SE523164C2 - Mounting arrangement for semiconductor elements with solder beads for alignment to receiving surface - Google Patents
Mounting arrangement for semiconductor elements with solder beads for alignment to receiving surfaceInfo
- Publication number
- SE523164C2 SE523164C2 SE9901781A SE9901781A SE523164C2 SE 523164 C2 SE523164 C2 SE 523164C2 SE 9901781 A SE9901781 A SE 9901781A SE 9901781 A SE9901781 A SE 9901781A SE 523164 C2 SE523164 C2 SE 523164C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- receiving surface
- chip
- carrier
- balls
- semiconductor element
- Prior art date
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
- H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L24/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
-
- 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
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/818—Bonding techniques
- H01L2224/81801—Soldering or alloying
-
- 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
- H01L2924/01006—Carbon [C]
-
- 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
- H01L2924/01029—Copper [Cu]
-
- 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
- H01L2924/01033—Arsenic [As]
-
- 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
- H01L2924/0105—Tin [Sn]
-
- 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
- H01L2924/01079—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
- H01L2924/013—Alloys
- H01L2924/014—Solder alloys
-
- 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
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
- H01L2924/1025—Semiconducting materials
- H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
- H01L2924/10253—Silicon [Si]
-
- 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
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
- H01L2924/1025—Semiconducting materials
- H01L2924/1026—Compound semiconductors
- H01L2924/1032—III-V
- H01L2924/10329—Gallium arsenide [GaAs]
-
- 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
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/14—Integrated circuits
-
- 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
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
-
- 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
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/35—Mechanical effects
- H01L2924/351—Thermal stress
-
- 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
- H05K3/303—Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
Description
25 30 0523 164 2 jämt är större än chipet själv. Exempel på sådana CSP:er beskrivs i JP-A-9199540 och JP-A-9129679. Sådana paket tjänar också som adaptrar genom att tillåta i huvudsak alla kretskonfigurationer att monteras i vanliga kretskortarrangemang och har fördelen att de tar upp avsevärt mindre plats. Dessa paket delar emellertid också nackdelen med en komplex tillverkningsprocess. 25 30 0523 164 2 is even larger than the chip itself. Examples of such CSPs are described in JP-A-9199540 and JP-A-9129679. Such packages also serve as adapters by allowing essentially all circuit configurations to be mounted in standard circuit board arrangements and have the advantage that they take up considerably less space. However, these packages also share the disadvantage of a complex manufacturing process.
För att montera IC-chips direkt på den mottagande kretsen kan flip-chiptekniker an- vändas. Detta innefattar vanligen att lödkulor binds direkt till exponerade eller avsatta anslutningskuddar på chipet. Chipet vänds sedan för montering på PCB:n eller arman mottagande yta. Ett flip-chipmonteringsarrangemang beskrivs i US 5 569 960. I detta arrangemang formas lödbollar i enlighet med de påfrestningar och spänningar de troligen utsätts för. Referensen visar att lödbollar, som har en så kallad ”handtrurmneform” med en smal midja och en större yta vid anslutningspunkter står emot bättre och har därmed en längre livstid. De olika lödbollsfomerna över ett chip erhålles antingen genom att använda samma volym av lödpasta och variera anslutningskuddytorna eller alternativt genom att använda anslutningskuddar av samma storlek och variera lödmetallvolymen. De mest påfrestningståliga lödbollarna har därmed en mindre volym än andra lödbollar.To mount IC chips directly on the receiving circuit, fl ip chip techniques can be used. This usually involves soldering solder balls directly to exposed or deposited connection pads on the chip. The chip is then inverted for mounting on the PCB or other receiving surface. An IP chip mounting arrangement is described in US 5,569,960. In this arrangement, solder balls are formed in accordance with the stresses and voltages to which they are likely to be subjected. The reference shows that solder balls, which have a so-called "hand drum shape" with a narrow waist and a larger surface at connection points, withstand better and thus have a longer life. The different solder ball shapes over a chip are obtained either by using the same volume of solder paste and varying the connection pad surfaces or alternatively by using connection pads of the same size and varying the solder volume. The most stress-resistant solder balls thus have a smaller volume than other solder balls.
Ett ytterligare arrangemang beskrivet i WO99/095 90 använder en kylare bunden till en övre yta av ett chip. Kylaren har delar, som sträcker sig över chipet mot kylaren och som är bundna till kylaren med användning av någon fonn av pasta.A further arrangement described in WO99 / 095 90 uses a cooler bonded to an upper surface of a chip. The radiator has parts which extend over the chip towards the radiator and which are bonded to the radiator using some form of paste.
Anslutningarna mellan chipet och den mottagande ytan bibehålles vid en konstant storlek genom att använda försånkta delar i en stötfonnande jigg.The connections between the chip and the receiving surface are maintained at a constant size by using recessed parts in a shock-forming jig.
När anslutningarna på ett chip emellertid inte är symrnetriska, till exempel när mycket få anslutningar finns och dessa är anordnade dominerande på en sida av chipet, vilket är vanligt för chips, som är utformade för mikrovågstillärnpningar, till exempel, åstadkommes placeringen av chipet med alla anslutningar placerade i linje inte enkelt. Följaktligen är monteringsprocessen svår och mödosarn och de resulterande elektriska anslutningarna ofta opålitliga. 10 15 20 25 30 523 164 3 Det är därför ett syfte med uppfinningen att åstadkomma ett monteringsarrangemang, som övervinner nackdelarna med känd teknik.However, when the connections on a chip are not symmetrical, for example when very few connections are present and these are arranged predominantly on one side of the chip, which is common for chips designed for microwave applications, for example, the placement of the chip with all connections is achieved placed in line not easy. Consequently, the assembly process is difficult and the effort and the resulting electrical connections are often unreliable. It is therefore an object of the invention to provide a mounting arrangement which overcomes the disadvantages of the prior art.
