專利名稱：帶有焊球元件的載體和用球狀接觸裝備襯底的方法
帶有焊球元件的栽體和 用球狀接觸裝備襯底的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于用球狀接觸(Kugelkontakt)裝備襯底的、 帶有焊球元件的載體。在這方面，表達(dá)"襯底"被理解為半導(dǎo)體制造 中的部件，以預(yù)定的結(jié)構(gòu)圖案(Anordnungsmuster)把焊球元件涂敷 在這些部件上，這些部件如帶有許多半導(dǎo)體芯片位置的半導(dǎo)體晶片、 單個半導(dǎo)體芯片、半導(dǎo)體堆疊部件的中間布線板、單個半導(dǎo)體元件的 布線板和/或可以具有大量半導(dǎo)體元件位置的面板的印刷電路板。
概念"球狀接觸"被理解為如具有幾微米外觀尺寸的極小倒裝芯 片接觸那樣的接觸，直到如具有毫米級的外觀尺寸的半導(dǎo)體部件堆疊 中的中間觸點那樣的接觸。在倒裝芯片接觸被定位在半導(dǎo)體晶片或者 半導(dǎo)體芯片的例如42 x 42 pm2(平方微米)的接觸面上時，中間觸點 在半導(dǎo)體堆疊部件中跨接半導(dǎo)體封裝的下側(cè)和上側(cè)之間的距離，并且 可以達(dá)到幾亳米的外部尺寸。針對具有BGA(球柵陣列(ball grid array ))封裝的半導(dǎo)體元件的外接觸的外觀尺寸處于這兩個極端的外 觀尺寸之間，如今這些BGA封裝已廣泛流行。
然而，用這樣的球狀接觸裝備襯底是困難的，其中，具體裝配中 的困難度增加，并因此隨著尺寸變小而廢品增加，尤其是要涂敷的球 狀接觸的數(shù)量也上升。迄今為止實際應(yīng)用的裝備方法是繁重的且成本 高的。這樣的方法規(guī)定，球狀接觸的焊球元件被搖晃入凹模的凹槽 中，并且一旦預(yù)定的結(jié)構(gòu)圖案的所有凹槽被焊球元件填滿，就例如通 過同時共同焊接使凹模的凹槽中的焊球元件與襯底上的接觸面的相 應(yīng)圖案聯(lián)系起來。如果整個半導(dǎo)體晶片應(yīng)當(dāng)配備有焊球元件，則這種 技術(shù)是特別成問題的，尤其是要同時涂敷的焊球元件的數(shù)量達(dá)到成千 上萬。
本發(fā)明的任務(wù)是，給出一種用于用焊球元件裝備襯底的方法，該 方法克服了已知方法的困難，實現(xiàn)用焊球元件裝備襯底的提高的可靠 性，并且提供帶有焊球元件的載體，該載體能夠?qū)崿F(xiàn)可自由選擇的結(jié) 構(gòu)圖案。與具有凹槽的凹模相反，帶有焊球元件的載體應(yīng)該可廉價地 制造，并且針對襯底上的接觸面的不同結(jié)構(gòu)圖案實現(xiàn)針對焊球元件的
結(jié)構(gòu)圖案的快速設(shè)計更換。
該任務(wù)利用獨立權(quán)利要求的主題來解決。本發(fā)明的有利的擴(kuò)展方 案由從屬權(quán)利要求得出。
根據(jù)本發(fā)明，給出用于用球狀接觸裝備襯底的、帶有焊球元件的 載體。該載體具有在一側(cè)涂敷的膠粘劑層。該膠粘劑層由在照射時其 粘附力降低的熱塑性塑料或熱固性塑料構(gòu)成。此外，載體具有焊球元 件，該焊球元件成行和成列地緊密封裝地被布置在膠粘劑層上。該緊 密封裝具有以對于半導(dǎo)體芯片或者半導(dǎo)體元件所預(yù)定的最小允許步 距成行和成列的焊球元件。
帶有焊球元件的載體的優(yōu)點是，該載體對于在半導(dǎo)體芯片或者半 導(dǎo)體元件上可能的全部位置以最小允許步距提供球狀元件。此外，具 有緊密封裝的焊球元件的載體的優(yōu)點是，膠粘劑層的粘附力在照射時 降低。因此，通過有目的地照射焊球元件的單個位置，處于那里的焊 球元件在其位置上松動或者甚至掉落。甚至焊球元件的松動足以使松 動的焊球元件利用筒單的振動或者利用其他的輔助裝置從其位置去 除，并且利用剩下的焊球元件來獲得一種結(jié)構(gòu)圖案，該結(jié)構(gòu)圖案剛好 在布置有襯底的相應(yīng)的接觸面的地方具有焊球元件。通過保持具有緊 密封裝的焊球元件行和列、但是具有不同的最小步距的載體，能以有 利的方式維持針對不同應(yīng)用形式的載體儲備。
