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DE102011002538A1 - Printed circuit board for mounting integrated circuit in ball grid array package used in electronic device, has solder bump that is embedded into plastic socket formed on contacting surface, in state exposing surface region of solder bump - Google Patents

Printed circuit board for mounting integrated circuit in ball grid array package used in electronic device, has solder bump that is embedded into plastic socket formed on contacting surface, in state exposing surface region of solder bump Download PDF

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DE102011002538A1
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DE
Germany
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plastic
solder bumps
circuit carrier
solder bump
contacting surface
Prior art date
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Withdrawn
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DE102011002538A
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German (de)
Inventor
Stefan Geyer
Bernd Grünler
Andreas Heft
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JENAER LEITERPLATTEN GmbH
Innovent eV Technologieentwicklung
Original Assignee
JENAER LEITERPLATTEN GmbH
Innovent eV Technologieentwicklung
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Publication date
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Abstract

The printed circuit board has a contacting surface (2) that is formed on solder bump (3) made of plastic for making electrical contact with electronic components. Each solder bump is embedded into plastic socket formed on contacting surface, in a state exposing surface region (5) of solder bump, so that connected plastic layer (4) is formed.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaltungsträger für elektronische Bauelemente gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to a circuit carrier for electronic components according to the preamble of claim 1 and a method for its production.

Unter einem Schaltungsträger für elektronische Bauelemente wird hier eine Grundplatte (Substrat) verstanden, auf der elektronische Bauelemente, beispielsweise integrierte Schaltkreise, angeordnet sind oder angeordnet werden können. Der Begriff Schaltungsträger umfasst dabei insbesondere Wafer für sogenannte Wafer Level Packages und rekonfigurierte (künstliche) Wafer für sogenannte Embedded Wafer Level Packages.A circuit carrier for electronic components is here understood to mean a base plate (substrate) on which electronic components, for example integrated circuits, are arranged or can be arranged. In this case, the term circuit carrier includes in particular wafers for so-called wafer level packages and reconfigured (artificial) wafers for so-called embedded wafer level packages.

Derartige Schaltungsträger werden häufig auf einer Kontaktierungsseite mit Lothügeln zur elektrischen Kontaktierung der elektronischen Bauelemente versehen, wobei die Lothügel beispielsweise als Kugelgitter (Ball Grid Array) angeordnet werden.Such circuit carriers are often provided on a contacting side with solder bumps for making electrical contact with the electronic components, wherein the solder bumps are arranged, for example, as a ball grid (ball grid array).

Die US 6 578 755 B1 offenbart ein Verfahren zur Erzeugung einer Lothügelstruktur auf eine Oberfläche eines Schaltungsträgers. Dabei wird für jeden Lothügel zunächst ein Lotsockel auf die Oberfläche aufgebracht. Über die Lötpad wird sodann jeweils eine Portion ungehärtetes polymeres Material aufgetragen. Danach wird in jede Portion des aufgetragenen polymeren Materials eine vorgeformte Lotkugel gedrückt bis diese den Lötpad berührt. Schließlich wird der Schaltungsträger auf die Schmelztemperatur der Lotkugeln erwärmt, um die Lotkugeln jeweils mit einem Lötpad zu verbinden und das polymere Material wenigstens teilweise zu härten. Im Ergebnis entstehen dabei Lothügel, die jeweils in einem Sockelbereich ring- oder kragenartig in wenigstens teilweise gehärtetes polymeres Material eingefasst sind.The US Pat. No. 6,578,755 B1 discloses a method of creating a solder bump structure on a surface of a circuit substrate. In the process, a solder cap is first applied to the surface for each solder bump. Then a portion of uncured polymeric material is applied over the solder pad. Thereafter, a preformed solder ball is pressed into each portion of the applied polymeric material until it contacts the solder pad. Finally, the circuit carrier is heated to the melting temperature of the solder balls to connect the solder balls each with a solder pad and at least partially cure the polymeric material. As a result, solder bumps are formed, which are each encircled in a base area in a ring-like or collar-like manner in at least partially hardened polymeric material.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Schaltungsträger für elektronische Bauelemente anzugeben, der Lothügel zur Kontaktierung der elektronischen Bauelemente aufweist. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schaltungsträgers anzugeben.The invention has for its object to provide an improved circuit carrier for electronic components, the solder bump has for contacting the electronic components. Furthermore, the invention has for its object to provide an improved method for producing such a circuit substrate.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Schaltungsträgers durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 7 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved in terms of the circuit substrate by the features specified in claim 1 and in terms of the method by the features specified in claim 7.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßer Schaltungstrger für elektronische Bauelemente weist eine Kontaktierungsoberfläche auf, auf der Lothügel zur elektrischen Kontaktierung elektronischer Bauelemente angeordnet sind. Jeder Lothügel ist in eine auf die Kontaktierungsoberfläche aufgebrachte Kunststofffassung derart eingebettet, dass ein Oberflächenbereich des Lothügels freiliegt. Dabei bilden die Kunststofffassungen eine zusammenhängende Kunststoffschicht.An inventive circuit substrate for electronic components has a contacting surface, are arranged on the solder bumps for electrical contacting electronic components. Each solder bump is embedded in a plastic socket applied to the contacting surface such that a surface area of the solder broom is exposed. The plastic fittings form a coherent plastic layer.