Det är ett ytterligare syfte med uppfinningen att åstadkomma ett monteringsarrange- mang som möjliggör att halvledarelement monteras på enkelt vis med användning av flipchiptekniker som är enkla att implementera och som åstadkommer pålitliga anslutningar även när de utförs automatiskt.It is a further object of the invention to provide a mounting arrangement which enables semiconductor elements to be mounted in a simple manner using in-chip techniques which are easy to implement and which provide reliable connections even when made automatically.
Sammanfattning av uppfinningen Enligt uppfinningen föreslås ett monteringsarrangemang där ett halvledarelement som har minst en anslutningskula för att direkt, elektriskt koppla elementet till en motsvarande anslutningskudde på en mottagande PCB eller liknande yta och minst en ytterligare upphöjd del med en större volym än anslutningskulan, vilken är anpassad att binda med en motsvarande kudde, som har en större yta än anslutningskudden, som är anordnad i ett förutbestämt läge på den mottagande ytan.Summary of the invention According to the invention, a mounting arrangement is proposed in which a semiconductor element having at least one connection ball for directly, electrically connecting the element to a corresponding connection pad on a receiving PCB or similar surface and at least one further raised part with a larger volume than the connection ball, which is adapted to bind with a corresponding cushion having a larger area than the connecting cushion, which is arranged in a predetermined position on the receiving surface.
Den upphöjda delen är fördelaktigt en lödmassa, som när den hettas upp kommer att flyta ut endast till utsedda lägen på den mottagande ytan. Som ett resultat av dess större massa kommer den upphöjda delen att effektivt dra halvledarelementet i korrekt linje med den mottagande ytan oavsett läget av anslutningskulari.The raised part is advantageously a solder mass, which when heated will fl surface only to designated positions on the receiving surface. As a result of its larger mass, the raised portion will effectively pull the semiconductor element in proper alignment with the receiving surface regardless of the position of the connecting ball.
Den ökade volymen hos den upphöjda delen lindrar också effekterna av alla felan- passningar mellan koefficientema för tennisk expansion av halvledarelementet och den mottagande ytan. En sådan missanpassning utsätter lödanslutningarna för skjuv- krafter när kretsen hettas upp under användning. Den större volymen hos den upp- höjda delen kan ta upp det mesta av denna kraft, förhindra eller avsevärt lindra slitageskador hos anslutningskulorna över tiden.The increased volume of the raised portion also alleviates the effects of any mismatches between the coefficients of tennis expansion of the semiconductor element and the receiving surface. Such a mismatch exposes the solder connections to shear forces when the circuit is heated during use. The larger volume of the raised part can absorb most of this force, prevent or significantly alleviate wear and tear of the connection balls over time.
Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen föreslås ett paket, som innefattar ett halvledarelement, som har anslutningskulor på en yta för att direkt, elektriskt 10 15 20 25 30 iszz 1e4 4 koppla elementet med motsvarande anslutningskuddar på en mottagande yta och en bärare applicerad på den motsatta ytan. Bäraren är dimensionerad för att sträcka sig bortom kanten av halvledarelementet på minst en sida. Minst en upphöjd del med större volym än nämnda anslutningskulor är kopplad till denna utskjutande del av bäraren för att koppla bäraren till motsvarande kuddar med större yta än anslutningskuddama på den mottagande ytan. F ördelaktigt sträcker sig bäraren bortom halvledarelementet på alla sidor och en upphöjd del är placerad vid varje höm av bäraren. Bäraren tjänar lämpligen som ett jordplan för halvledarelementet där de upphöjda delarna elektriskt kopplar jordplanet till den mottagande ytan.According to a further embodiment of the invention, a package is proposed which comprises a semiconductor element having connection balls on a surface for directly, electrically connecting the element with corresponding connection pads on a receiving surface and a carrier applied to the opposite surface. surface. The carrier is dimensioned to extend beyond the edge of the semiconductor element on at least one side. At least one raised part with a larger volume than said connection balls is connected to this projecting part of the carrier to connect the carrier to corresponding pads with a larger surface area than the connection pads on the receiving surface. Advantageously, the carrier extends beyond the semiconductor element on all sides and a raised portion is located at each corner of the carrier. The carrier suitably serves as a ground plane for the semiconductor element where the raised parts electrically connect the ground plane to the receiving surface.
Bäraren kan också tjäna som en kylare. På gnmd av den förstärkande effekten hos bäraren och den automatiska inriktningen, som är uppnåelig med den större massan av lödmetall, som åstadkommes av de upphöjda delarna tillåter detta arrangemang att även tunna och sköra halvledarelement såsom GaAs-chips monteras pålitligt och enkelt med användning av flip-chiptekniker.The carrier can also serve as a cooler. Due to the reinforcing effect of the carrier and the automatic alignment achievable with the larger mass of solder provided by the raised parts, this arrangement allows even thin and brittle semiconductor elements such as GaAs chips to be mounted reliably and easily using fl ip. chip technician.
Kort beskrivning av ritningama Ytterligare syften och fördelar med uppfinningen blir tydliga i följande beskrivning av de föredragna utföringsfonnema som ges som exempel med referens till de bifogade ritningaina, i vilka: fig. l visar en planvy av undersidan av ett silikonchip som innefattar monteringsarrangemanget i enlighet med en första utföringsfonn av uppfinningen; fig. 2 är en sidovy av silikonchipet i fig. 1 monterat på en mottagande yta i enlighet med uppfinningen; fig. 3 visar en sidovy av ett GaAs-chip applicerat på en bärare, varvid båda är mon- terade på en mottagande yta i enlighet med en ytterligare utföringsform av uppfinningen; 10 15 20 25 30 523 164 flg. 4 visar en planvy av undersidan av bäraren i fig. 3; och fig. 5 visar ett GaAs-chip med bärare monterat på en mottagande yta i enlighet med en ytterligare utföringsform av uppfinningen.Brief Description of the Drawings Further objects and advantages of the invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments given by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a plan view of the underside of a silicon chip incorporating the mounting arrangement according to a first embodiment of the invention; Fig. 2 is a side view of the silicon chip of Fig. 1 mounted on a receiving surface in accordance with the invention; Fig. 3 shows a side view of a GaAs chip applied to a carrier, both of which are mounted on a receiving surface in accordance with a further embodiment of the invention; 10 15 20 25 30 523 164. G. 4 shows a plan view of the underside of the carrier in fi g. 3; and fi g. 5 shows a GaAs chip with a carrier mounted on a receiving surface in accordance with a further embodiment of the invention.
