WO1996025263A2 - Verfahren zur verbindung eines flexiblen substrats mit einem chip - Google Patents

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WO1996025263A2
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Ghassem Azdasht
Elke Zakel
Herbert Reichl
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Definitions

  • the present invention relates to a method for the thermal connection of contact elements of a flexible fil substrate with contact metallizations of an electronic component according to claims 1, 5 and 7.
  • thermocompression method To connect flexible film substrates with an electronic component, for example a chip, the thermocompression method has hitherto usually been used, in which a so-called thermode is pressed against the contact elements of the substrate under the action of pressure and temperature in order to contact them with contact metallizations of the chip connect.
  • a so-called thermode is pressed against the contact elements of the substrate under the action of pressure and temperature in order to contact them with contact metallizations of the chip connect.
  • the temperature-sensitive plastic carrier layer of the substrate which generally has a decomposition temperature which is in the range of the temperature required for the connection
  • the present invention is based on the object of proposing a method which enables the contact elements of flexible film substrates to be connected to the contact metallizations of electronic components without the need to expose the contact elements in a previous method.
  • an exposure of the contact elements to laser radiation via an optical fiber is provided, a transparent carrier layer or the absorption of the contact elements being used in order to suitably the laser radiation wavelength tuned thereon to conduct the radiation essentially through the carrier layer and to absorb it in the contact elements.
  • the application of laser radiation is superimposed on a pressure, such that during the application of laser radiation the contact elements of the substrate and the contact metallization of the component are pressed together in the area of a placement point of the optical fiber and temperature is applied by means of the laser radiation .
  • Such components can be chips, for example, but also generally substrates provided with pads. Two film substrates can also be connected to one another in the manner according to the invention.
  • the use of radiation energy to apply temperature to contact elements is also known in principle from DD 140 942 for the thermal connection of the contact elements of a transparent substrate to the contact metallizations of a semiconductor.
  • the substrate known from DD 190 942 has a relatively thick, rigid substrate body which, due to its material properties, is suitable for applying the contact pressure required for establishing the thermal connection between the contact elements and the contact metallizations, which is applied via a clamping device will transfer.
  • a complex optical device is necessary which enables the radiation energy to be focused in accordance with the position of the contact elements.
  • the substrate to which the method according to the invention is applied is a flexible film substrate, which is due to its relatively low thickness is much less loadable both thermally and mechanically.
  • the method according to the invention has the advantage that there is a discrete or selective application of the film substrate in the area of the optical fiber attachment point, both with regard to the necessary contact pressure and with regard to the temperature necessary for establishing the connection. In this case, there is also no need for complex focusing optics, which considerably simplifies the apparatus structure required for carrying out the method in comparison with the method known from DD 140 942.
  • the method can be carried out with a minimum of device expenditure.
  • One way of applying pressure is to generate negative pressure in a contact area between the substrate and the component.
  • the substrate is connected to the component in two phases.
  • the carrier layer In a first phase, the carrier layer is subjected to ultrasound-induced mechanical vibrations and pressure in such a way that a carrier layer region covering a connection region of a contact element is exposed.
  • a subsequent second phase there is a
  • This second connection method according to the invention which is alternative to the first method according to the invention, also makes it possible to make contact between a substrate and a component without a pretreatment of the substrate carried out separately from the connection process and independently of this, in a separate method.
  • the first phase which serves to prepare the actual contacting
  • the second phase the actual contacting phase
  • an energy application is selected which is essentially characterized by ultrasound-induced vibrations and pressure, ie forms of energy which prove to be harmless for the plastic carrier layer, since they are only effective discreetly and not overly large areas like a temperature exposure of the carrier layer
  • thermode which is used during the first phase to apply ultraviolet to the carrier layer.
  • sonic and during the second phase to apply temperature and / or ultrasound to the contact element.
  • connection of the substrate to the component also takes place in two phases, but with the difference that during the first phase there is no exposure of the contact element , but an application of the carrier layer with ultrasound-induced mechanical vibrations and pressure, in such a way that a carrier layer area covering a connection region of a contact element is compressed, which is then in a second phase for transmitting the mechanical vibrations induced by ultrasound serves on the contact element.
  • a carrier layer which, due to its flexibility, does not transmit ultrasound vibrations sufficiently is relatively rigid in the state of strong compression and thus becomes a good vibration conductor.
  • FIG. 2 shows a connection method using an energy application combined from ultrasound and temperature.
  • FIG. 1 shows a variant of the first alternative method according to the invention, in which a substrate 10 is acted upon by means of laser radiation 11 for connection to a chip 12.
