[发明专利]带有焊球元件的载体和用球状接触装备衬底的方法

说明书

本发明涉及一种用于用球状接触(Kugelkontakt)装备衬底的、带有焊球元件的载体。在这方面，表达“衬底”被理解为半导体制造中的部件，以预定的结构图案(Anordnungsmuster)把焊球元件涂敷在这些部件上，这些部件如带有许多半导体芯片位置的半导体晶片、单个半导体芯片、半导体堆叠部件的中间布线板、单个半导体元件的布线板和/或可以具有大量半导体元件位置的面板的印刷电路板。

概念“球状接触”被理解为如具有几微米外观尺寸的极小倒装芯片接触那样的接触，直到如具有毫米级的外观尺寸的半导体部件堆叠中的中间触点那样的接触。在倒装芯片接触被定位在半导体晶片或者半导体芯片的例如42×42μm²(平方微米)的接触面上时，中间触点在半导体堆叠部件中跨接半导体封装的下侧和上侧之间的距离，并且可以达到几毫米的外部尺寸。针对具有BGA(球栅阵列(ball gridarray))封装的半导体元件的外接触的外观尺寸处于这两个极端的外观尺寸之间，如今这些BGA封装已广泛流行。

然而，用这样的球状接触装备衬底是困难的，其中，具体装配中的困难度增加，并因此随着尺寸变小而废品增加，尤其是要涂敷的球状接触的数量也上升。迄今为止实际应用的装备方法是繁重的且成本高的。这样的方法规定，球状接触的焊球元件被摇晃入凹模的凹槽中，并且一旦预定的结构图案的所有凹槽被焊球元件填满，就例如通过同时共同焊接使凹模的凹槽中的焊球元件与衬底上的接触面的相应图案联系起来。如果整个半导体晶片应当配备有焊球元件，则这种技术是特别成问题的，尤其是要同时涂敷的焊球元件的数量达到成千上万。

本发明的任务是，给出一种用于用焊球元件装备衬底的方法，该方法克服了已知方法的困难，实现用焊球元件装备衬底的提高的可靠性，并且提供带有焊球元件的载体，该载体能够实现可自由选择的结构图案。与具有凹槽的凹模相反，带有焊球元件的载体应该可廉价地制造，并且针对衬底上的接触面的不同结构图案实现针对焊球元件的结构图案的快速设计更换。

该任务利用独立权利要求的主题来解决。本发明的有利的扩展方案由从属权利要求得出。

根据本发明，给出用于用球状接触装备衬底的、带有焊球元件的载体。该载体具有在一侧涂敷的胶粘剂层。该胶粘剂层由在照射时其粘附力降低的热塑性塑料或热固性塑料构成。此外，载体具有焊球元件，该焊球元件成行和成列地紧密封装地被布置在胶粘剂层上。该紧密封装具有以对于半导体芯片或者半导体元件所预定的最小允许步距成行和成列的焊球元件。

带有焊球元件的载体的优点是，该载体对于在半导体芯片或者半导体元件上可能的全部位置以最小允许步距提供球状元件。此外，具有紧密封装的焊球元件的载体的优点是，胶粘剂层的粘附力在照射时降低。因此，通过有目的地照射焊球元件的单个位置，处于那里的焊球元件在其位置上松动或者甚至掉落。甚至焊球元件的松动足以使松动的焊球元件利用简单的振动或者利用其他的辅助装置从其位置去除，并且利用剩下的焊球元件来获得一种结构图案，该结构图案刚好在布置有衬底的相应的接触面的地方具有焊球元件。通过保持具有紧密封装的焊球元件行和列、但是具有不同的最小步距的载体，能以有利的方式维持针对不同应用形式的载体储备。

在载体的优选结构中，该载体适应于半导体晶片形式的、要装备的衬底。在此，对于半导体晶片上的多个半导体芯片，载体具有针对倒装芯片接触的结构图案。在为此所设置的载体的所有焊球位置上，通过照射胶粘剂层松动和去除那些焊球元件，针对这些焊球元件在半导体晶片上不设置接触面。

在本发明的其他实施形式中，载体与半导体芯片的倒装芯片接触的结构图案相匹配，以致半导体芯片能以合理的方式配备有倒装芯片接触。这里也采用具有针对焊球元件标准化的步距的标准化载体，根据对半导体芯片的球状接触的需要，能够通过照射单个焊球元件位置来修改该载体。

在本发明的其他实施形式中规定，将面板的印刷电路板提供为要装备的衬底。为此，载体具有针对面板的多个半导体元件的球状接触的结构图案。该实施形式具有以下优点：针对面板，可以同时并且共同以一个方法步骤将半导体元件的全部必需的外接触涂敷到该面板上。

此外规定，要装备的衬底是半导体元件的布线载体。在这种情况下，载体具有针对半导体元件的外接触的结构图案。半导体元件的这样的外接触大于半导体芯片的倒装芯片接触。相应地，在载体上以其布置焊球元件的最小步距也较大。