Detalibeskrivning av ritninszama F ig. 1 visar undersidan av ett halvledarelement eller chip 10 som bär någon form av integrerad krets (IC = integrated circuit). I denna utföringsforrn är IC-chipet struktu- rellt ganska starkt; ett typiskt material för IC-chipet är silikon. Elektroder är tillhan- dahållna på ytan av chipet för att ansluta den integrerade kretsen med yttre kontakter såsom på ett tryckt kretskort. Elektrodema består av metalliska, ledande kuddar exponerade eller avsatta på ytan av chipet och kan innefatta, men är inte begränsade till, guld, aluminium eller koppar. Teknikerna för att tillverka dessa ledande kuddar är väl känd i tekniken och kommer inte att beskrivas ytterligare här. Den elektriska anslutningen mellan elektrodema och PCB åstadkommes med hjälp av lödning med användning av upphöjda lödprojektioner, vanligen kallade kulor eller bollar 20.Detailed description of ritninszama F ig. 1 shows the underside of a semiconductor element or chip 10 carrying some form of integrated circuit (IC). In this embodiment, the IC chip is structurally quite strong; a typical material for the IC chip is silicone. Electrodes are provided on the surface of the chip to connect the integrated circuit with external contacts such as on a printed circuit board. The electrodes consist of metallic, conductive pads exposed or deposited on the surface of the chip and may include, but are not limited to, gold, aluminum, or copper. The techniques for making these conductive pads are well known in the art and will not be described further here. The electrical connection between the electrodes and the PCB is accomplished by soldering using raised solder projections, commonly called balls or balls.
Arrangemanget av dessa kulor 20, eller snarare de ledande kuddama på ytan av chipet, bestäms av konfigurationen hos den integrerade kretsen. Även om viss ansträngning kan göras för att distribuera kuloma 20 osymmetriskt över ytan av chipet 10 kan alltså kretsutforrnningsskäl göra detta svårt om inte omöjligt. Kulorna 20 är i regel först bundna till IC-chipet 10 och chipet 10 därefter applicerat på den önskade mottagande ytan 40, som kan vara en PCB eller tjockfilms- eller tunnfilmskrets (se fig. 2). Den mottagande ytan bär motsvarande ledande kuddar för att upprätta elektrisk kontakt med lödkulorna.The arrangement of these balls 20, or rather the conductive pads on the surface of the chip, is determined by the configuration of the integrated circuit. Thus, although some effort may be made to distribute the balls 20 asymmetrically across the surface of the chip 10, circuit design reasons may make this difficult if not impossible. The balls 20 are generally first bonded to the IC chip 10 and the chip 10 then applied to the desired receiving surface 40, which may be a PCB or thick film or thin film circuit (see fi g. 2). The receiving surface carries corresponding conductive pads to establish electrical contact with the solder balls.
För att förenkla monteringen av IC-chipet 10 på den mottagande ytan 40 tillhanda- hålles också ett arrangemang av ytterligare projektioner 30 på undersidan av IC- chipet 10. För att enklare skilja dessa projektioner 30 från anslutningskulorna 20 kommer termen "placeringskulor" att användas. Kulorna 30 har emellertid, vilket 10 15 20 25 30 523 164 6 blir uppenbart från följande beskrivning, mer än bara en placeringsfunktion. Dessa placeringskulor 30 är fördelaktigt av ett metalliskt lödmaterial men är av större volym ån anslutningskulorna 20 med volymförhållandet av placeringskulor 30 till anslutningskulor 20 fördelaktigt liggande inom området på ungefär 2 till 10. Place- ringskuloma 30 är bundna till metalliska kuddar tillhandahållna på IC-chipet. Mot- svarande väl definierade vätbara ytor, också fördelaktigt i forrnen av metalliska kuddar (ej visade), är på samma sätt tillhandahållna på den mottagande ytan 40. På grund av den större volymen av placeringskulorna 30 kommer de metalliska kuddama på mottagningsytan 40 att vara av motsvarande större yta än de ledande kuddama tillhandahållna för anslutningskuloma. Ytspänningen hos lödmetall tillåter det att smälta endast på metall. När IC-chipet appliceras på den mottagande ytan 40 och placeringskuloma 30 värms tills lödmetallen flyter ut igen kommer alltså kuloma 30 att automatiskt söka motsvarande metallkuddar. Som ett resultat kommer placeringskuloma 30 att aktivt dra IC-chipet i korrekt linje med de ledande kuddama på den mottagande ytan. På grund av den större storleken av de metalliska kuddama som passar med placeringskuloma, d.v.s. den större kontaktytan tillhandahållen för placeringskulorna 30 på den mottagande ytan, förenklas inriktningen mycket och sker praktiskt taget automatiskt. I själva verket skapar den relativt stora volymen av lödmetall åstadkommet av placeringskuloma en större inriktningskraft än vad som skulle varit möjligt med endast anslutningskulor.To simplify the mounting of the IC chip 10 on the receiving surface 40, an arrangement of additional projections 30 on the underside of the IC chip 10 is also provided. To more easily distinguish these projections 30 from the connection balls 20, the term "placement balls" will be used. However, as will become apparent from the following description, the balls 30 have more than just a positioning function. These placement balls 30 are advantageously of a metallic solder material but are of larger volume than the connection balls 20 with the volume ratio of placement balls 30 to connection balls 20 advantageously lying in the range of about 2 to 10. The placement balls 30 are bonded to metallic pads provided on the IC chip. Corresponding well-defined wettable surfaces, also advantageously in the form of metallic pads (not shown), are similarly provided on the receiving surface 40. Due to the larger volume of the placement balls 30, the metallic pads on the receiving surface 40 will be of correspondingly larger area than the conductive pads provided for the connection balls. The surface tension of solder allows it to melt only on metal. Thus, when the IC chip is applied to the receiving surface 40 and the placement balls 30 are heated until the solder fl surfaces again, the balls 30 will automatically search for corresponding metal pads. As a result, the placement balls 30 will actively pull the IC chip in proper alignment with the conductive pads on the receiving surface. Due to the larger size of the metallic cushions that fit with the placement balls, i.e. the larger contact area provided for the placement balls 30 on the receiving surface, the alignment is greatly simplified and is practically automatic. In fact, the relatively large volume of solder produced by the placement balls creates a greater alignment force than would be possible with only connecting balls.