  • the substrate 10 has a carrier layer 13 made of polyimide, which is used to form contact elements 14, 15 with a metallization 16 applied in this exemplary embodiment of the substrate 10, for example by sputtering.
  • the chip 12 On its upper side facing the contact elements 14, 15 of the substrate 10, the chip 12 has raised contact metallizations 17, usually referred to as bumps, which serve for connection to the contact elements 14, 15.
  • the contact elements 14, 15 of the substrate 10 essentially consist of copper, which is provided with a thin surface coating of gold.
  • the contact metallizations 17 of the chip consist of a gold / tin alloy (Au-Sn 80/20 with a melting temperature of approximately 280 ° C.).
  • connection technology illustrated in FIG. 1 and explained below can be used in the tape automated bonding method as well as in the flip chip method.
  • an optical fiber 18 is used to act on the substrate 10 with laser radiation 11, which is placed on the rear side 19 of the carrier layer 13 with its fiber end face 20 opposite the contact elements 14, 15.
  • the attachment point is chosen so that there is an overlap with a connection region 21 of the contact element 14. It generally applies that the substrate 10 and the chip 12 are positioned relative to one another such that the individual connection regions 21 of the contact elements 14 and 15 are assigned to the respective contact metallizations 17 of the chip 12.
  • the connection of the individual contact elements 14, 15 with the associated contact metallizations 17 can take place in the so-called "single point bonding" method, in which the connections between the individual pairings of contact elements 14 or 15 and contact metallizations are successively 17 are carried out.
  • the application of the laser radiation 11 to the substrate 10 takes place via a laser source 22 coupled to the optical fiber 18, for which the combination of the material for the carrier layer 13 and the material for the contact element 14 results in the combination given above a Nd.YAG laser that emits laser radiation with a wavelength of 1065nm is particularly suitable. Based on this wavelength, the polyimide carrier layer 13 has a transmission of 88%. A considerable proportion of the radiation not passed through is reflected, so that only a comparatively small proportion of radiation is absorbed.
  • the absorption of the laser radiation 11 takes place essentially in the contact element 14 formed from copper, which heats up accordingly.
  • the above-described gap-free coupling of the contact element 14 to the contact metallization 17 results in an essentially loss-free transmission of the laser energy converted into thermal energy into the contact metallization 17, so that the latter heats up to the required melting temperature.
  • the contact elements and the contact metallizations 17 that are combined with one another are advantageous if the connection temperature achieved in the connection area, in particular the temperature resulting therefrom in the carrier layer 13, is monitored by a temperature control not shown here.
  • a temperature control not shown here.
  • FIG. 2 explains a variant of a further method alternative according to the invention, in which the energy is applied to a substrate 25 by means of a thermode 26.
  • the substrate 25 differs from the substrate 10 in that the contact elements 14, 15 are not applied directly to the carrier layer 13, but an adhesive layer 27 is provided in between to connect the contact elements 14, 15 to the carrier layer 13. In the case of a substrate formed in this way, the contact elements can be machined out of a copper foil laminated onto the carrier layer. It is emphasized that the formation of the substrate 10 or 25 has no significant influence on the applicability of the method shown in FIG. 1 and in FIG. 2. Rather, the substrates 10 or 25 shown here as examples could also be exchanged for one another.
  • thermode 26 with its pin-shaped thermode head 28, whose diameter corresponds approximately to that of the optical fiber 18 shown in FIG. 1, is moved against the rear side 19 of the carrier layer 13.
  • the thermal head 28 is moved against the connection region 21 of the contact element 14.
  • the carrier layer 13 and the adhesive layer 27 in the carrier layer region 29 are removed essentially by ultrasound-induced mechanical micro-vibrations of the thermode 26 or the thermode head 28 with simultaneous pressure or a feed movement.
  • thermode 26 Only when the thermal head 28 abuts the contact element 14 at the rear in the connection region 21 is there sufficient energy applied to the thermode 26 in the second phase to melt the contact metallization 17, and at the same time the thermode 26 is pressed against the contact element 14 to ensure good heat coupling.
  • the type of energy application is essentially determined by the materials of the contact elements or the contact metallizations to be connected to one another.
  • the second Phase an exposure to ultrasound, temperature and pressure increased compared to the first phase in order to connect the materials to one another by pressure welding.
  • it is advantageous for the second phase to choose an application of temperature and a low pressure in comparison to the previous example in order to connect the materials to one another in a soldering process.
  • the temperature required to melt the contact metallization 17 and to connect the contact metallization 17 to the contact element 14 is approximately 400 ° C. This temperature is in the range of the decomposition temperature of polyimide (approximately 400 ° C.), so that it becomes clear that an immediate application of the carrier layer 13, that is to say without prior removal of the carrier layer region 29, would result in damage to the carrier layer 13.