Die Kunststoffschicht stützt die Lothügel und erhöht dadurch vorteilhaft die Zuverlässigkeit des Schaltungsträgers, verglichen mit Schaltungsträgern mit nicht gestützten Lothügeln. Schaltungsträger mit durch Kunststofffassungen gestützten Lothügeln sind bereits aus der US 6 578 755 B1 bekannt. Der wesentliche Unterschied eines erfindungsgemäßen Schaltungsträgers zu diesen bekannten Schaltungsträgern besteht darin, dass die Lothügel in eine zusammenhängende Kunststoffschicht eingebettet sind und nicht in einzelne Kunststofffassungen. Wie unten erläutert werden wird, ermöglicht dies einerseits eine einfachere und kostengünstigere Herstellung von Schaltungsträgern mit kunststoffgestützten Lothügeln und andererseits auch die Herstellung von Schaltungsträgern, die nicht nur kugelförmige sondern auch längliche kunststoffgestützte Lothügel aufweisen. Mittels des aus der US 6 578 755 B1 bekannten Verfahrens lassen sich nämlich nur kugelförmige kunststoffgestützte Lothügel erzeugen, da die Lothügel bei diesem Verfahren erst nach dem Kunststoff aufgebracht werden und beim anschließenden Aufschmelzen des Lotes notwendig eine Kugelform annehmen. Längliche Lothügel ermöglichen eine besonders hohe Board-Level-Zuverlässigkeit von Schaltungsträgern, insbesondere für große integrierte Schaltkreise. Daher eignen sich erfindungsgemäße Schaltungsträger insbesondere vorteilhaft als Schaltungsträger für große integrierte Schaltkreise.The plastic layer supports the solder bumps and thereby advantageously increases the reliability of the circuit carrier, compared with circuit carriers with non-supported solder bumps. Circuit carrier with supported by plastic fittings solder bumps are already out of the US Pat. No. 6,578,755 B1 known. The essential difference of a circuit carrier according to the invention to these known circuit carriers is that the solder bumps are embedded in a coherent plastic layer and not in individual plastic sockets. As will be explained below, this enables on the one hand a simpler and more cost-effective production of circuit carriers with plastic-based solder bumps and, on the other hand, the production of circuit carriers which have not only spherical but also elongated plastic-supported solder bumps. By means of from the US Pat. No. 6,578,755 B1 namely, only spherical plastic-based solder bumps can be produced, since the solder bumps in this method are only applied after the plastic and, in the subsequent melting of the solder, necessarily assume a spherical shape. Elongated solder bumps allow a particularly high board-level reliability of circuit boards, especially for large integrated circuits. Therefore, circuit carriers according to the invention are particularly advantageously suitable as circuit carriers for large integrated circuits.

Vorzugsweise ist ein erfindungsgemäßer Schaltungstrager ein mit den Lothügeln und der Kunststoffschicht versehener Wafer für Wafer Level Packages oder rekonfigurierter Wafer für Embedded Wafer Level Packages. Derartige Schaltungsträger ermöglichen vorteilhaft die Einbringung in besonders kompakte und platzsparende Gehäuse (Packages).Preferably, a circuit carrier according to the invention is a wafer provided with the solder bumps and the plastic layer for wafer level packages or reconfigured wafers for embedded wafer level packages. Such circuit carriers advantageously allow the introduction into particularly compact and space-saving housings (packages).