I utföringsfonnen visad i fig. 1 och 2 är anslutningskulorna 20 och placeringskulor- na 30 i huvudsak cylindriska i form och av lika stor höjd när IC-chipet binds till den mottagande ytan 40. Med det fördragna volymförhållandet nämnt ovan kommer därför kontaktytan för placeringskulorna 30 att vara mellan ungefär 2 och 10 gånger ytan av kontaktytan för anslutningskulorna 20. Det bör nämnas att lödkulorna initialt kan appliceras som sfariska bollar vilket är vanligt i tekniken. De kommer då att anta en i huvudsak cylindrisk form när lödmetallen flyter ut igen vid väimning och åstadkommer att de metalliska och ledande kuddama på den mottagande PCB:n 40 är av korrekt storlek. Det kommer att inses att en äkta cylindrisk form inte kan 10 15 20 25 30 523 164 7 åstadkommas i praktiken. En mer sannolik fonn för placeringskuloma 30 skulle vara tunnfonnig.In the execution form shown in fi g. 1 and 2, the connection balls 20 and the placement balls 30 are substantially cylindrical in shape and of equal height when the IC chip is bonded to the receiving surface 40. With the preferred volume ratio mentioned above, therefore, the contact surface of the placement balls 30 will be between about 2 and 10 times the surface of the contact surface of the connecting balls 20. It should be mentioned that the solder balls can initially be applied as spherical balls, which is common in the art. They will then assume a substantially cylindrical shape when the solder fl surfaces again during warming and cause the metallic and conductive pads on the receiving PCB 40 to be of the correct size. It will be appreciated that a true cylindrical shape cannot be achieved in practice. A more probable shape for the placement balls 30 would be thinner.
Valet av lödmetall för anslutningen och placeringskulorna och vilken lödpasta som skall användas bestäms delvis av materialet, som formar de metalliska kuddama på den mottagande ytan 40 och undersidan av chipet 10. F öredragna material innefattar guld, tenn och indium och legeringar av dessa. Även om det föredragna materialet för placeringskuloma 30 är metalliskt lödrnetall är uppfinningen emellertid inte begränsad till detta. Speciellt kan metaller, som inte är goda ledare, eller ett icke-metalliskt ledande material såsom en polymer användas. Placeringskuloma kan faktiskt tillverkas av ett icke-ledande material såsom till exempel en kåda. För att inriktningen av placeringskuloma 30 skall bibehållas bör motsvarande kuddar tillhandahållna på den mottagande ytan naturligtvis vara av ett material som med lätthet kan vätas av placeringskulmaterialet.The choice of solder for the connection and placement balls and the solder paste to be used is determined in part by the material forming the metallic pads on the receiving surface 40 and the underside of the chip 10. Preferred materials include gold, tin and indium and alloys thereof. However, although the preferred material for the placement balls 30 is metallic solder, the invention is not limited thereto. In particular, metals which are not good conductors or a non-metallic conductive material such as a polymer can be used. The placement balls can actually be made of a non-conductive material such as, for example, a resin. In order to maintain the alignment of the placement balls 30, corresponding pads provided on the receiving surface should, of course, be of a material that can be easily wetted by the placement ball material.
Placeringskuloma 30 är placerade på IC-chipet på ett sådant vis att de åstadkommer en stabil struktur för att stödja IC-chipet 10. I synnerhet tjänar placeringskuloma 30 som en plattform för att hålla IC-chipet i huvudsak parallellt med den mottagande ytan så att tillförlitliga anslutningar kan upprättas mellan alla anslutningskulor 20 och motsvarande ledande kuddar tillhandahållna på den mottagande ytan 40.The placement balls 30 are positioned on the IC chip in such a way that they provide a stable structure to support the IC chip 10. In particular, the placement balls 30 serve as a platform for holding the IC chip substantially parallel to the receiving surface so that reliable connections can be made between all the connection balls 20 and the corresponding conductive pads provided on the receiving surface 40.
F öredragna arrangemang innefattar ett galler (vanligtvis refererad till som en ytgmpp) eller sicksackarrangemang. I en högt föredragen utföringsforrn placeras placeringskulor 30 vid kanterna av chipet l0 och mer fördelaktigt vid varje hörn.Preferred arrangements include a grid (commonly referred to as a surface group) or zigzag arrangement. In a highly preferred embodiment, placement balls 30 are placed at the edges of the chip 10 and more advantageously at each corner.