在載體的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，該載體適應(yīng)于半導(dǎo)體晶片形式的、要裝備 的襯底。在此，對于半導(dǎo)體晶片上的多個半導(dǎo)體芯片，載體具有針對 倒裝芯片接觸的結(jié)構(gòu)圖案。在為此所設(shè)置的載體的所有焊球位置上， 通過照射膠粘劑層松動和去除那些焊球元件，針對這些焊球元件在半 導(dǎo)體晶片上不設(shè)置接觸面。
在本發(fā)明的其他實施形式中，載體與半導(dǎo)體芯片的倒裝芯片接觸 的結(jié)構(gòu)圖案相匹配，以致半導(dǎo)體芯片能以合理的方式配備有倒裝芯片 接觸。這里也采用具有針對焊球元件標(biāo)準(zhǔn)化的步距的標(biāo)準(zhǔn)化載體，根 據(jù)對半導(dǎo)體芯片的球狀接觸的需要，能夠通過照射單個焊球元件位置
來修改該載體。
在本發(fā)明的其他實施形式中規(guī)定，將面板的印刷電路板提供為要 裝備的襯底。為此，載體具有針對面板的多個半導(dǎo)體元件的球狀接觸
的結(jié)構(gòu)圖案。該實施形式具有以下優(yōu)點針對面板，可以同時并且共
同以 一個方法步驟將半導(dǎo)體元件的全部必需的外接觸涂敷到該面板 上。
此外規(guī)定，要裝備的襯底是半導(dǎo)體元件的布線載體。在這種情況 下，載體具有針對半導(dǎo)體元件的外接觸的結(jié)構(gòu)圖案。半導(dǎo)體元件的這 樣的外接觸大于半導(dǎo)體芯片的倒裝芯片接觸。相應(yīng)地，在載體上以其 布置焊球元件的最小步距也較大。
最后規(guī)定，作為要裝備的襯底，給中間布線板配備有相應(yīng)的堆疊 接觸。這樣的堆疊接觸具有對應(yīng)于要堆疊的半導(dǎo)體元件的厚度的外觀 尺寸，并且在半導(dǎo)體元件的上側(cè)和下側(cè)上分別可使用金屬的外接觸 面，以致從上向下或從下向上通過堆疊接觸實現(xiàn)穿過半導(dǎo)體堆疊的通
孔(Durchkontaktieren)。為此，堆疊接觸具有比半導(dǎo)體芯片的厚 度大的外觀尺寸，并且該外觀尺寸可以達(dá)到半導(dǎo)體元件的厚度的外部 尺寸。
本發(fā)明的另 一方面涉及一種用于用球狀接觸裝備襯底的設(shè)備。該 設(shè)備具有一側(cè)有膠粘劑層的載體，其中膠粘劑層是熱塑性塑料或者熱 固性塑料，該熱塑性塑料或者熱固性塑料的粘附力在照射時降低。此 外，該設(shè)備具有球狀元件，這些球狀元件以針對半導(dǎo)體芯片或者半導(dǎo) 體元件所預(yù)定的最小允許步距成行和成列地緊密封裝地被布置在膠 粘劑層上。
除了帶有焊球元件的載體之外，該設(shè)備具有帶有輻射源的照射設(shè) 備。最后，該設(shè)備具有去除設(shè)備，用于在將焊球元件留在倒裝芯片接 觸或者球狀接觸的結(jié)構(gòu)圖案中的情況下取出松動的焊球元件。這種用 于去除松動的焊球元件的去除設(shè)備能以各種優(yōu)選的方式來構(gòu)造，如在 下面還要詳細(xì)描述的那樣。
除了用于去除松動的焊球元件的去除設(shè)備之外，該設(shè)備包含裝備 設(shè)備，用于把以預(yù)定的結(jié)構(gòu)圖案殘留在載體上的焊球元件固定到半導(dǎo) 體晶片或者半導(dǎo)體芯片或者半導(dǎo)體元件的布線載體的相應(yīng)接觸面 上。此外， 一旦該設(shè)備在裝備設(shè)備中與襯底的接觸面連接，則該設(shè)備 就具有用于使載體與球狀接觸脫離的脫離設(shè)備。
該設(shè)備的優(yōu)點是，為了在相應(yīng)的襯底上實現(xiàn)相對復(fù)雜的接觸結(jié)構(gòu) 圖案，該設(shè)備必須只具有少量的部件。此外，該設(shè)備的優(yōu)點是，該設(shè) 備能極其廉價地可供使用。并且最后，該設(shè)備的優(yōu)點是，該設(shè)備也可