Die die Lothügel stützende Kunststoffschicht ist vorzugsweise eine Epoxidharzschicht. Die Verwendung von Epoxidharz ermöglicht vorteilhaft eine hohe Festigkeit und chemische Beständigkeit der Kunststoffschicht.The plastic layer supporting the solder bumps is preferably an epoxy resin layer. The use of epoxy resin advantageously allows high strength and chemical resistance of the plastic layer.

Die freiliegenden Oberflächenbereiche der Lothügel sind vorzugsweise planar und, besonders bevorzugt, zueinander planparallel ausgebildet.The exposed surface areas of the solder bumps are preferably planar and, particularly preferably, plane-parallel to one another.

Derartige freiliegende Oberflächenbereiche können mit dem unten beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren leicht hergestellt werden, indem zunächst Lotpastenhügel auf die Kontaktierungsoberfläche aufgebracht und diese mit Kunststoff beschichtet werden, und anschließend obere Bereiche der Lotpastenhügel abgetragen werden. Dadurch können die Lothügel in einfacher Weise aus Lotpaste hergestellt werden, statt aus hochwertigen und teuren vorgeformten Lotkugeln mit einer geringen Streuung von Durchmesser und Lothügelhöhe, wie bei dem aus der US 6 578 755 B1 bekannten Verfahren. Dies reduziert weiter die Herstellungskosten der Schaltungsträger.Such exposed surface areas can be readily prepared by the method of the present invention described below by first applying solder paste bumps to the Contacting surface applied and these are coated with plastic, and then removed top portions of the solder paste mound. Thus, the solder bumps can be easily made of solder paste, instead of high quality and expensive preformed solder balls with a small dispersion of diameter and Lothügelhöhe, as in the from US Pat. No. 6,578,755 B1 known methods. This further reduces the manufacturing cost of the circuit carrier.

Ferner erhöht die Planarität der freiliegenden Oberflächenbereiche die Kontaktierungssicherheit der Lothügel, insbesondere wenn diese länglich ausgebildet sind, und damit die Zuverlässigkeit des Schaltungsträgers.Furthermore, the planarity of the exposed surface areas increases the contact security of the solder bumps, especially if they are elongated, and thus the reliability of the circuit substrate.

Weiterhin weisen vorzugsweise alle Lothügel eine gleiche Höhe auf und eine maximale Dicke der Kunststoffschicht ist kleiner als diese Höhe der Lothügel. Dabei wird unter der Höhe eines Lothügels das Maximum der Abstände der Punkte auf seiner Oberfläche von der Kontaktierungsoberfläche des Schaltungsträgers verstanden. Die gleiche Höhe der Lothügel ermöglicht es, alle Lothügel in gleicher Weise zu kontaktieren und erleichtert so vorteilhaft die Kontaktierung des Schaltungsträgers. Dass diese Höhe größer als die maximale Dicke der Kunststoffschicht ist, verhindert ein Überstehen der Kunststoffschicht über die Lothügel und verbessert weiter die Kontaktierbarkeit des Schaltungsträgers, beispielsweise mittels einer planen Leiterplatte, die auf die freiliegende Oberflächenbereiche der Lothügel platziert wird.Furthermore, preferably all the solder bumps have the same height and a maximum thickness of the plastic layer is smaller than this height of the solder bumps. In this case, the maximum of the distances of the points on its surface from the contacting surface of the circuit carrier is understood as the height of a solder bump. The same height of the solder bump makes it possible to contact all the solder bumps in the same way and thus facilitates the contact of the circuit carrier advantageous. The fact that this height is greater than the maximum thickness of the plastic layer prevents the plastic layer from overhanging the solder bumps and further improves the contactability of the circuit carrier, for example by means of a planar printed circuit board placed on the exposed surface areas of the solder bumps.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schaltungsträgers wird dessen Kontaktierungsoberfläche folgendermaßen mit den Lothügeln und der Kunststoffschicht versehen. Zunächst werden in einem ersten Verfahrensschritt die Lothügel auf die Kontaktierungsoberfläche aufgebracht. Danach werden in einem zweiten Verfahrensschritt die freiliegenden Bereiche der Lothügeloberflächen und der Kontaktierungsoberfläche vollständig mit Kunststoff beschichtet. Schließlich wird nach der Aushärtung des Kunststoffes in einem dritten Verfahrensschritt von jedem Lothügel ein kunststoffbeschichteter Bereich abgetragen.In the method according to the invention for producing a circuit carrier according to the invention whose contacting surface is provided as follows with the solder bumps and the plastic layer. First, in a first process step, the solder bumps are applied to the contacting surface. Thereafter, in a second process step, the exposed areas of the Lothügeloberflächen and the contacting surface are completely coated with plastic. Finally, after curing of the plastic in a third process step, a plastic-coated area is removed from each solder bump.