Abstract

Verfahren zur thermischen Verbindung von Kontaktelementen (14, 15) eines flexiblen Filmsubstrats (10) mit Kontaktmetallisierungen (17) eines elektronischen Bauelements (12), wobei das flexible Substrat eine Trägerschicht (13) aus transparentem Kunststoff aufweist und eine Energiebeaufschlagung der Kontaktelemente von deren Rückseite her mittels Laserstrahlung (11) erfolgt, wobei die Transparenz der Trägerschicht (13), die Absorption der Kontaktelemente (14, 15) und die Wellenlänge der Laserstrahlung (11) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Laserstrahlung im wesentlichen durch die Trägerschicht (13) hindurchgeleitet und in den Kontaktelementen (14, 15) absorbiert wird, und die Druckbeaufschlagung des Substrats (10) derart erfolgt, daß die Kontaktelemente (14, 15) des Substrats (10) und die Kontaktmetallisierungen (17) des Bauelements (12) während der Beaufschlagung mit Laserstrahlung (11) im Bereich einer Aufsetzstelle der Lichtleitfaser aneinander anliegen.

Description

VERFAHREN ZUR VERBINDUNG EINES FLEXIBLEN SUBSTRATS MIT EINEM
CHIP
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermi¬ schen Verbindung von Kontaktelementen eines flexiblen Fil sub- strats mit Kontaktmetallisierungen eines elektronischen Bau- elements gemäß den Ansprüchen 1, 5 und 7.
Zur Verbindung von flexiblen Filmsubstraten mit einem elektro¬ nischen Bauelement, beispielsweise ein Chip, wird bislang üblicherweise das Thermokompression-Verfahren eingesetzt, bei dem eine sogenannte Thermode unter Einwirkung von Druck und Temperatur gegen Kontaktelemente des Substrats gedrückt wird, um diese mit Kontaktmetallisierungen des Chips zu verbinden. Um hierbei Beschädigungen der temperaturempfindlichen Kunst- stoff-Trägerschicht des Substrats, die in der Regel eine Zer- setzungstemperatur aufweist, die im Bereich der zur Verbindung notwendigen Temperatur liegt, zu verhindern, ist es bei dem bekannten Verfahren erforderlich, vor Beaufschlagung der Kon¬ taktelemente mit Druck und Temperatur die Trägerschicht und gegebenenfalls eine die Trägerschicht mit den Kontaktelementen verbindende Kleberschicht zu entfernen, so daß ein unmittelba- rer Zugriff auf die Kontaktelemente des Substrats von deren Rückseite her möglich ist. Die Entfernung der Trägerschicht erweist sich in der Praxis als sehr aufwendig; in der Regel werden hierzu in einem separaten Verfahren als "Windows" be¬ zeichnete Öffnungen in die Trägerschicht des Substrats geätzt. Derart vorbereitete Substrate lassen sich dann mittels einer als "inner-lead-bonding" bezeichneten Verbindungstechnik im Rahmen eines als "tape-automated-bonding" bezeichneten, auto¬ matisierten Verbindungsverfahrens einsetzen.
Beispielhaft für den derzeitigen Entwicklungsstand von Verfah¬ ren zur thermischen Verbindung von Kontaktelementen eines fle- xiblen Filmsubstrats mit Kontaktelementen eines elektronischen Bauelements wird auf die US 4,970,365 verwiesen. Aus dieser Druckschrift ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Kontakte¬ lemente eines Filmsubstrats aus Polyimid zur Verbindung mit Kontaktmetallisierungen eines Bauelements rückwärtig mit La- serstrahlung beaufschlagt werden. Dabei findet die Beaufschla¬ gung der freiliegenden Kontaktelemente abseits der dünnen Polyimid-Trägerschicht des Filmsubstrats statt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, das ohne die Notwendigkeit, in einem vorhergehenden Verfahren die Kontaktelemente freizulegen, eine Verbindung der Kontaktelemente flexibler Filmsubstrate mit den Kontaktmetallisierungen elektronischer Bauelemente ermöglicht.