以被劃分成子群，其中子群之一僅僅制造帶有緊密封裝的焊球元件的 標(biāo)準(zhǔn)載體。另一部件承擔(dān)對結(jié)構(gòu)圖案的結(jié)構(gòu)化，并且只有在其他部件 中，襯底才和用于用焊球元件裝備的載體聚集。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施形式中，照射設(shè)備具有激光束源。借助于相 應(yīng)的偏轉(zhuǎn)裝置，激光束源可以通過掃描激光束來實施在所設(shè)置的位置 上有選擇地照射載體。這樣的方法變型的優(yōu)點是，為了有選擇地照射 載體，不必設(shè)置掩模，而僅僅相應(yīng)地對激光束的掃描進(jìn)行編程。因此， 在所有被膝光的位置上，栽體的焊球元件松動，而在其上對于相應(yīng)襯 底上的球狀接觸的結(jié)構(gòu)圖案需要焊球元件的位置上，抑制激光器的照 射。
在該設(shè)備的其他實施形式中，照射設(shè)備具有uv源。該uv源平面 地照射栽體，以致該設(shè)備附加地具有掩模架，該掩模架被設(shè)置在uv 源和載體之間，用于在所設(shè)置的位置上有選擇地照射載體。該掩模架 具有掩模，這些掩膜只在要松動或要去除焊球元件的位置上允許uv 照射到載體上，并因而允許uv照射到粘合層上。
此外規(guī)定，該設(shè)備具有用于去除松動的焊球元件的去除設(shè)備，該 去除設(shè)備在本發(fā)明的優(yōu)選實施形式中具有軋輥或者連續(xù)帶
(Endlosband)。該軋輥或者該環(huán)狀帶裝備有粘性表面，以致要去除 的、松動的焊球元件粘在粘性表面上。這種去除裝置的優(yōu)點是，由于 照射粘接處被松動的焊球元件可以相對緩和地被去除，并且能被 可靠 地運走，因為這些焊球元件懸在連續(xù)帶或軋輥的粘性表面上。
在該設(shè)備的其他實施形式中規(guī)定，用于去除松動的焊球元件的去 除設(shè)備具有軋輥或者連續(xù)帶，在該軋輥或者連續(xù)帶的上側(cè)設(shè)有剝離刷
(Abstreifborst)。雖然利用這樣的剝離刷去除松動的焊球元件， 可是可能出現(xiàn)，在剝離過程中焊球彈入該設(shè)備中并且阻礙運行。就這 方面來說，去除裝置附加地具有包圍剝離設(shè)備的容器，該容器接住并 收集全部通過剝離刷來解除的焊球元件。隨后，所接住的球可以又被 用于用緊密封裝的焊球元件裝置來裝備載體。
除了掩模的可能的支架以及去除設(shè)備和照射設(shè)備的支架之外，裝 備設(shè)備附加地具有針對要裝備的襯底的支架。此外，該設(shè)備具有針對 具有由焊球元件構(gòu)成的結(jié)構(gòu)圖案的載體的載體支架。使兩者在裝備設(shè) 備中借助于調(diào)整裝置如此對準(zhǔn)，以致能夠使載體支架中的載體的所殘
留的焊球元件與襯底支架中的要裝備的襯底的接觸面對準(zhǔn)。只有載體
和襯底對準(zhǔn)之后，兩者才^皮聚集，并且在加熱步驟(Temperatur -schritt)中，焊球元件可在所設(shè)置的和所對準(zhǔn)的位置上被焊接到襯 底上。
用于用球狀接觸裝備襯底的方法具有以下的方法步驟。首先，由 載體材料制造一側(cè)有膠粘劑層的帶，該膠粘劑層是其粘附力在照射時
降低的熱塑性塑料或者熱固性塑料。然后，在該帶上，以針對半導(dǎo)體 芯片或者針對半導(dǎo)體元件所預(yù)定的最小允許步距在膠粘劑層上成行 和成列地布置焊球元件。
隨后，為了降低膠粘劑層的粘附和為了使所設(shè)置的位置上的焊球 元件松動，對利用焊球元件緊密封裝的載體帶進(jìn)行有選擇地照射。隨 后，在留下按半導(dǎo)體芯片或者半導(dǎo)體元件的結(jié)構(gòu)圖案被固定在栽體上 的焊球元件的情況下去除松動的焊球元件。在對在預(yù)定位置上具有焊 球元件的如此準(zhǔn)備的載體進(jìn)行調(diào)整之后，使該載體相對帶有涂敷有焊 球元件和焊接到球狀接觸的接觸面的襯底對準(zhǔn)。隨后，把按照預(yù)定的 結(jié)構(gòu)圖案殘留在載體上的焊球元件焊接到半導(dǎo)體晶片或者半導(dǎo)體芯 片的接觸面上或者焊接到半導(dǎo)體元件的布線載體上。針對半導(dǎo)體堆疊 部件的中間觸點的大容積焊球元件也可以這種方式來準(zhǔn)備，并且被焊 到相應(yīng)的位置上。