Detta möjliggör att utomordentlig stabilitet kan uppnås. Det kommer emellertid att inses att en enkel placeringskula i vissa fall kan vara allt som behövs för att korrekt inrikta IC-chipet på den mottagande ytan. Speciellt kan detta vara fallet när de existerande anslutningskuloma är ordnade i ett arrangemang som åstadkommer en nästan stabil struktur för att stödja chipet 10. 10 15 20 25 30 1523 164 8 Eftersom inriktningsfunktionen hos placeringskuloma 30 orsakad av återflödet av placeringskulans 30 material eller lödpasta är en viktig och önskvärd egenskap hos det beskrivna arrangemanget kan placeringskulor 30 utnyttjas i tillämpningar där endast den ytterligare stabiliteten krävs. I ett sådant fall kan återflödet av lödmetall eller lödpasta avvaras och bindningen mellan placeringskulor 30 och den mottagan- de ytan 40 åstadkommas med användning av tennokompression. En sådan teknik skulle också tillåta metaller eller andra material att användas för placeringskuloma 30 som har en mycket hög smältpunkt.This enables excellent stability to be achieved. However, it will be appreciated that in some cases a simple placement ball may be all that is needed to properly align the IC chip on the receiving surface. In particular, this may be the case when the existing connection balls are arranged in an arrangement which provides an almost stable structure for supporting the chip 10. Since the alignment function of the placement balls 30 is caused by the reflux of the placement ball material 30 or solder paste is a important and desirable property of the described arrangement, placement balls 30 can be used in applications where only the additional stability is required. In such a case, again the fate of the solder or solder paste can be dispensed with and the bonding between the placement balls 30 and the receiving surface 40 can be effected using tin compression. Such a technique would also allow metals or other materials to be used for the placement balls 30 which have a very high melting point.
När de är gjorda av ett elektriskt ledande material kan placeringskulorna 30 lämp- ligen också utnyttjas som jordanslutningar för IC-chipet 10.When they are made of an electrically conductive material, the locating balls 30 can suitably also be used as ground connections for the IC chip 10.
Placeringskulorna 30 tjänar ett ytterligare syfte. Under användning kommer chipet att hettas upp. Den mottagande ytan, som normalt också innefattar åtminstone pas- siva kretskomponenter, kommer också att hettas upp, Både IC-chipet och den mot- tagande ytan kommer att undergå expansion vid upphettning med koefficienten för termisk utvidgning (CTE = coefficient of thennal expansion) beroende på respektive material. Även om materialen för både IC-chipet och den mottagande ytan fördelak- tigt väljs att ha liknande CTE:er är en grad av termisk utvidgningsfelanpassning oundviklig. Detta kommer att yttra sig som en skjuvkraft upplevd av lödanslutning- arna 20, 30. Som ett resultat av deras större volym och massa kan placeringskuloma 30 ta upp en större del av denna kraft och på detta sätt väsentligen reducera den terrniska spänningen, som anslutningskuloma utsätts för. Effekterna av en termisk utvidgningsfelanpassning kommer oundvikligt att vara större vid kantema av IC- chipet 10 än i mitten och de största effekterna kommer att upplevas vid hörnen hos IC-chipet 10. Det är dänned föredraget att placeringskuloma 30 är lokaliserade i huvudsak vid hömen av IC-chipet såsom visas i fig. l och 2. Även om anslutningen och placeringskuloma 20, 30 visade i fig. 1 och 2 är i huvud- sak cylindriska när de är bundna till den mottagande ytan 10, kommer det att inses att lödkulorna 20, 30 kan tillåtas att återfå sin sfäriska fonn genom att utnyttja en 10 15 20 25 30 523 164 9 lödpasta som låser vid en lägre temperatur än återflödestemperaturen hos lödkulorna själva. Såsom nämnts ovan kan detta också åstadkommas genom att binda place- ringskuloma 30 till den mottagande ytan 40 genom terrnokompression även om ingen inriktningskraft genereras med användning av denna teknik. Det är vidare möjligt att lödpasta kan utnyttjas med placeringskuloma 30 för att öka deras volym för någon speciell tillämpning. När både anslutnings- och placeringskulor 20, 30 binds med användning av lödpasta är det föredraget att en pasta används för place- ringskuloma, vilken är mindre dispenserad än den för anslutningskuloma 20 och därför låser vid en något högre temperatur. Detta tillförsäkrar att placeringskuloma förblir högre och bibehåller det önskade avståndet av chipet 10 bort från mottagningsytan 40.The placement balls 30 serve an additional purpose. During use, the chip will heat up. The receiving surface, which normally also includes at least passive circuit components, will also be heated. Both the IC chip and the receiving surface will undergo expansion upon heating with the coefficient of thermal expansion (CTE) depending on the thermal expansion coefficient. on the respective material. Although the materials for both the IC chip and the receiving surface are advantageously chosen to have similar CTEs, a degree of thermal expansion mismatch is inevitable. This will manifest itself as a shear force experienced by the solder connections 20, 30. As a result of their larger volume and mass, the locating balls 30 can absorb a larger portion of this force and in this way substantially reduce the thermal stress to which the connecting balls are subjected. for. The effects of a thermal expansion mismatch will inevitably be greater at the edges of the IC chip 10 than in the center and the greatest effects will be experienced at the corners of the IC chip 10. It is therefore preferred that the placement balls 30 be located substantially at the corner of the IC chip as shown in fi g. 1 and 2. Although the connection and position balls 20, 30 showed in fi g. 1 and 2 are substantially cylindrical when bonded to the receiving surface 10, it will be appreciated that the solder balls 20, 30 may be allowed to regain their spherical shape by utilizing a solder paste which locks at a lower temperature than the reflux temperature of the solder balls themselves. As mentioned above, this can also be accomplished by bonding the placement balls 30 to the receiving surface 40 by thermocompression even if no alignment force is generated using this technique. It is further possible that solder paste may be used with the placement balls 30 to increase their volume for any particular application. When both connection and placement balls 20, 30 are bonded using solder paste, it is preferred that a paste be used for the placement balls, which is less dispensed than that of the connection balls 20 and therefore locks at a slightly higher temperature. This ensures that the placement balls remain higher and maintain the desired distance of the chip 10 away from the receiving surface 40.
En ytterligare utföringsfonn av uppfinningen visas i fig. 3 och 4. I dessa figurer betecknas de delar som redan beskrivits med referenser till fig. 1 och 2 med likadana referensnummer.A further embodiment of the invention is shown in fi g. 3 and 4. In these figures, the parts already described with references to fi g are denoted. 1 and 2 with the same reference numbers.