Gemäß einer ersten durch die Merkmale des Anspruchs 1 gegebe¬ nen Lösung ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Beauf- schlagung der Kontaktelemente mit Laserstrahlung über eine Lichtleitfaser vorgesehen, wobei eine transparente Träger¬ schicht bzw. die Absorption der Kontaktelemente genutzt wird, um mit einer entsprechend darauf abgestimmten Laserstrahlungs- Wellenlänge die Strahlung im wesentlichen durch die Träger- schicht hindurchzuleiten und in den Kontaktelementen zu absor¬ bieren. Weiterhin wird erfindungsgemäß der Beaufschlagung mit Laserstrahlung eine Druckbeaufschlagung überlagert, derart, daß während der Beaufschlagung mit Laserstrahlung die Kontakt¬ elemente des Substrats und die Kontaktmetallisierung des Bau- elements im Bereich einer Aufsetzstelle der Lichtleitfaser an- einandergedrückt werden und mittels der Laserstrahlung mit Temperatur beaufschlagt werden. Bei derartigen Bauelementen kann es sich beispielsweise um Chips, aber auch allgemein um mit Anschlußflächen versehene Substrate handeln. Auch können zwei Filmsubstrate auf die erfindungsgemäße Art und Weise miteinander verbunden werden. Diese Druckbeaufschlagung verhindert die Ausbildung von Luft¬ spalten zwischen den Kontaktelementen und den Kontaktmetalli¬ sierungen, wodurch eine sichere Wärmekopplung zwischen diesen gegeben ist. Eine unzureichende Wärmekopplung könnte zu einem Wärmestau im Bereich der Kontaktelemente führen, was wiederum eine unerwünschte Temperaturbelastung des Substrats bzw. der Trägerschicht und gegebenenfalls einer die Trägerschicht mit den Kontaktelementen verbindenden Kleberschicht bewirken würde.
Durch Verwendung von Strahlungsenergie zur Temperaturbeauf¬ schlagung der Kontaktelemente werden die im Normalfall bei¬ spielsweise bei einer aus Polyimid gebildeten Kunststoff- Trägerschicht gegebenen guten Transparenzeigenschaften ausge¬ nutzt, um aufgrund der guten Absorptionseigenschaften der me- tallischen Kontaktelemente die für die thermische Verbindung notwendige Temperatur lediglich im Verbindungsbereich zu er¬ zeugen.
Die Verwendung von Strahlungsenergie zur Temperaturbeaufschla¬ gung von Kontaktelementen ist grundsätzlich auch aus der DD 140 942 für die thermische Verbindung der Kontaktelemente ei¬ nes transparenten Substrats mit den Kontaktmetallisierungen eines Halbleiters bekannt. Das aus der DD 190 942 bekannte Substrat weist jedoch einen relativ dicken, steifen Substrat¬ körper auf, der aufgrund seiner Materialeigenschaften dazu ge- eignet ist, den zur Herstellung der thermischen Verbindung zwischen den Kontaktelementen und den Kontaktmetallisierungen notwendigen Anpreßdruck, der über eine Einspannvorrichtung aufgebracht wird, zu übertragen. Darüber hinaus ist bei dem bekannten Verfahren zur Einleitung der Strahlungsenergie in die Kontaktelemente eine aufwendige optische Einrichtung not¬ wendig, die eine Fokussierung der Strahlungsenergie entspre¬ chend der Lage der Kontaktelemente ermöglicht.
Im Gegensatz zu dem aus der DD 190 942 bekannten Substratmate¬ rial handelt es sich bei dem Substrat, auf das das erfindungs- gemäße Verfahren Anwendung findet, um ein flexibles Filmsub¬ strat, das schon aufgrund seiner relativ geringen Stärke sowohl thermisch als auch mechanisch wesentlich weniger be¬ lastbar ist. In dieser Hinsicht weist das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil auf, daß sowohl bezüglich des notwendi¬ gen Anpreßdrucks als auch bezüglich der zur Herstellung der Verbindung notwendigen Temperatur eine diskrete oder punktu- elle Beaufschlagung des Filmsubstrats im Bereich der Aufsetz¬ stelle der Lichtleitfaser gegeben ist. Dabei kann zudem auf eine aufwendige Fokussierungsoptik verzichtet werden, was den zur Durchführung des Verfahrens notwendigen apparativen Aufbau im Vergleich zu dem aus der DD 140 942 bekannten Verfahren we¬ sentlich vereinfacht.
Zwar ist die diskrete Beaufschlagung einer Kontaktstelle zweier zu verbindender Kontaktelemente mittels einer Licht¬ leitfaser, die sowohl zur Druckeinleitung als auch zur Einlei- tung der zur Verbindung notwendigen Energie dient, aus der DE 42 00 492 AI bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren befindet sich jedoch die Lichtleitfaser in unmittelbarem Kontakt mit einem der beiden zu verbindenden Kontaktelemente.
Wenn zur Druckbeaufschlagung die Lichtleitfaser mit ihrer Fa- serendfläche unmittelbar gegen die Trägerschicht des Substrats gedrückt wird, wird die Durchführung des Verfahrens mit einem minimalen Vorrichtungsaufwand möglich.
Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, die Energiebeauf¬ schlagung mittels einer Lichtleitfaser oder einer Lichtleitop- tik vorzunehmen, und zur Druckbeaufschlagung eine separate, also hiervon unabhängige, Andruckeinrichtung zu verwenden. Hierdurch ist es möglich, die Andruckeinrichtung in ihrer Aus¬ führung den jeweils gegebenen, aktuellen Abmessungen des Sub¬ strats bzw. des Bauelements anzupassen.
Eine Möglichkeit zur Druckbeaufschlagung besteht darin, in ei¬ nem Kontaktbereich zwischen dem Substrat und dem Bauelement Unterdruck zu erzeugen.
Gemäß einer zweiten Lösung, deren Merkmale durch den Gegen¬ stand des Anspruchs 4 gegeben sind, erfolgt die Verbindung des Substrats mit dem Bauelement in zwei Phasen. Erfindungsgemäß erfolgt in einer ersten Phase eine Beaufschlagung der Träger¬ schicht mit Ultraschall-induzierten mechanischen Schwingungen und Druck, derart, daß ein einen Anschlußbereich eines Kon¬ taktelements überdeckender Trägerschichtbereich freigelegt wird. In einer nachfolgenden zweiten Phase erfolgt eine
Beaufschlagung des nunmehr im Anschlußbereich rückseitig frei¬ gelegten Kontaktelements mit Druck und Temperatur und/oder Ul¬ traschall-induzierten mechanischen Schwingungen zur Verbindung mit der zugeordneten Kontaktmetallisierung.
Auch dieses zweite erfindungsgemäße, zum ersten erfindungsge¬ mäßen Verfahren alternative Verbindungsverfahren ermöglicht eine Kontaktierung zwischen einem Substrat und einem Bauele¬ ment ohne eine getrennt vom Verbindungsvorgang und unabhängig von diesem durchgeführte Vorbehandlung des Substrats in einem separaten Verfahren. Vielmehr erfolgen gemäß der zweiten er¬ findungsgemäßen Lösung die erste Phase, die zur Vorbereitung der eigentlichen Kontaktierung dient, und die zweite Phase, die eigentliche Kontaktierungsphase, miteinander kombiniert in einem Arbeitsgang. Dabei wird für die "Freilegung" der Kon- taktelemente im Anschlußbereich eine Energiebeaufschlagung ge¬ wählt, die im wesentlichen durch Ultraschall-induzierte Schwingungen und Druck gekennzeichnet ist, also Energieformen, die sich für die Kunststoff-Trägerschicht als unschädlich er¬ weisen, da sie nur diskret wirksam sind und nicht wie eine Temperaturbeaufschlagung der Trägerschicht zu großflächigen
Zersetzungen der Trägerschicht oder zu Delaminationen zwischen den Kontaktelementen und der Trägerschicht führen. Die zur Herstellung der thermischen Verbindung notwendige Temperatur¬ beaufschlagung erfolgt bei dieser zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensalternative übereinstimmend mit der ersten erfin¬ dungsgemäßen Verfahrensalternative lediglich im Verbindungsbe¬ reich zwischen den Kontaktelementen des Substrats und den Kon¬ taktmetallisierungen des Bauelements.
Als besonders vorteilhaft erweist sich die vorgenannte erfin- dungsgemäße Verfahrensalternative, wenn die Energiebeaufschla¬ gung mittels einer stiftförmigen Thermode erfolgt, die während der ersten Phase zur Beaufschlagung der Trägerschicht mit Ul- traschall und während der zweiten Phase zur Beaufschlagung des Kontaktelements mit Temperatur und/oder Ultraschall beauf¬ schlagt wird. Hierdurch wird es nämlich möglich, beide Phasen mit ein und demselben Werkzeug durchzuführen, so daß sich das Verfahren als besonders einfach in der Durchführung erweist und auch nur eine entsprechend einfach ausgebildete Vorrich¬ tung zu dessen Durchführung notwendig ist.
Gemäß einer v/eiteren Lösung, deren Merkmale durch den Gegen¬ stand des Anspruchs 6 gegeben sind, erfolgt die Verbindung des Substrats mit dem Bauelement ebenfalls in zwei Phasen, jedoch mit dem Unterschied, daß während der ersten Phase keine Frei¬ legung des Kontaktelements erfolgt, sondern eine Beaufschla¬ gung der Trägerschicht mit ultraschall-induzierten mechani¬ schen Schwingungen und Druck, derart, daß ein einen Anschluß- bereich eines Kontaktelements überdeckender Trägerschichtbe¬ reich komprimiert wird, der dann in einer zweiten Phase zur Übertragung der durch Ultraschall induzierten mechanischen Schwingungen auf das Kontaktelement dient. Hierbei macht man sich den Effekt zunutze, daß eine an sich aufgrund ihrer Fle- xibilität nur unzureichend Ultraschallschwingungen übertra¬ gende Trägerschicht im Zustand starker Verdichtung relativ starr und somit zu einem guten Schwingungsleiter wird.