在焊接之后，栽體與裝備有倒裝芯片接觸或者裝備有球狀接觸的 襯底脫離。在此，可以輔助地例如由UV源照射載體的整個面?？墒?， 在加熱襯底的情況下也能使載體脫離。
為了把膠粘劑層涂敷到載體材料上可以設(shè)置噴射工藝。把膠粘劑 層繞或輥壓到載體材料上也是可能的。
焊球接觸元件可以逐行地由彼此平行布置的點膠嘴 (Spenderduesen )以針對半導(dǎo)體芯片或者半導(dǎo)體元件所預(yù)定的最小 允許步距被粘接到膠粘劑層上。這樣的點膠嘴可以具有吸移管的形 狀，在其毛細(xì)管中堆疊焊球元件。為了降低膠粘劑層的粘附，UV照 射或者激光照射可以有選擇地在預(yù)定的位置上對載體和/或膠粘劑層 產(chǎn)生影響，以致只去除不適合村底上的接觸面的結(jié)構(gòu)圖案的這樣的焊 球元件。
正如以上已經(jīng)提及的那樣，通過大面積照射載體材料，可以將載
體材料從所焊接的球狀接觸中提升。
總而言之，能夠確定，利用根據(jù)本發(fā)明的載體，通過應(yīng)用根據(jù)本
發(fā)明的載體，使所謂的"焊球涂敷工藝(ball apply prozess)"或 所謂的"凸起制作方法(bumping methode))"基本上變得容易， 因為現(xiàn)在對于每個"bailout (焊球脫離)"不再制作特有的工具、 即所謂的"tool"。因此，尤其是在所謂的"晶圓凸起制作(Wafer bumping)，，或"晶圓焊球涂敷(Wafer ball apply)"中也縮短了 工藝時間。
通過將焊球元件或所謂的"焊球(ball)"整個面地涂敷到載體 的膠粘劑層上，能精確且簡單地實現(xiàn)針對半導(dǎo)體芯片、半導(dǎo)體晶片、 半導(dǎo)體元件的球狀接觸或也針對堆疊部件的球狀接觸的預(yù)定的結(jié)構(gòu) 圖案，所述膠粘劑層是這樣獲得的，以致該膠粘劑層在相應(yīng)的熱和/ 或輻射的影響下在被照射的面上喪失粘附力。原則上，能實現(xiàn)全部希 望的"焊球脫離(bailout)"。針對焊接可能需要的焊劑可以直接 被涂敷到所殘留的"焊球/凸起(ball/bump)"上?？商鎿Q地，焊劑 涂敷層也可以被涂敷到接觸面或"焊墊(bondpad)"上。因此，根 據(jù)本發(fā)明的載體以及用于裝備該載體的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和用于用 球狀接觸、即所謂的"焊球，，裝備襯底的方法提供以下的優(yōu)點，即
1、 對于所有球的大小可通用的載體；
2、 通用地復(fù)制各種接觸球步距、即所謂的"焊球間距(ball pitch)，，，該接觸球步距也可以在單個載體上纟皮組合；
3、 連續(xù)帶的應(yīng)用是可能的；
4、 薄膜的應(yīng)用是可能的；
5、 原則上，每種結(jié)構(gòu)圖案或每種"焊球脫離"是可實現(xiàn)的；
6、 由于光刻工藝的可能性、例如在有選擇地照射的情況下，極 高的準(zhǔn)確度是可實現(xiàn)的。
7、 在大面積、如半導(dǎo)體晶片的表面的情況下，通過單獨的工藝 步驟能夠?qū)崿F(xiàn)利用球狀接觸、即所謂的"造球作用(beballen)"進(jìn) 行裝備；
8、 焊劑也可以被直接涂敷到栽體的焊球元件上，而無須附加的 工具。
現(xiàn)在根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施形式的帶有焊球元件的載體的
示意性底視圖2示出在使圖l的載體結(jié)構(gòu)化成焊球元件的結(jié)構(gòu)圖案之后帶有