F ig. 4 visar ett ytterligare IC-chip 50, som är monterat på en mottagande yta 40 och elektriskt ansluten till den mottagande ytan med användning av anslutningslödkulor 30 bundna till undersidan av IC-chipet 50. En bärare 60 är förenad till toppsidan av IC-chipet 50 av en lödförening 51. Bäraren 60 tjänar som en stärkare för IC-chipet 50; detta arrangemang är därmed speciellt väl anpassat för mycket ömtåliga halvle- darkomponenter såsom ett GaAs-chip, som kan vara speciellt tunt och känsligt för brytning. Bäraren 60 kan också tjäna för att fördela värme genererad av chipet 50, varvid det bör vara gjort av ett passande material. Bäraren är något större än IC- chipet 50 och sträcker sig bortom chipet 50 på åtminstone en sida. I arrangemanget visat i fig. 3 och 4 sträcker sig bäraren 60 bortom chipet 50 på alla sidor, men med en mindre marginal på ett par av motstående sidor än på det andra. I detta arrangemang är placeringskuloma 30 inte tillhandahållna på IC-chipet utan på bäraren 60. Speciellt är placeringskuloma 30 placerade på undersidan av bäraren 60 väsentligen i hömytoma av densamma. Undersidan av bäraren visas i fig. 4. Denna består i huvudsak av en mask 61 av isolerande material genom vilken metalliska ytor 10 15 20 25 30 523 164 io är synliga. Dessa metalliska ytor innefattar en i huvudsak rektangulärt exponerad yta 62 belägen centralt på bäraren 60 för att motta IC-chipet 50 och ungefär cirkulärt exponerade, metalliska ytor 63 för att binda till placeringskulorna 30 antingen med eller utan förmedlingen av en passande lödpasta. I många tillämpningar kan det vara fördelaktigt att bäraren 60 inte bär ström. För höghastighetstillämpningar, t.ex. radiofrekvenstillämpningar, kan bäraren 60 emellertid inkorporera, eller tjäna som, ett jordplan för chipet 50. De exponerade ytorna 63 för bindning till placeringskuloma 30 kommer sedan att elektriskt anslutas till jordplanet så att placeringskulorna 30 också tjänar som jordanslutningar.F ig. 4 shows a further IC chip 50, which is mounted on a receiving surface 40 and electrically connected to the receiving surface using connection solder balls 30 bonded to the underside of the IC chip 50. A carrier 60 is connected to the top side of the IC chip 50 of a solder compound 51. The carrier 60 serves as a booster for the IC chip 50; this arrangement is thus particularly well adapted for very fragile semiconductor components such as a GaAs chip, which can be particularly thin and sensitive to refraction. The carrier 60 can also serve to distribute heat generated by the chip 50, whereby it should be made of a suitable material. The carrier is slightly larger than the IC chip 50 and extends beyond the chip 50 on at least one side. In the arrangement shown in fi g. 3 and 4, the carrier 60 extends beyond the chip 50 on all sides, but by a smaller margin on a pair of opposite sides than on the other. In this arrangement, the locating balls 30 are not provided on the IC chip but on the carrier 60. In particular, the locating balls 30 are located on the underside of the carrier 60 substantially in the corner surfaces thereof. The underside of the carrier is shown in fi g. 4. This consists essentially of a mask 61 of insulating material through which metallic surfaces are visible. These metallic surfaces comprise a substantially rectangular exposed surface 62 located centrally on the carrier 60 to receive the IC chip 50 and approximately circularly exposed metallic surfaces 63 for bonding to the placement balls 30 either with or without the passage of a suitable solder paste. In many applications, it may be advantageous for the carrier 60 not to carry current. For high speed applications, e.g. radio frequency applications, however, the carrier 60 may incorporate, or serve as, a ground plane for the chip 50. The exposed surfaces 63 for bonding to the location balls 30 will then be electrically connected to the ground plane so that the location balls 30 also serve as ground connections.
I denna utföringsfonn är placeringskuloma 30 inte endast av större diameter än anslutningskuloma 20 utan också högre. Strukturen på det hela är effektivt ett chip- skalpaket (CSP = chip scale package) med IC-chipet 50 direkt, elektriskt anslutet till den mottagande ytan 40 genom anslutningskulor 20. På grund av bäraren 60 är strukturen robust, men IC-chipet är inte inkapslat, vilket därmed tillåter montering med användning av flip-chiptekniker. Noggrann och pålitlig inriktning av chipet på den mottagande ytan 40 möjliggörs genom placeringskuloma 30 på samma vis som beskrivits med referens till utföringsforrnen i fig. l och 2.In this embodiment, the locating balls 30 are not only larger in diameter than the connecting balls 20 but also higher. The structure of the whole is effectively a chip scale package (CSP) with the IC chip 50 directly, electrically connected to the receiving surface 40 by connection balls 20. Due to the carrier 60, the structure is robust, but the IC chip is not encapsulated, thus allowing assembly using fl ip chip techniques. Accurate and reliable alignment of the chip on the receiving surface 40 is made possible by the placement balls 30 in the same manner as described with reference to the embodiments in fi g. 1 and 2.
