[發明專利]利用連接材料的凸粒的相互連接系統

無效

• 申請號: 96109910.0
• 申請日: 1996-07-12
• 公開（公告）號: CN1152190A
• 公開（公告）日: 1997-06-18
• 發明（設計）人: K·M·發龍;C·R·勒科茲;M·V·皮爾森
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 馬鐵良,鄒光新

本發明的領域涉及倒裝式芯片的制造、重熔焊劑將倒裝式芯片附著到芯片載體形成模塊，制造芯片載體、模塊和包括表面安裝元件的其它元部件，特別是表面對表面附著的元部件(例如球粒格網陣列(BGA)式模塊)，以及特別是焊劑在這些表面安裝元件(SMC)的端接點上的淀積、重熔焊劑將這些元件附著到電路板上、在制造信息管理系統中最終組件的使用、漏印孔板布料、孔板式漏印機、漏印孔板的制造、焊劑預成形物的制備、以及焊劑糊料和焊劑預成形物向基片的淀積，特別是由敷料器的重熔轉移。

如下的背景技術和本申請的另外部分結合一起能夠使本領域的專業人員利用本申請的發明無需經過實驗，并且這些背景技術不是對優先權和權利要求的確認，而是已經進行的檢索結果。

自從由Miller在US專利3401126和3429040中首先提出建議以來，已經通過利用C4(可控塌陷的芯片連接)技術將焊劑凸粒(bump)連接術用于安裝IC(集成計算機芯片)。在由Dally的封裝電子器件的系統(McGraw-Hill?1990第113頁)中指出：“芯片粘接貼片(pad)已使用在芯片表面范圍內的區域陣列中。這些粘接貼片按10密耳的中心距，直徑為5密耳。在陶瓷基片上形成匹配的粘接貼片，使得在芯片上的貼片和陶瓷上的貼片符合一致。直徑5密耳的焊劑球粒置于在陶瓷基片貼片上……并使芯片相對于基片對準定位。組件被加熱直至焊劑球粒開始軟化并且當該球粒同時浸潤兩種貼片時發生可控的球粒塌陷。已經提出無數的焊劑結構用于安裝IC芯片，以及用于對電路的不同標高部分的相互連接，以及用于電子器件的封裝?！?/p>

已經根據移畫印花法開發了焊劑的重熔轉移技術，用于將附著連接倒裝式芯片的低共熔點焊劑淀積到有機基片上的金屬貼片。利用光顯影的薄層光敏抗蝕劑涂敷不銹鋼的轉印圖案，以便形成與在倒裝式芯片上的C4連接件相同的窗口。厚層的低共熔點Pb/Sn焊劑電鍍到在窗口處的轉印圖案上。該轉印圖案定位在與連接貼片對準的有機材料載體上，并且加熱該轉移圖案，以便重熔轉移焊劑使其由轉印圖案到載體上的貼片上。然后，將倒裝式芯片置于在該焊劑上的具有C4貼片的載體上并加熱重熔，以便將芯片連接到貼片上。

在授予Christie的US專利4999699、5089440、以及5194930中，建議使用環氧樹脂封裝以便延長倒裝式芯片連接件的疲勞壽命。授予Beckham的US專利4604644提出用于封裝C4連接件的材料和結構。授予Iton的US專利4701482和Christie等人的專利申請(序列號08/493126，申請日90，3，14)公開了各種環氧樹脂，并在選擇用于電子器件的環氧樹脂方面提供指導。

“球粒格網陣列：新型熱封裝”(由Terry?Costlow提出)以及“焊劑球粒構成連接點”(由Glend?a?Derman提出)(兩者均在電子工程時代1993，3，15)，建議利用焊劑球粒將陶瓷或撓性芯片載體連接到電路板上。球粒格網陣列式模塊包括的元件具有分別被稱為PBGA，CBGA和TBGA模塊的塑料(有機材料)、陶瓷和帶狀載體的基片。

在US專利3518756、3988405以及4202007中，以及“多層陶瓷模塊的制造技術”(由H.D.Kaiser等人提出，固態技術。1972，5第35-40頁)以及“在厚膜多層技術中第三維”(由W.L.Clough提出，Microelectronics微電子學)第13卷第9期(1970)第23-30頁)中建議多層陶瓷芯片載體的制造。用于電子器件封裝基片的通用陶瓷材料包括氧化鋁、氧化鈹和氮化鋁。“無針式模塊連接件”(由Stephans提出，在IBM技術公開快報，第20卷第10期，1978，3)建議一種利用銅球粒的陶瓷球粒格網陣列式模塊。授予Braun的US專利5118027建議將焊劑球粒置于準直的船形件中，真空固定球粒，同時將低共熔點焊劑淀積在球粒上，將船形件與在基片上的導電貼片對準，在加熱器中重熔，然后移去船形件。授與Bitaillou的歐洲專利文件0263222A建議將焊劑球粒附著到陶瓷基片中的通道中，形成球粒格網陣列式模塊。

授與Behun的US專利4914814建議在各貼片上澆鑄柱狀物，以便形成陶瓷柱狀物格網陣列式模塊，對石墨板鉆孔，使之具有與在芯片載體基片底部上的金屬貼片對應的通孔，然后將3/97的Sn/Pb焊劑置入孔中。然后將該板和載體襯底加熱，以便熔融該預成形物，將液體焊劑連接到貼片上，然后將該板和載體基片冷卻，并將該板由載體移走，剩下澆鑄到貼片上的柱形件。