焊球元件的載體的示意性底視圖3通過一列焊球元件示出載體的示意性橫截面；
圖4示出用于對載體的膠粘劑層進(jìn)行有選擇地照射的裝置的橫
截面；
圖5示出用于利用球狀接觸對布線襯底進(jìn)行有選擇地涂層的裝 置的示意性橫截面；
圖6示出用于使載體和焊接觸元件分離的載體的大面積照射；
圖7示出通過使用倒裝芯片技術(shù)的帶有半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體元 件的示意性橫截面，其中無論是倒裝芯片接觸還是半導(dǎo)體元件的外接 觸都借助于根據(jù)本發(fā)明的載體來定位；
圖8示出通過帶有堆疊接觸的半導(dǎo)體堆疊部件的示意性橫截 面，所述堆疊接觸能夠?qū)崿F(xiàn)該堆疊的半導(dǎo)體堆疊部件的下側(cè)和上側(cè)之 間的連接。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施形式的帶有焊球元件1的載體4 的示意性底視圖。載體4在其下側(cè)具有膠粘劑層5，該膠粘劑層5在 照射作用或熱作用時對被布置在膠粘劑層5上的焊球元件1具有降低 的粘附。該焊球元件1在載體4的膠粘劑層5上不僅在行6的方向上 而且在列7的方向上都以步距w成行6和成列7地布置。載體4被構(gòu) 造為連續(xù)帶，其中，與襯底匹配地選出了圖1中示出的、連續(xù)帶的片 段，在所述襯底的接觸面上應(yīng)當(dāng)在預(yù)定的位置上將焊球元件1焊接成 球狀接觸。
這樣的載體4可以通過由此來制造，即首先給載體材料裝備有由 熱固性塑料或者熱塑性塑料構(gòu)成的膠粘劑層5,并且在膠粘劑層5上 逐行地由吸移管組件(Pipettenharfe)來固定焊球元件1。這樣的 吸移管組件可以及時地經(jīng)由吸移管的插管來輸送行6的焊球元件1。 也能夠經(jīng)由真空吸移管組件分別把行6的焊球元件1保持在真空吸移 管的接口管處，直到這些焊球元件1被固定在載體4的膠粘劑層5上 為止。
圖2示出在將圖1的載體4結(jié)構(gòu)化成焊球元件1的結(jié)構(gòu)圖案11
之后帶有焊球元件1的載體4的示意性底視圖。該結(jié)構(gòu)圖案11對應(yīng) 于應(yīng)當(dāng)裝備有圖2中所示的焊球元件1的襯底的接觸面圖案。為此， 該結(jié)構(gòu)圖案11的焊球元件1首先可以與例如通過沖模或者通過軋輥 被涂敷在焊球元件1上的焊劑接觸。
借助以下的圖說明，可以如何制造這樣的結(jié)構(gòu)圖案11,以及隨 后焊球元件的這種圖案被如何焊接到襯底的接觸面上，以形成球狀接 觸。如果這些參考符號的部件滿足與圖l相同的功能，則對在圖2和 以后的圖中所示出的參考符號不再說明。
圖3通過焊球元件1的一列7示出載體4的示意性橫截面。在載 體4中，每個可能的位置都以步距w用焊球元件1來占據(jù)，以致列7 首先完全用焊球元件1占據(jù)，其中，膠粘劑層5負(fù)責(zé)在其位置中固定 焊接元件1。
圖4示出用于有選擇地照射載體4的膠粘劑層5的裝置的橫截 面。在這種情況下，通過大面積的UV輻射源進(jìn)行照射，該UV輻射源 沿箭頭方向A照射用于用球狀接觸裝備襯底的設(shè)備的掩模18。該掩 模18沿箭頭方向B只照射載體4的應(yīng)當(dāng)從載體4沿箭頭方向C去除 的焊球元件1的位置。剩余的焊球元件1通過掩模18防止被UV光照 射。因此，在該工藝結(jié)束之后，在該膠粘劑層5上殘留其位置沒有受 UV輻射A的焊球元件。這樣的掩模18可以借助光刻法精確地來準(zhǔn)備， 以致在該步驟之后在載體4上留下焊球元件1的精確的結(jié)構(gòu)圖案。