När chipet 50 är tunt jämfört med bäraren väljs bäraren 60 att ha i huvudsak samma koefficient av termisk utvidgning (CTE) som lC-chipet 50. Om chipet 50 är tjockare och därmed mer robust kan CTE:n hos bäraren 60 och chipet 50 skilja lite grarm utan att chipet 50 lider av skadliga effekter. Det kommer att inses att den effektiva CTE:n hos paketet relativt den mottagande ytan 40 kommer att bero på den relativa tjockleken hos bäraren 60 och chipet 50. Därmed kommer CTE:n hos paketet att bestämmas av bärarrnaterialet om chipet är tunt jämfört med bäraren 60; det mot- satta är sant om bäraren är relativt tunn. Som för utföringsformen i fig. l och 2 absorberar placeringskuloma 30 största delen av skjuvkraftema som resulterar från en CTE-felanpassning mellan paket och mottagande yta 40. 10 15 20 25 30 s2s 164 ll Det är också möjligt i detta arrangemang att minst en placeringskula tillhandahålles på IC-chipet 50 självt på ett analogt sätt till det visat i fig. 1 och 2. En sådan kula skulle naturligtvis dimensioneras för att hålla chipet 50 från den mottagande ytan 40 med i huvudsak höjden av anslutningskulorna 20.When the chip 50 is thin compared to the carrier, the carrier 60 is selected to have substantially the same coefficient of thermal expansion (CTE) as the IC chip 50. If the chip 50 is thicker and thus more robust, the CTE of the carrier 60 and the chip 50 may differ slightly grarm without the chip 50 suffering from harmful effects. It will be appreciated that the effective CTE of the package relative to the receiving surface 40 will depend on the relative thickness of the carrier 60 and the chip 50. Thus, the CTE of the package will be determined by the carrier material if the chip is thin compared to the carrier 60. ; the opposite is true if the carrier is relatively thin. As for the embodiment in fi g. 1 and 2, the placement balls 30 absorb most of the shear forces resulting from a CTE mismatch between the packet and the receiving surface 40. It is also possible in this arrangement that at least one placement ball is provided on the IC chip 50 itself. in an analogous manner to that shown in fi g. 1 and 2. Such a ball would, of course, be dimensioned to hold the chip 50 from the receiving surface 40 with substantially the height of the connection balls 20.
I arrangemanget visat i fig. 3 är både anslutningskulorna 20 och placeringskuloma 30 i huvudsak sfariska när de binder till den mottagande ytan 40. Som ett resultat tenderar anslutningskulorna 20 att utöva en uppåtriktad kraft på IC-chipet 10.In the arrangement shown in fi g. 3, both the ball balls 20 and the position balls 30 are substantially spherical when they bond to the receiving surface 40. As a result, the ball balls 20 tend to exert an upward force on the IC chip 10.
Placeringskulorna motverkar denna kraft genom att dra bäraren 60 nedåt. Denna kompressionskraft ökas avsevärt genom att altemera fonnen hos de bundna place- ringskulorna 30. Detta arrangemang visas i fig. 5.The position balls counteract this force by pulling the carrier 60 downwards. This compression force is considerably increased by alternating the shape of the bonded placement balls 30. This arrangement is shown in fi g. 5.
I fig. 5 är placeringskuloma 30 i huvudsak timglasfonnade med en diameter i mitten av kuloma 30, d.v.s. mitt emellan den mottagande ytan 40 och bäraren 60 på runt 80 % av diametern vid de metalliska kuddama. Denna form innefattar i sig själv kompressionskrafter och är utformad för att motverka de uppåtriktade kraftema hos de sfäriska anslutningskuloma 20 genom att dra bäraren 60 mot mottagningsytan 40.I fi g. 5, the placement balls 30 are substantially hourglass-shaped with a diameter in the middle of the balls 30, i.e. midway between the receiving surface 40 and the carrier 60 of about 80% of the diameter of the metallic pads. This shape includes compression forces per se and is designed to counteract the upward forces of the spherical connection balls 20 by pulling the carrier 60 toward the receiving surface 40.
Denna form formas genom att lämpligt dimensionera de metalliska kuddarna på mottagningsyta 40 och bärarundersida 60 och tillhandahålla den korrekta volymen av lödmetall antingen som en lödboll eller genom att fylla ut massan med lödpasta.This shape is formed by appropriately dimensioning the metallic pads on receiving surface 40 and carrier bottom 60 and providing the correct volume of solder either as a solder ball or by filling the mass with solder paste.
Eftersom lödmetallen kommer att smälta helt på de tillhandahållna metalliserade ytorna bör den önskade fonnen formas naturligt. Även om balansen av kraftema beskriven ovan gäller för lägre temperaturer kommer placeringskuloma att expandera när temperaturen höjs. Detta illustreras i följande exempel som ges med referens till strukturen visad i fig. 5.Since the solder will melt completely on the provided metallized surfaces, the desired shape should be formed naturally. Although the balance of forces described above applies to lower temperatures, the position balls will expand as the temperature rises. This is illustrated in the following example given with reference to the structure shown in fi g. 5.
Exem el Placeringskuloma 30 anses ha en höjd av 247 um med ett expansionsvärde på 27 ppm. 10 ul 20 523 164 12 Expansionen av placeringskuloma måste järnföras med den av anslutningskulkedjan som är sammansatt såsom följer: Element Höjd um Material Expansion ppm Lödförening 51 20 Sn/Au 22 Chip 50 127 GaAs 6 Anslutningskula (20) 80 Au 14,5 Lödmetall 20 Indium 20 (gränsskiktanslutningskula/PCB) Totalt 247 I ett värsta-fall-scenario antas det att anordningen har en kall start vid -45°C med alla element i balans. Den initiala spänningseffekten är elirninerad. Det är vidare antaget att anslutningskuloma 20 är runt 20°C varmare än placeringskuloma 50.Example The placement balls 30 are considered to have a height of 247 μm with an expansion value of 27 ppm. 10 ul 20 523 164 12 The expansion of the locating balls must be ironed with that of the connecting ball chain which is composed as follows: Element Height um Material Expansion ppm Soldering compound 51 20 Sn / Au 22 Chip 50 127 GaAs 6 Connecting ball (20) 80 Au 14,5 Solder 20 Indium 20 (boundary layer connection ball / PCB) Total 247 In a worst-case scenario, it is assumed that the device has a cold start at -45 ° C with all elements in balance. The initial voltage effect is eliminated. It is further assumed that the connection balls 20 are around 20 ° C warmer than the placement balls 50.
Därmed skulle en passande arbetstemperatur vara runt 80°C för anslutningskuloma 20 och 60°C för placeringskuloma 30.Thus, a suitable operating temperature would be around 80 ° C for the connection balls 20 and 60 ° C for the placement balls 30.