Nachfolgend werden die beiden erfindungsgemäßen Verfahrensal¬ ternativen beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläu- tert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Verbindungsverfahren unter Verwendung von Laser¬ strahlung;
Fig. 2 ein Verbindungsverfahren unter Anwendung einer aus Ul¬ traschall und Temperatur kombinierten Energiebeaufschlagung.
Fig. 1 zeigt eine Variante der ersten erfindungsgemäßen Ver¬ fahrensalternative, bei der eine Beaufschlagung eines Sub¬ strats 10 mittels einer Laserstrahlung 11 zur Verbindung mit einem Chip 12 erfolgt. Das Substrat 10 weist eine Trägerschicht 13 aus Polyimid auf, die zur Ausbildung von Kontaktelementen 14, 15 mit einer bei diesem Ausführungsbeispiel des Substrats 10 etwa durch Sput- tern aufgebrachten Metallisierung 16 besteht.
Der Chip 12 weist auf seiner den Kontaktelementen 14, 15 des Substrats 10 zugewandten Oberseite erhöhte, üblicherweise als Bumps bezeichnete Kontaktmetallisierungen 17 auf, die zur Ver¬ bindung mit den Kontaktelementen 14, 15 dienen.
Die Kontaktelemente 14, 15 des Substrats 10 bestehen im we- sentlichen aus Kupfer, das mit einer dünnen Oberflächenbe- schichtung aus Gold versehen ist. Die Kontaktmetallisierungen 17 des Chips bestehen bei diesem Ausführungsbeispiel aus einer Gold-/Zinn-Legierung (Au-Sn 80/20 mit einer Schmelztemperatur von etwa 280°C) .
Die in Fig. 1 dargestellte, nachfolgend erläuterte Verbin¬ dungstechnik ist ebenso beim Tape-Automated-Bonding-Verfahren wie beim Flip-Chip-Verfahren anwendbar.
Zur Beaufschlagung des Substrats 10 mit Laserstrahlung 11 dient bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Lichtleitfaser 18, die auf die den Kontaktelementen 14, 15 ge¬ genüberliegende Rückseite 19 der Trägerschicht 13 mit ihrer Faserendfläche 20 aufgesetzt wird. Die Aufsetzstelle ist dabei so gewählt, daß sich eine Überdeckung mit einem Anschlußbe¬ reich 21 des Kontaktelements 14 ergibt. Allgemein gilt, daß das Substrat 10 und der Chip 12 so zueinander positioniert sind, daß die einzelnen Anschlußbereiche 21 der Kontaktele¬ mente 14 bzw. 15 den jeweiligen Kontaktmetallisierungen 17 des Chips 12 zugeordnet sind. Die Verbindung der einzelnen Kon¬ taktelemente 14, 15 mit den zugeordneten Kontaktmetallisierun- gen 17 kann im sogenannten "single-point-bonding"-Verfahren erfolgen, bei dem nacheinander die Verbindungen zwischen den einzelnen Paarungen aus Kontaktelementen 14 bzw. 15 und Kon¬ taktmetallisierungen 17 durchgeführt werden.
Zur thermischen Verbindung zwischen einem Kontaktelement 14 und einer zugeordneten Kontaktmetallisierung 17 wird das Sub- strat 10 mit der Faserendfläche 20 der Lichtleitfaser 18 gegen den Chip 12 gepreßt, so daß das Kontaktelement 14 und die Kontaktmetallisierung 17 spaltfrei aneinander anliegen. Die Beaufschlagung des Substrats 10 mit der Laserstrahlung 11 er- folgt über eine an die Lichtleitfaser 18 angekoppelte Laser¬ quelle 22, für die sich bei der vorstehend angegebenen Kombi¬ nation aus dem Material für die Trägerschicht 13 und dem Mate¬ rial für das Kontaktelement 14 besonders ein Nd.YAG-Laser eignet, der eine Laserstrahlung mit einer Wellenlänge von 1065nm emittiert. Bezogen auf diese Wellenlänge weist die Po- lyimid-Trägerschicht 13 eine Transmission von 88% auf. Ein er¬ heblicher Anteil der nicht hindurchgeleiteten Strahlung wird reflektiert, so daß lediglich ein vergleichsweise geringer Strahlungsanteil absorbiert wird. Die Absorption der Laser- Strahlung 11 erfolgt im wesentlichen in dem aus Kupfer gebil¬ deten Kontaktelement 14, das sich entsprechend erwärmt. Über die vorstehend beschriebene spaltfreie Ankopplung des Kontakt¬ elements 14 an die Kontaktmetallisierung 17 erfolgt eine im wesentlichen verlustfreie Weiterleitung der in Wärmeenergie umgesetzten Laserenergie in die Kontaktmetallisierung 17, so daß sich diese auf die erforderliche Schmelztemperatur er¬ wärmt.