圖5示出用于利用球狀接觸對布線襯底2進(jìn)行有選擇地涂層的裝 置的示意性橫截面。為此，使由載體4的焊球元件1構(gòu)成的結(jié)構(gòu)圖案 11相對布線村底2如此長地進(jìn)行對準(zhǔn)，直到焊球元件1位于布線襯 底2的接觸面17的對面為止。隨后，具有由焊球元件1構(gòu)成的其結(jié) 構(gòu)圖案11的載體4沿著箭頭方向D被放到布線襯底2上，并且在焊 接工藝中將焊球元件1焊接成接觸面17的位置中的布線襯底2上的 接觸球。帶有其膠粘劑層5的載體4現(xiàn)在仍然存在于球狀接觸上，并 且如圖6所示必須被去除。
圖6示出用于使載體4和布線襯底2的球狀接觸3分離的對栽體 4的大面積照射。具有與上述圖中相同功能的部件利用相同的參考符 號來表征并不額外討論。例如用UV源的大面積照射再次通過箭頭A 來說明，其中，這次不需要掩模，尤其是所有殘留的迄今未被照射的、
膠粘劑層5的位置現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)與原來的焊球元件分開。
圖7示出通過使用倒裝芯片技術(shù)的帶有半導(dǎo)體芯片8的半導(dǎo)體元 件9的示意性橫截面，其中，無論是半導(dǎo)體芯片8的倒裝芯片接觸12 還是半導(dǎo)體元件9的外接觸14都借助根據(jù)本發(fā)明的載體4來定位。 圖7中的視圖并未按比例示出，尤其是布線襯底2的下側(cè)23上的外 接觸14具有大約比半導(dǎo)體芯片8的接觸面17上的倒裝芯片接觸12 大一個數(shù)量級的外觀尺寸。在本發(fā)明的實施形式中，半導(dǎo)體芯片8與 其倒裝芯片接觸12 —起被聚合物組份(Kunststoffmasse) 19包圍， 該聚合物組分19同時構(gòu)成該半導(dǎo)體元件9的封裝的上部分。
封裝的下側(cè)基本上由布線襯底2構(gòu)成，在該布線襯底2上向外均 勻分布地布置有外接觸14，而倒裝芯片接觸12視半導(dǎo)體芯片8的接 觸面17的位置而定。然而，為了將倒裝芯片接觸12與外接觸14電 連接，布線襯底2具有通孔20，該通孔20穿過布線襯底2延伸，并 且經(jīng)布線結(jié)構(gòu)21與布線襯底2的下側(cè)23上的外接觸面22連接。在 該外接觸面22上利用上述技術(shù)借助載體布置外接觸14。
圖8示出通過帶有堆疊接觸16的半導(dǎo)體堆疊部件10的示意性橫 截面，該堆疊接觸16可實現(xiàn)半導(dǎo)體堆疊部件10的下側(cè)23和上側(cè)24 之間的連接。根據(jù)圖8的實施形式與前述實施形式的不同點在于加 工用于制造這種半導(dǎo)體部件10的三種完全不同的焊球大小，并相應(yīng) 地也可使用帶有焊球元件的三種不同結(jié)構(gòu)化的載體，用于制造該半導(dǎo) 體元件10。
在堆疊接觸16中，重要的是，構(gòu)成半導(dǎo)體堆疊部件10的封裝的 上部分的全部聚合物組份19由堆疊接觸16穿過。為此，這些堆疊接 觸16在布線襯底2的邊緣區(qū)域圍繞半導(dǎo)體芯片8來布置。相應(yīng)的重 新布線導(dǎo)線25確保，外接觸14和堆疊接觸16彼此電連接。另外， 經(jīng)由通孔20，半導(dǎo)體芯片8的倒裝芯片接觸12與外接觸14連接。 因此，能夠彼此相疊地布置多個這種半導(dǎo)體堆疊部件10，并且經(jīng)由 堆疊接觸16與半導(dǎo)體部件堆疊10的外接觸14相連接。
權(quán)利要求
1、用于用球狀接觸(3)裝備襯底的、帶有焊球元件(1)的載體，其中該載體(4)具有下述特征-在一側(cè)涂敷的膠粘劑層(5)，其中，該膠粘劑層(5)具有其粘附力在照射時降低的熱塑性塑料或者熱固性塑料；-焊球元件(1)，該焊球元件(1)以針對半導(dǎo)體芯片(8)或者半導(dǎo)體元件(9)所預(yù)定的最小允許步距(w)成行(6)和成列(7)地緊密封裝地被布置在該膠粘劑層(5)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載體， 其特征在于，所述要裝備的襯底(2 )是半導(dǎo)體晶片，并且所述載體(4 )具有 針對所述半導(dǎo)體晶片的多個半導(dǎo)體芯片(8)的倒裝芯片接觸(12) 的結(jié)構(gòu)圖案(11)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載體， 其特征在于，所述要裝備的村底(2 )是半導(dǎo)體芯片(8 ),并且所述載體(4 ) 具有針對所述半導(dǎo)體芯片(8 )的倒裝芯片接觸(12 )的結(jié)構(gòu)圖案(11 )。