Vid dessa temperaturer kommer placeringskuloma att ha expanderat med 0,70 um och anslutningskulkedjan att ha expanderat med 0,34 um.At these temperatures, the positioning balls will have expanded by 0.70 μm and the connecting ball chain will have expanded by 0.34 μm.
En överskridande expansion på 0,36 um måste därför absorberas av guldanslut- ningskulan 20 och dess lödmetall. Eftersom dessa tillsammans utgör en struktur på 100 um måste en expansion på 0,36 % absorberas vilket anses vara helt sannolikt.An excess expansion of 0.36 μm must therefore be absorbed by the gold connection ball 20 and its solder. Since these together form a structure of 100 μm, an expansion of 0.36% must be absorbed, which is considered completely probable.
I alla utföringsfonnerna beskrivna ovan, men speciellt den visad i fig. 5, är det möjligt att anslutningskulorna 20 inte löds alls utan att en tillförlitlig torr anslutning kan vara tillräckligt säker med hjälp av kompressionskrafter hos placeringskulorna 30. Genomförbarheten för ett sådant arrangemang kommer naturligtvis att bero på 523 164 13 tillämpningen. Till exempel kan vissa högfrekventa tillämpningar kräva en våt anslutning.In all the embodiments described above, but especially the one shown in fi g. 5, it is possible that the connection balls 20 are not soldered at all without a reliable dry connection can be sufficiently secure by means of compression forces of the placement balls 30. The feasibility of such an arrangement will of course depend on the application. For example, some high frequency applications may require a wet connection.
Claims (13)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9901781A SE523164C2 (en) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | Mounting arrangement for semiconductor elements with solder beads for alignment to receiving surface |
PCT/SE2000/000977 WO2000070671A1 (en) | 1999-05-17 | 2000-05-17 | Mounting arrangement for a semiconductor element |
AU49675/00A AU4967500A (en) | 1999-05-17 | 2000-05-17 | Mounting arrangement for a semiconductor element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9901781A SE523164C2 (en) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | Mounting arrangement for semiconductor elements with solder beads for alignment to receiving surface |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9901781D0 SE9901781D0 (en) | 1999-05-17 |
SE9901781L SE9901781L (en) | 2000-11-18 |
SE523164C2 true SE523164C2 (en) | 2004-03-30 |
Family
ID=20415618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9901781A SE523164C2 (en) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | Mounting arrangement for semiconductor elements with solder beads for alignment to receiving surface |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU4967500A (en) |
SE (1) | SE523164C2 (en) |
WO (1) | WO2000070671A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004037817B4 (en) * | 2004-08-04 | 2014-08-07 | Epcos Ag | Electrical component in flip-chip design |
US8686560B2 (en) * | 2010-04-07 | 2014-04-01 | Maxim Integrated Products, Inc. | Wafer-level chip-scale package device having bump assemblies configured to mitigate failures due to stress |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3871015A (en) * | 1969-08-14 | 1975-03-11 | Ibm | Flip chip module with non-uniform connector joints |
US4545610A (en) * | 1983-11-25 | 1985-10-08 | International Business Machines Corporation | Method for forming elongated solder connections between a semiconductor device and a supporting substrate |
JPH07307410A (en) * | 1994-05-16 | 1995-11-21 | Hitachi Ltd | Semiconductor device |
KR100192766B1 (en) * | 1995-07-05 | 1999-06-15 | 황인길 | Solder ball planarization method of ball grid array semiconductor package using solder ball as an input/output electrode and its circuit structure |
KR20010023027A (en) * | 1997-08-19 | 2001-03-26 | 가나이 쓰토무 | Method for forming bump electrode and method for manufacturing semiconductor device |
-
1999
- 1999-05-17 SE SE9901781A patent/SE523164C2/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-05-17 AU AU49675/00A patent/AU4967500A/en not_active Abandoned
- 2000-05-17 WO PCT/SE2000/000977 patent/WO2000070671A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU4967500A (en) | 2000-12-05 |
SE9901781L (en) | 2000-11-18 |
SE9901781D0 (en) | 1999-05-17 |
WO2000070671A1 (en) | 2000-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6798044B2 (en) | Flip chip in leaded molded package with two dies | |
US6303992B1 (en) | Interposer for mounting semiconductor dice on substrates | |
US4538170A (en) | Power chip package | |
JP4828164B2 (en) | Interposer and semiconductor device | |
TWI485829B (en) | Lead frame and wafer flip chip package using this lead frame | |
US8298870B2 (en) | Method for connecting integrated circuit chip to power and ground circuits | |
US7545028B2 (en) | Solder ball assembly for a semiconductor device and method of fabricating same | |
JP4646642B2 (en) | Package for semiconductor devices | |
JP2001210749A (en) | Wiring board with bump electrodes and its manufacturing method | |
SE523164C2 (en) | Mounting arrangement for semiconductor elements with solder beads for alignment to receiving surface | |
US6392145B1 (en) | Semiconductor device including and integrated circuit housed in an array package having signal terminals arranged about centrally located power supply terminals | |
US8501612B2 (en) | Flip chip structure and method of manufacture | |
US6963129B1 (en) | Multi-chip package having a contiguous heat spreader assembly | |
US6291893B1 (en) | Power semiconductor device for “flip-chip” connections | |
US10242774B2 (en) | Chip resistance element and chip resistance element assembly | |
JP4130277B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device | |
JP4398223B2 (en) | Semiconductor device | |
JPH0358537B2 (en) | ||
US20070278677A1 (en) | Semiconductor module featuring solder balls having lower melting point than that of solder electrode terminals of passive element device | |
JPS5923531A (en) | Semiconductor device | |
JP2741611B2 (en) | Substrate for flip chip bonding | |
JP2000195996A (en) | Electronic circuit module | |
JP2001244390A (en) | Package for semiconductor device and mounting structure | |
JPS6197932A (en) | Compression bonded semiconductor package | |
KR20190041448A (en) | Chip resistor assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |