AT6396U1

AT6396U1 - Verfahren und einrichtung zum benetzen der bumps eines halbleiterchips mit einer flüssigen substanz

Info

Publication number: AT6396U1
Application number: AT0028603U
Authority: AT
Original assignee: Esec Trading Ag
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2003-09-25
Also published as: AT412536B; US6293317B1; ATA5262000A

Abstract

Einrichtung zum Benetzen der Bumps eines Halbleiterchips mit einer flüssigen Substanz (12), mit einer Grundplatte (2), in die wenigstens eine Kavität (3) eingearbeitet ist, und mit einem nach unten offenen, auf der Grundplatte (2) aufliegenden Behälter (4) zur Aufnahme der flüssigen Substanz (12), wobei der Behälter (4) und die Grundplatte (2) im Betrieb relativ zueinander bewegbar sind und der Behälter (4) während der Relativbewegung von der einen Seite der Kavität (3) auf die andere Seite der Kavität (3) bewegbar ist.Eine solche Einrichtung eignet sich insbesondere zum Auftragen von Flussmittel, elektrisch leitendem Epoxy oder Lötpaste auf die Bumps eines Halbleiterchips.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Benetzen der Bumps eines Halbleiter- chips mit einer flüssigen Substanz, wie beispielsweise Flussmittel.

Es ist bekannt, eine ebene Grundplatte mit einer Flussmittelschicht zu versehen, wobei die Schicht mittels Rakeln aufgetragen wird. Bei diesem Verfahren geht ein relativ grosser Anteil des Flussmittels verloren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Auftragen einer flüssigen Substanz auf die Bumps eines
Halbleiterchips zu verbessern.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch ein Verfahren zum Benetzen der Bumps eines Halbleiterchips mit einer flüssigen Substanz, bei dem ein die flüssige Substanz aufnehmender, nach unten offener Behälter und eine Grundplatte, in die wenigstens eine Kavität eingearbeitet ist, relativ zueinander bewegt werden, wobei der Behälter auf der Grundplatte gleitet und der Behälter während der Relativbewegung von der einen Seite der Kavität auf die andere Seite der Kavität bewegt wird, und wobei die Bumps des Halbleiterchips in die Kavität eingetaucht werden.

Eine erfindungsgemässe Einrichtung zum Benetzen der Bumps eines Halbleiterchips mit einer flüssigen Substanz weist eine Grundplatte, in die wenigstens eine Kavität eingearbeitet ist, und einen nach unten offenen, auf der Grundplatte aufliegenden Behälter zur Aufnahme der flüssigen Substanz auf, wobei der Behälter und die Grundplatte im Betrieb relativ zueinander bewegbar sind und der Behälter während der Relativbewegung von der einen Seite der Kavität auf die andere Seite der Kavität bewegbar ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen : Fig.1 eine Einrichtung 1 zum Auftragen einer flüssigen Substanz in der Draufsicht,
Fig. 2 die Einrichtung in der Seitenansicht, und
Fig. 3 eine mit Flussmittel gefüllte Kavität.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in der Draufsicht und in der Seitenansicht eine Einrichtung 1 zum Auftragen einer flüssigen Substanz wie beispielsweise Flussmittel, elektrisch leitendem Epoxy oder Lötpaste. Die Einrichtung 1 besteht aus einer länglichen Grundplatte 2, in die wenigstens eine Kavität 3 eingearbeitet ist, und einem nach unten offenen Behälter 4 zur Aufnahme der flüssigen Substanz. Im Betrieb gleitet der Behälter 4 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit auf der Grundplatte 2 zwischen zwei Positionen P1 und P2, die sich links und rechts der Kavitäten 3 befinden, hin- und her. Die in Bewegungsrichtung gesehen vordere und hintere Wand 5 bzw. 6 des Behälters 4 sind rund ausgebildet, während die Kavitäten 3 quadratisch oder rechteckförmig sind.

Damit wird erreicht, dass das Füllen mit der flüssigen Substanz auf der Mittelachse 7 der Kavität 3 beginnt und endet.

Der Antrieb des Behälters 4 erfolgt z. B. mittels eines Schlittens 8, an dem der Behälter 4 lösbar befestigt ist. Der Schlitten 8 besteht aus einem unteren und einem oberen Schlittenteil 8a bzw. 8b. Der Behälter 4 weist zwei Bolzen 10 auf, die in einer kreisförmigen Ausnehmung im oberen Schlittenteil 8b gelagert sind. Der obere Schlittenteil 8b wird mittels einer Feder gegen den unteren Schlittenteil 8a in Richtung gegen die Grundplatte 2 gezogen, so dass der Behälter 4 mit einer vorbestimmten Kraft auf der Grundplatte 2 aufliegt. Der Schlitten 8 selbst wird mittels eines nicht dargestellten, beispielsweise pneumatischen, Antriebs entlang einer parallel zur Grundplatte verlaufenden Führungsschiene 9 hin- und her bewegt, wobei sich der auf der Grundplatte 2 gleitende Behälter 4 mitbewegt.

Um eine hohe Abriebfestigkeit zu erreichen, sind die Grundplatte 2 und der Behälter 4 bevorzugt aus gehärtetem Chromstahl gefertigt.

Die am Behälter 4 angebrachten Bolzen 10 befinden sich annähernd in der Gleitebene der Grundplatte 2, so dass die vom Schlitten 8 bei der Hin- und Her-Bewegung auf den Behälter 4 ausgeübte Antriebskraft in dieser Gleitebene angreift. Damit wird erreicht, dass die Antriebskraft in der gleichen Ebene angreift wie die zwischen dem Behälter 4 und der Grundplatte 2 wirkenden Reibungskräfte. Die Antriebskraft übt somit kein Drehmoment auf den Behälter 4 aus, so dass der Behälter 4 bei der Hin und Her- Bewegung nicht schaukelt, d. h. nicht von der einen Seite auf die andere Seite kippt.