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載體， 其特征在于，所述要裝備的襯底(2 )是面板的印刷電路板，并且所述載體(4 ) 具有針對該面板的多個半導(dǎo)體元件(9)的球狀接觸(3)的結(jié)構(gòu)圖案 (11)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載體， 其特征在于，所述要裝備的襯底(2 )是半導(dǎo)體元件(9 )的布線載體，并且所 述載體(4 )具有針對半導(dǎo)體元件(9 )的外接觸(14 )的結(jié)構(gòu)圖案(11 )。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載體， 其特征在于，所述要裝備的襯底(2)是半導(dǎo)體部件堆疊(10)的中間布線板， 并且所述載體(4 )具有針對半導(dǎo)體堆疊部件(10 )的堆疊接觸(16 ) 的結(jié)構(gòu)圖案(11)。
7、 用于用球狀接觸(3)裝備襯底(2)的設(shè)備，其中，該裝置具有如下特征-一側(cè)有膠粘劑層(5)的載體(4)，其中，該膠粘劑層(5)具有其粘附力在照射時降低的熱塑性塑料或者熱固性塑料；-焊球元件(1),該焊球元件(1)以針對半導(dǎo)體芯片(8 )或者半導(dǎo)體元件(9 )所預(yù)定的最小允許步距(w)成行(6 )和成列(7 )地緊密封裝地被布置在該膠粘劑層(5)上；-照射設(shè)備，該照射設(shè)備具有幅射源和用于有選擇地照射該載體 (4)以降低膠粘劑層(5)的粘附來使預(yù)定位置上的焊球元件(1)松動的裝置；-去除設(shè)備，該去除設(shè)備用于去除松動的焊球元件(1)和按照 針對倒裝芯片接觸(12)或者球狀接觸(3)的結(jié)構(gòu)圖案(11)來留 下焊球元件(1);-裝備設(shè)備，該裝備設(shè)備用于在半導(dǎo)體晶片或者半導(dǎo)體芯片(8) 的接觸面(17)或者半導(dǎo)體元件(9)的布線載體的接觸面(17)上 固定以預(yù)定的結(jié)構(gòu)圖案(11)殘留在載體(4)上的焊球元件(1);-用于使載體(4)與球狀接觸(3)脫離的脫離設(shè)備；
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備， 其特征在于，所述照射設(shè)備具有激光束源并包括用于掃描激光束以有選擇地 在預(yù)定位置上照射載體(4)的偏轉(zhuǎn)裝置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備， 其特征在于，所述照射設(shè)備具有UV源，并且為了有選擇地用UV射線來照射所 述載體(4 ),所述照射設(shè)備具有帶有用于在預(yù)定位置上UV照射載體 (4)的掩模(18)的掩模架。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的設(shè)備， 其特征在于，所述用于去除松動的焊球元件U)的去除設(shè)備具有裝備有其上 粘著松動的焊球元件(1)的粘性表面的軋輥或者連續(xù)帶。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7至IO之一所述的設(shè)備， 其特征在于，所述用于去除松動的焊球元件(1)的去除設(shè)備具有其上側(cè)設(shè)置有剝離刷的軋輥或者連續(xù)帶。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7至11之一所述的設(shè)備， 其特征在于，所述裝備設(shè)備具有針對要裝備的襯底(2)的支架和針對帶有由 焊球元件(1)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)圖案(11)的載體(4)的載體支架，以及 具有用于使該載體支架中的載體(4)的殘留的焊球元件(1)與該支 架的要裝備的襯底(2)的接觸面(17)對準(zhǔn)的調(diào)整裝置。