Der entscheidende Vorteil des Verfahrens gegenüber aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der US 6 578 755 B1 , bekannten Verfahren zur Erzeugung kunststoffgestützter Lothügel ist seine Einfachheit und die daraus resultierende Kosteneffizienz. Der zweite und der dritte Verfahrensschritt sind sehr einfach und effizient, da sie jeweils in einem Arbeitsschritt vollzogen werden können. Im zweiten Verfahrensschritt braucht nämlich nur eine einzige zusammenhängende Kunststoffschicht aufgetragen werden, im Unterschied zu einzelnen Kunststofffassungen wie z. B. im aus der US 6 578 755 B1 bekannten Verfahren, und im dritten Verfahrensschritt können alle Lothügel ebenfalls effizient in einem Arbeitsschritt bearbeitet werden. Auch das Auftragen der Lothügel im ersten Verfahrensschritt kann wesentlich einfacher gestaltet werden als z. B. in dem aus der US 6 578 755 B1 bekannten Verfahren. Wie bereits oben erwähnt wurde, brauchen insbesondere keine aufwändig vorgeformten Lotkugeln verwendet werden, sondern die Lothügel können beispielsweise einfach durch Auftragen von Lotpaste erzeugt werden. Dabei braucht im ersten Verfahrensschritt keine präzise Höhe der Lothügel eingehalten werden, da die endgültige Höhe der Lothügel erst im dritten Verfahrensschritt durch das Abtragen kunststoffbeschichteter Bereiche der Lothügel erzeugt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert weder teure Materialen oder Präprodukte noch teure Anlagen und alle Verfahrensschritte können schnell und unkompliziert gestaltet werden.The decisive advantage of the method compared to the prior art, for example from the US Pat. No. 6,578,755 B1 Known method of producing plastic-based solder bumps is its simplicity and the resulting cost efficiency. The second and the third process step are very simple and efficient, since they can be completed in one step. In the second process step, namely, only a single coherent plastic layer needs to be applied, in contrast to individual plastic fittings such. B. in the from US Pat. No. 6,578,755 B1 Known methods, and in the third step, all solder bumps can also be processed efficiently in one step. Also, the application of the solder bumps in the first process step can be made much simpler than z. B. in which from the US Pat. No. 6,578,755 B1 known methods. As already mentioned above, in particular, no elaborately preformed solder balls need to be used, but the solder bumps can be produced, for example, simply by applying solder paste. In this case, in the first process step, no precise height of the solder bumps must be maintained, since the final height of the solder bumps is only generated in the third process step by the removal of plastic-coated areas of the solder bumps. The inventive method requires neither expensive materials or pre-products nor expensive equipment and all process steps can be designed quickly and easily.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird der Kunststoff im zweiten Verfahrensschritt mittels eines Rotationsbeschichtungsverfahrens (eines sogenannten Spin-Coating-Verfahrens) aufgetragen. Dadurch kann die gesamte Kunststoffschicht in einem Arbeitsschritt erzeugt werden und es kann auf bekannte und bewährte Techniken zurückgegriffen werden.In a preferred embodiment of the method, the plastic is applied in the second method step by means of a spin coating method (a so-called spin coating method). Thereby, the entire plastic layer can be produced in one step and it can be used on known and proven techniques.