Die Wand des Behälters 4 ist an ihrer Aussenseite mit einer schräg verlaufenden Kante 11ausgebildet.

Bei der Bewegung des Behälters 4 staut sich die flüssige Substanz an der in Bewegungsrichtung gesehen vorderen Kante 11. Die vom Behälter 4 auf die gestaute flüssige Substanz ausgeübte Kraft steht senkrecht zur Kante 11und drückt daher die flüssige Substanz beim Überfahren der Kavität 3 gegen unten ins Innere der Kavität 3. Die Wand des Behälters 4 weist auch an ihrer Innenseite eine schräg verlaufende Kante auf, so dass die flüssige Substanz beim Überfahren der Kavität 3 auch hier gegen unten ins Innere der Kavität 3 gedrückt wird.

Die Fig. 3 zeigt die mit Flussmittel 12 als flüssiger Substanz gefüllte Kavität 3. Die Dicke d der Flussmittelschicht ist um etwa 20 bis 30 m geringer als die Tiefe t der Kavität 3, wobei aber Flussmittel 12 entlang des Umfangs der Kavität 3 bis zum oberen Rand 13 der Kavität 3 reicht. Dank der Erfmdung ist die Kavität 3 homogen mit Flussmittel 12 gefüllt, wobei die Viskosität des Flussmittels 12 in einem weiten Bereich von mindestens 8000 bis 45000 cP keine Rolle spielt. Beim Eintauchen eines mit Bumps versehenen Halbleiterchips in die Kavität 3 werden daher alle Bumps gleichermassen mit Flussmittel benetzt.

Da es nur auf die Relativbewegung zwischen dem Behälter 4 (Fig. 1) und der Grundplatte 2 ankommt, ist es bei der in der Fig. 1 dargestellten Einrichtung zum Auftragen einer flüssigen Substanz auch möglich, den Behälter 4 ortsfest anzuordnen und die Grundplatte 2 hin und her zu bewegen. Bei einem

weiteren Ausführungsbeispiel könnte dann die Hin und Her-Bewegung der Grundplatte 2 durch eine rotative Bewegung ersetzt werden, wobei dann die Grundplatte 2 eine kreisförmige Scheibe mit den eingearbeiteten Kavitäten 3 wäre, die um ihren Mittelpunkt gedreht wird.

Claims

ANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Benetzen der Bumps eines Halbleiterchips mit einer flüssigen Substanz (12), bei dem ein die flüssige Substanz (12) aufnehmender, nach unten offener Behälter (4) und eine Grundplatte (2), in die wenigstens eine Kavität (3) eingearbeitet ist, relativ zueinander bewegt werden, wobei der Behälter (4) auf der Grundplatte (2) gleitet und der Behälter (4) während der Relativbewegung von der einen Seite der Kavität (3) auf die andere Seite der Kavität (3) bewegt wird, und wobei die Bumps des Halbleiterchips in die Kavität (3) eingetaucht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (2) ortsfest angeordnet ist und dass der Behälter (4) auf der Grundplatte (2) hin- und her gleitet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Behälter (4) eine Antriebskraft ausgeübt wird, die in der Gleitebene der Grundplatte (2) angreift.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (4) ortsfest angeordnet ist und dass die Grundplatte (2) bewegt wird.
5. Einrichtung zum Benetzen der Bumps eines Halbleiterchips mit einer flüssigen Substanz (12), mit einer Grundplatte (2), in die wenigstens eine Kavität (3) eingearbeitet ist, und mit einem nach unten offenen, auf der Grundplatte (2) aufliegenden Behälter (4) zur Aufnahme der flüssigen Substanz (12), wobei der Behälter (4) und die Grundplatte (2) im Betrieb relativ zueinander bewegbar sind und der Behälter (4) während der Relativbewegung von der einen Seite der Kavität (3) auf die andere Seite der Kavität (3) bewegbar ist.
6. Einrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (2) ortsfest angeordnet ist und dass der Behälter (4) zwischen zwei Positionen (Pt; P2), die sich beidseits der wenigstens einen Kavität (3) befinden, auf der Grundplatte (2) hin- und her gleitbar ist (Fig. 1).
7. Einrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (4) von einem Antrieb (8) angetrieben wird, wobei die vom Antrieb (8) auf den Behälter (4) ausgeübte Antriebskraft in der Gleitebene der Grundplatte (2) angreift.
8. Einrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (4) ortsfest angeordnet ist und dass die Grundplatte (2) beweglich ist.
9. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8,dadurch gekennzeichnet, dass eine vordereund eine hintere Wand (5,6) des Behälters (4) auf der Aussenseite mit einer schräg verlaufenden Kante (11) <Desc/Clms Page number 5> ausgebildet sind (Fig. 2).
10. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen aus einem unteren und einem oberen Teil (8a; 8b) bestehenden Schlitten umfasst, wobei der obere Teil (8b) den Behälter (4) aufnimmt und wobei der obere Teil (8b) mittels einer Feder gegen den unteren Teil (8a) gezogen wird, um den Behälter (4) gegen die Grundplatte (2) zu drücken (Fig. 2).
11. Einrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (8b) des Schlittens eine Ausnehmung umfasst, in der ein am Behälter (4) angebrachter Bolzen (10) gelagert ist, wobei sich der Bolzen (10) annähernd in der Gleitebene der Grundplatte (2) befindet (Fig. 2).