen 10) unterhalb des Niveaus der Grundplatte 2 liegt. Das Drehmoment bewirkt, dass der Behälter 4 um die Unterkante der in Bewegungsrichtung der Grundplatte 2 gesehen hinteren Wand kippt.
[0021] Dies ist auch der Fall bei den Vorrichtungen gemäss den Fig. 5 und 6, wenn die Grundplatte 2 hin und her bewegt wird und der Behälter ortsfest angeordnet ist. Auch hier bewirkt die zwischen der Grundplatte 2 und dem Behälter 4 auftretende Reibung ein Drehmoment, das den Behälter 4 um die in Bewegungsrichtung der Grundplatte 2 gesehen hintere Wand kippt.
[0022] Auch bei der Vorrichtung gemäss Fig. 7 kann der Behälter 4 ortsfest angeordnet und die Grundplatte 2 hin und her bewegt werden.
[0023] Die erfindungsgemässe Einrichtung bietet mehrere Vorteile:
- Der Verlust an Lötflussmittel ist weitaus geringer als im Stand der Technik.
- Die Abnützung der Unterkanten der beiden Wände halbiert sich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Benetzen der Bumps eines Halbleiterchips mit Lötflussmittel (12), bei dem ein das Lötflussmittel (12) aufnehmender, nach unten offener Behälter (4) und eine Grundplatte (2), die wenigstens eine Kavität (3) enthält, relativ zueinander bewegt werden, wobei der Behälter (4) während der Relativbewegung auf der Grundplatte (2) gleitet und von der einen Seite der Kavität (3) auf die andere Seite der Kavität (3) bewegt wird, und bei dem die Bumps des Halbleiterchips in die Kavität (3) eingetaucht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die in Bewegungsrichtung gesehen vordere Wand des Behälters (4) während der Relativbewegung angehoben wird, so dass sie sich im Abstand oberhalb der Grundplatte (2) befindet.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Grundplatte (2), die mindestens eine Kavität (3) und eine die Kavität (3) umgebende Oberfläche enthält, einem nach unten offenen Behälter (4) für die Aufnahme von Lötflussmittel (12) und einem Antrieb, um den Behälter (4) und die Grundplatte (2) relativ zueinander hin und her zu bewegen, gekennzeichnet durch Mittel für das Anheben der in Bewegungsrichtung gesehen vorderen Wand des Behälters (4).
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (4) so gelagert ist, dass die während der Relativbewegung zwischen dem Behälter (4) und der Grundplatte (2) auftretende Reibung ein Drehmoment auf den Behälter (4) ausübt, so dass der Behälter (4) während der Bewegung um die in Bewegungsrichtung gesehen hintere Wand des Behälters (4) kippt.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen parallel zur Oberfläche der Grundplatte (2) bewegbaren Schlitten (8a, 8b) umfasst, dass die genannten Mittel an Seitenwänden des Behälters (4) befestigte Platten (14) umfassen, wobei entweder die Platten (14) eine unterhalb der Oberfläche der Grundplatte (2) angeordnete Ausnehmung (15) aufweisen, in die am Schlitten (8a, 8b) befestigte Bolzen (10) eingreifen, oder wobei die Platten (14) unterhalb der Oberfläche der Grundplatte (2) angeordnete Bolzen (10) aufweisen, die in eine im Schlitten (8a, 8b) angeordnete Ausnehmung (15) eingreifen.
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