Ferner wird im zweiten Verfahrensschritt aus oben bereits genannten Gründen als Kunststoffvorzugsweise Epoxidharz verwendet und eine Kunststoffschicht aufgetragen, deren maximale Dicke kleiner als die Höhe jedes Lothügels ist.Further, in the second process step, for reasons already mentioned above, epoxy resin is preferably used and a plastic layer is applied, the maximum thickness of which is less than the height of each solder bump.

Die im dritten Verfahrensschritt abgetragenen Bereiche der Lothügel werden vorzugsweise durch Läppen, Schleifen, Fräsen, Hobeln oder mechanisches und/oder chemisches Polieren abgetragen. Dadurch können alle Lothügel vorteilhaft in einem Arbeitsschritt bearbeitet werden. Insbesondere können in diesem Arbeitsschritt in einfacher Weise plane und zueinander planparallele Oberflächenbereiche der Lothügel mit oben bereits genannten Vorteilen freigelegt werden. Das Abtragen kunststoffbeschichteter Bereiche der Lothügel ist nicht nur einfach sondern auch zuverlässig und praktisch unabhängig von dem verwendeten Kunststoff sowie der Art von verwendeten Kunststofffillstoffen oder Kunststoffhaftvermittlern.The removed in the third process step areas of the solder bumps are preferably removed by lapping, grinding, milling, planing or mechanical and / or chemical polishing. As a result, all solder bumps can be advantageously processed in one step. In particular, planar and mutually plane-parallel surface areas of the solder bumps with above-mentioned advantages can be exposed in a simple manner in this step. The removal of plastic-coated areas of the solder bumps is not only simple but also reliable and practically independent of the plastic used as well as the type of plastic or plastic bonding agents used.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben.Further features and details of the invention will be described below with reference to embodiments with reference to drawings.

Darin zeigen:Show:

1 schematisch einen Längsschnitt durch einen Schaltungsträger nach dem ersten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, 1 FIG. 2 schematically a longitudinal section through a circuit carrier after the first method step of the production method according to the invention, FIG.

2 schematisch einen Längsschnitt durch einen Schaltungsträger nach dem zweiten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, und 2 schematically a longitudinal section through a circuit carrier after the second process step of the manufacturing method according to the invention, and

3 schematisch einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schaltungsträger nach dem dritten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens. 3 schematically a longitudinal section through a circuit carrier according to the invention after the third process step of the manufacturing method according to the invention.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 bis 3 zeigen jeweils schematisch einen Längsschnitt durch einen Schaltungsträger in verschiedenen Stadien seiner Herstellung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schaltungsträgers. 1 to 3 each show schematically a longitudinal section through a circuit carrier in various stages of its production by means of the inventive method for producing a circuit substrate according to the invention.

1 zeigt das Ergebnis eines ersten Verfahrensschrittes, in dem Lothügel 3 auf eine Kontaktierungsoberfläche 2 eines Wafers 1 für Wafer Level Packages aufgebracht werden. Der Wafer 1 trägt nicht dargestellte elektronische Bauelemente, beispielsweise integrierte Schaltkreise. 1 shows the result of a first process step, in the Lothügel 3 on a contacting surface 2 a wafer 1 for Wafer Level Packages. The wafer 1 carries not shown electronic components, such as integrated circuits.

2 zeigt das Ergebnis eines zweiten Verfahrensschrittes, in dem die freiliegenden Bereiche der Lothügeloberflächen und der Kontaktierungsoberfläche 2 vollständig mit einer Kunststoffschicht 4 beschichtet werden. Die erfolgt mittels eines Rotationsbeschichtungsverfahrens (Spin-Coating-Verfahrens), bei dem der Kunststoff in flüssiger Form auf die Kontaktierungsoberfläche 2 und/oder Lothügeloberflächen aufgetragen wird und durch Rotation des Schaltungsträgers verteilt wird. Dabei wird eine Kunststoffschicht 4 aufgetragen, deren maximale Dicke kleiner als die Höhe jedes im ersten Verfahrensschritt aufgetragenen Lothügels 3 ist, so dass eine Kunststoffschicht 4 mit einer welligen Oberfläche entsteht, die der Kontaktierungsoberfläche 2 abgewandt ist. 2 shows the result of a second process step, in which the exposed areas of the Lothügeloberflächen and the contacting surface 2 completely with a plastic layer 4 be coated. This is done by means of a spin coating method in which the plastic in liquid form on the contacting surface 2 and / or Lothügeloberflächen is applied and distributed by rotation of the circuit substrate. This is a plastic layer 4 applied, whose maximum thickness is smaller than the height of each applied in the first process step Lothügels 3 is, leaving a plastic layer 4 with a wavy surface that forms the contacting surface 2 turned away.