13、 用于用球狀接觸(3)裝備襯底(2)的方法，其具有以下的 方法步驟；-由一側(cè)有膠粘劑層(5 )的載體材料來制造帶，該膠粘劑層(5 )具有其粘附力在照射時降低的熱塑性塑料或者熱固性塑料；-在該膠粘劑層(5)上以針對半導(dǎo)體芯片(8)或者針對半導(dǎo)體 元件(9)所預(yù)定的最小允許步距(w)成行(6)和成列(7)地布置 焊球元件(1);-為了降低膠粘劑層(5)的粘附和為了使預(yù)定位置上的焊球元 件(1 )松動，有選擇地照射該載體(4 );-去除松動的焊球元件(1)和留下按照針對半導(dǎo)體芯片(8)或 者針對半導(dǎo)體元件(9)的結(jié)構(gòu)圖案(11)被固定在該載體(4)上的 焊球元件(1);-把按照預(yù)定的結(jié)構(gòu)圖案(11)殘留在該載體(4)上的焊球元 件(1)焊接到半導(dǎo)體晶片或者半導(dǎo)體芯片(8)的接觸面(17)或者 半導(dǎo)體元件(9)的布線載體的接觸面(17)上；-使該載體(4)與要用倒裝芯片接觸(12)或者球狀接觸(3) 裝備的襯底(2)脫離。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法， 其特征在于，給所述載體(4 )在一側(cè)上噴射膠粘劑層(5 )。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的方法， 其特征在于，所述焊球元件(1)逐行地由彼此平行布置的點膠嘴以針對半導(dǎo) 體芯片(8)或者半導(dǎo)體元件(9)所預(yù)定的最小允許步距(w)被粘 接到所述膠粘劑層(5)上。
16、 根據(jù)權(quán)利要求13至15之一所述的方法， 其特征在于，為了降低所述膠粘劑層(5)的粘附和為了使預(yù)定位置上的焊球 元件(1)松動，經(jīng)由所述載體(4 )引入用于有選擇地照射該載體(4 ) 的激光束。
17、 根據(jù)權(quán)利要求13至16之一所述的方法， 其特征在于，為了降低所述膠粘劑層(5)的粘附和為了使預(yù)定位置上的焊球 元件(1)松動，有選擇地通過掩模(18 )利用UV射線來照射所述載 體(4)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求13至17之一所述的方法， 其特征在于，所述載體(4)受到大面積照射，并且使該栽體(4)脫離所述球 狀接觸(3 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于用球狀接觸裝備襯底(2)的、帶有焊球元件(1)的載體(4)。此外，本發(fā)明還涉及用于用球狀接觸裝備襯底(2)的設(shè)備和用于用球狀接觸裝備襯底(2)的方法。為此，載體(4)具有在一側(cè)涂敷的膠粘劑層(5)，其中，膠粘劑層(5)在照射時最大程度地喪失其粘附性。此外，載體(4)具有在膠粘劑層(5)上以針對半導(dǎo)體芯片或者半導(dǎo)體元件所預(yù)定的步距(w)成行(6)和成列(7)地緊密封裝地布置的焊球元件(1)。
文檔編號H01L23/31GK101103656SQ200580000933
公開日2008年1月9日 申請日期2005年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者E·費爾古特, H·維爾斯邁爾, M·鮑爾, S·耶雷比克, T·貝默爾 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司