Um zu verhindern, daß es zu einer Überhitzung im Verbindungs¬ bereich zwischen dem Kontaktelement 14 und der Kontaktmetalli- sierung 17 mit Ausbildung eines entsprechenden Wärmestaus kommt, ist es insbesondere in dem Fall, daß die Leistung der verwendeten Laserquelle noch nicht 100%ig auf die miteinander kombinierten Materialen des Substrats, der Kontaktelemente und der Kontaktmetallisierungen 17 abgestimmt ist, vorteilhaft, wenn die im Verbindungsbereich erzielte Verbindungstemperatur, insbesondere die sich daraus in der Trägerschicht 13 ergebende Temperatur, durch eine hier nicht näher dargestellte Tempera¬ turregelung überwacht wird. Dies kann beispielsweise unter Zu¬ hilfenahme eines Infrarot-Detektors 23 erfolgen, der die von der Trägerschicht 13 bzw. der Faserendfläche 20 reflektierte Infrarotstrahlung umgelenkt über ein Prisma 24 erfaßt und als entsprechendes Regelsignal an eine hier nicht näher darge¬ stellte Temperaturregeleinrichtung weiterleitet. Fig. 2 erläutert eine Variante einer weiteren erfindungsgemä¬ ßen Verfahrensalternative, bei der die Energiebeaufschlagung eines Substrats 25 mittels einer Thermode 26 erfolgt.
Das Substrat 25 unterscheidet sich von dem Substrat 10 darin, daß die Kontaktelemente 14, 15 nicht unmittelbar auf die Trä¬ gerschicht 13 aufgebracht sind, sondern zwischenliegend eine Kleberschicht 27 zur Verbindung der Kontaktelemente 14, 15 mit der Trägerschicht 13 vorgesehen ist. Bei einem derartig ausge¬ bildeten Substrat können die Kontaktelemente aus einer auf die Trägerschicht auflaminierten Kupferfolie herausgearbeitet sein. Es wird betont, daß die Ausbildung des Substrats 10 bzw. 25 keinen wesentlichen Einfluß auf die Anwendbarkeit des in Fig. 1 und in Fig. 2 dargestellten Verfahrens hat. Vielmehr könnten die hier beispielhaft dargestellten Substrate 10 oder 25 auch gegeneinander ausgetauscht werden.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Verfahrensvariante wird die Thermode 26 mit ihrem stiftförmigen Thermodenkopf 28, der im Durchmesser in etwa mit der in Fig. 1 dargestellten Lichtleit¬ faser 18 übereinstimmt, gegen die Rückseite 19 der Träger- Schicht 13 gefahren. Der Thermodenkopf 28 wird in einer ersten Phase des Verbindungsvorgangs gegen den Anschlußbereich 21 des Kontaktelements 14 bewegt. Hierzu wird im wesentlichen durch Ultraschall-induzierte mechanische Mikroschwingungen der Ther¬ mode 26 bzw. des Thermodenkopfs 28 unter gleichzeitiger Druck- einwirkung bzw. einer Vorschubbewegung die Trägerschicht 13 sowie die Kleberschicht 27 im Trägerschichtbereich 29 ent¬ fernt. Erst wenn der Thermodenkopf 28 im Anschlußbereich 21 rückwärtig am Kontaktelement 14 anliegt, erfolgt in der zwei¬ ten Phase eine zum Aufschmelzen der Kontaktmetallisierung 17 ausreichende Energiebeaufschlagung der Thermode 26, wobei gleichzeitig zur Sicherstellung einer guten Wärmekopplung die Thermode 26 gegen das Kontaktelement 14 gedrückt wird.
Die Art der Energiebeaufschlagung wird im wesentlichen durch die miteinander zu verbindenden Materialien der Kontaktele- mente bzw. der Kontaktmetallisierungen bestimmt. Bei einer Gold/Gold-Kontaktierung erfolgt beispielsweise in der zweiten Phase eine Beaufschlagung mit Ultraschall, Temperatur und ge¬ genüber der ersten Phase erhöhten Druck, um die Materialien durch eine Preßschweißung miteinander zu verbinden. Bei einer Gold/Zinn-Kontaktierung ist es vorteilhaft für die zweite Phase eine Beaufschlagung mit Temperatur und einen im Ver¬ gleich zum vorhergehenden Beispiel geringen Druck zu wählen, um die Materialien in einem Lötvorgang miteinander zu verbin¬ den.