3 zeigt das Ergebnis eines dritten Verfahrensschrittes, in dem von jedem Lothügel 3 ein kunststoffbeschichteter Bereich abgetragen wird. Je nach Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können diese Bereiche der Lothügel 3 durch Läppen, Schleifen, Fräsen, Hobeln oder mechanisches und/oder chemisches Polieren abgetragen werden. 3 shows the result of a third process step in which each soldering hole 3 a plastic-coated area is removed. Depending on the embodiment of the method according to the invention, these areas of the solder bumps 3 be removed by lapping, grinding, milling, planing or mechanical and / or chemical polishing.

Durch die Abtragung der kunststoffbeschichteten Bereiche der Lothügel 3 entsteht ein erfindungsgemäßer Schaltungstrager mit planen und planparallelen freiliegenden Oberflächenbereichen 5 der Lothügel 3, die jeweils in die zusammenhängende Kunststoffschicht 4 eingebettet sind.By removing the plastic-coated areas of the solder bumps 3 An inventive circuit carrier with plane and plane-parallel exposed surface areas 5 the Lothügel 3 , each in the coherent plastic layer 4 are embedded.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Waferwafer
22
Kontaktierungsoberflächebonding
33
Lothügelsolder bumps
44
KunststoffschichtPlastic layer
55
freiliegender Oberflächenbereich eines Lothügelsexposed surface area of a Lothügels

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 6578755 B1 [0004, 0009, 0009, 0013, 0017, 0017, 0017] US 6578755 B1 [0004, 0009, 0009, 0013, 0017, 0017, 0017]

Claims (11)

Schaltungsträger für elektronische Bauelemente, der eine Kontaktierungsoberfläche (2) aufweist, auf der Lothügel (3) zur elektrischen Kontaktierung elektronischer Bauelemente angeordnet sind, wobei jeder Lothügel (3) in eine auf die Kontaktierungsoberfläche (2) aufgebrachte Kunststofffassung derart eingebettet ist, dass ein Oberflächenbereich (5) des Lothügels (3) freiliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffassungen eine zusammenhängende Kunststoffschicht (4) bilden.Circuit carrier for electronic components, which has a contacting surface ( 2 ), on the Lothügel ( 3 ) are arranged for electrical contacting of electronic components, each Lothügel ( 3 ) in one on the contacting surface ( 2 ) is embedded in such a way that a surface area ( 5 ) of the Lothügels ( 3 ) is exposed, characterized in that the plastic fittings a coherent plastic layer ( 4 ) form. Schaltungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger ein mit den Lothügeln (3) und der Kunststoffschicht (4) versehener Wafer (1) für Wafer Level Packages oder rekonfigurierter Wafer für Embedded Wafer Level Packages ist.Circuit carrier according to claim 1, characterized in that the circuit carrier with the solder bumps ( 3 ) and the plastic layer ( 4 ) provided wafer ( 1 ) for wafer level packages or reconfigured wafers for embedded wafer level packages. Schaltungsträger nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht (4) eine Epoxidharzschicht ist.Circuit carrier according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic layer ( 4 ) is an epoxy resin layer. Schaltungsträger nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freiliegenden Oberflächenbereiche (5) der Lothügel (3) planar ausgebildet sind.Circuit carrier according to one of the preceding claims, characterized in that the exposed surface areas ( 5 ) the Lothügel ( 3 ) are formed planar. Schaltungsträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die freiliegenden Oberflächenbereiche (5) der Lothügel (3) zueinander planparallel sind.Circuit carrier according to claim 4, characterized in that the exposed surface areas ( 5 ) the Lothügel ( 3 ) are plane-parallel to each other. Schaltungsträger nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Lothügel (3) eine gleiche Höhe aufweisen und eine maximale Dicke der Kunststoffschicht (4) kleiner als die Höhe der Lothügel (3) ist.Circuit carrier according to one of the preceding claims, characterized in that all solder bumps ( 3 ) have a same height and a maximum thickness of the plastic layer ( 4 ) smaller than the height of the solder bumps ( 3 ). Verfahren zur Herstellung eines Schaltungsträgers gemäß einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Kontaktierungsoberfläche (2) mit den Lothügeln (3) und der Kunststoffschicht (4) versehen wird, indem in einem ersten Verfahrensschritt die Lothügel (3) auf die Kontaktierungsoberfläche (2) aufgebracht werden, in einem auf den ersten Verfahrensschritt folgenden zweiten Verfahrensschritt die freiliegenden Bereiche der Lothügeloberflächen und der Kontaktierungsoberfläche (2) vollständig mit Kunststoff beschichtet werden, und nach der Aushärtung des Kunststoffes in einem auf den zweiten Verfahrensschritt folgenden dritten Verfahrensschritt von jedem Lothügel (3) ein kunststoffbeschichteter Bereich abgetragen wird.Method for producing a circuit carrier according to one of the preceding claims, wherein the contacting surface ( 2 ) with the solder bumps ( 3 ) and the plastic layer ( 4 ), in a first process step, the solder bumps ( 3 ) on the contacting surface ( 2 ) are applied, in a second method step following the first method step, the exposed areas of the solder bump surfaces and the contacting surface ( 2 ) are completely coated with plastic, and after the curing of the plastic in a subsequent to the second process step third process step of each solder bumps ( 3 ) a plastic-coated area is removed. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff im zweiten Verfahrensschritt mittels eines Rotationsbeschichtungsverfahrens aufgetragen wird.A method according to claim 7, characterized in that the plastic is applied in the second method step by means of a spin coating method. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Verfahrensschritt als Kunststoff Epoxidharz verwendet wird.A method according to claim 7 or 8, characterized in that is used in the second process step as a plastic epoxy resin. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Verfahrensschritt eine Kunststoffschicht (4) aufgetragen wird, deren maximale Dicke kleiner als die Höhe jedes Lothügels (3) ist.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that in the second process step, a plastic layer ( 4 ) whose maximum thickness is less than the height of each pile ( 3 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die im dritten Verfahrensschritt abgetragenen Bereiche der Lothügel (3) durch Läppen, Schleifen, Fräsen, Hobeln oder mechanisches und/oder chemisches Polieren abgetragen werden.Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that the removed in the third process step areas of the solder bumps ( 3 ) are removed by lapping, grinding, milling, planing or mechanical and / or chemical polishing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023103161A1 (en) 2023-02-09 2024-08-14 Infineon Technologies Ag Solder structure with interruptible coating as solder propagation protection

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5641113A (en) * 1994-06-30 1997-06-24 Oki Electronic Industry Co., Ltd. Method for fabricating an electronic device having solder joints
US6338980B1 (en) * 1999-08-13 2002-01-15 Citizen Watch Co., Ltd. Method for manufacturing chip-scale package and manufacturing IC chip
US20020064931A1 (en) * 2000-07-03 2002-05-30 E. C. Ong Method and apparatus for applying a protective over-coating to a ball-grid-array (BGA) structure
US6578755B1 (en) 2000-09-22 2003-06-17 Flip Chip Technologies, L.L.C. Polymer collar for solder bumps

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5641113A (en) * 1994-06-30 1997-06-24 Oki Electronic Industry Co., Ltd. Method for fabricating an electronic device having solder joints
US6338980B1 (en) * 1999-08-13 2002-01-15 Citizen Watch Co., Ltd. Method for manufacturing chip-scale package and manufacturing IC chip
US20020064931A1 (en) * 2000-07-03 2002-05-30 E. C. Ong Method and apparatus for applying a protective over-coating to a ball-grid-array (BGA) structure
US6578755B1 (en) 2000-09-22 2003-06-17 Flip Chip Technologies, L.L.C. Polymer collar for solder bumps

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023103161A1 (en) 2023-02-09 2024-08-14 Infineon Technologies Ag Solder structure with interruptible coating as solder propagation protection

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