Die zum Aufschmelzen der Kontaktmetallisierung 17 und zur Ver- bindung der Kontaktmetallisierung 17 mit dem Kontaktelement 14 notwendige Temperatur liegt bei etwa 400°C. Diese Temperatur liegt im Bereich der Zersetzungstemperatur von Polyimid (etwa 400°C), so daß deutlich wird, daß eine unmittelbare Beauf¬ schlagung der Trägerschicht 13, also ohne vorhergehende Ent- fernung des Trägerschichtbereichs 29, eine Beschädigung der Trägerschicht 13 zur Folge hätte.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur thermischen Verbindung von Kontaktelementen eines flexiblen Filmsubstrats mit Kontaktmetallisierungen eines elektronischen Bauelements, wobei das flexible Filmsubstrat eine Trägerschicht aus Kunststoff aufweist und eine Beaufschlagung der Kontaktelemente mit Laser¬ strahlung über eine Lichtleitfaser von deren Rückseite her erfolgt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Beaufschlagung mit Laserstrahlung (11) die Trans- parenz der Trägerschicht (13), die Absorption der Kon¬ taktelemente (14, 15) und die Wellenlänge der Laserstrah¬ lung (11) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die La¬ serstrahlung im wesentlichen durch die Trägerschicht hin¬ durchgeleitet und in den Kontaktelementen (14, 15) absor- biert wird und eine Druckbeaufschlagung des Substrats
(19) über die Lichtleitfaser (18) derart erfolgt, daß die Kontaktelemente (14, 15) des Substrats (10) und die Kon¬ taktmetallisierung (17) des Bauelements (12) während der Beaufschlagung mit Laserstrahlung (11) im Bereich einer Aufsetzstelle der Lichtleitfaser (18) aneinander anlie¬ gen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lichtleitfaser (18) zur Druckbeaufschlagung mit ihrer Faserendfläche (20) unmittelbar gegen die Träger¬ schicht (13) des Substrats (10) gedrückt wird.
3. Verfahren zur thermischen Verbindung von Kontaktelementen eines flexiblen Filmsubstrats mit Kontaktmetallisierungen eines elektronischen Bauelements, wobei das flexible Sub¬ strat eine Trägerschicht aus Kunststoff aufweist und eine Energiebeaufschlagung der Kontaktelemente von deren Rück¬ seite her erfolgt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in einer ersten Phase eine Beaufschlagung der Träger¬ schicht (13) mit Ultraschall-induzierten mechanischen Schwingungen und Druck erfolgt, derart, daß ein einen An¬ schlußbereich (21) eines Kontaktelements (14, 15) über¬ deckender Trägerschichtbereich (29) freigelegt wird, und in einer zweiten Phase eine Beaufschlagung des Kontakt¬ elements (14, 15) mit Druck und Temperatur und/oder Ul- traschall-induzierten mechanischen Schwingungen zur Ver¬ bindung mit der zugeordneten Kontaktmetallisierung (17) erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Energiebeaufschlagung mittels einer stiftför igen Thermode (26) erfolgt, wobei die Thermode (26) während der ersten Phase zur Beaufschlagung der Trägerschicht (13) mit Ultraschall und während der zweiten Phase zur Beaufschlagung des Kontaktelements (14, 15) mit Tempera- tur und/oder Ultraschall beaufschlagt wird.
5. Verfahren zur thermischen Verbindung von Kontaktelementen eines flexiblen Filmsubstrats mit Kontaktmetallisierungen eines elektronischen Bauelements, wobei das flexible Sub¬ strat eine Trägerschicht aus Kunststoff aufweist und eine Energiebeaufschlagung der Kontaktelemente von deren Rück¬ seite her erfolgt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in einer ersten Phase eine Beaufschlagung der Träger¬ schicht (13) mit Ultraschall-induzierten mechanischen Schwingungen und Druck erfolgt, derart, daß ein einen An¬ schlußbereich (21) eines Kontaktelements (14, 15) über¬ deckender Trägerschichtbereich (29) komprimiert wird und in einer zweiten Phase über den komprimierten Träger¬ schichtbereich eine Beaufschlagung des Kontaktelements (14, 15) mit Ultraschall-induzierten mechanischen Schwin¬ gungen zur Verbindung mit der zugeordneten Kontaktmetal- lisierung (17) erfolgt.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003030248A2 (en) * 2001-10-02 2003-04-10 Poly-Flex Circuits Limited Method of mounting an electronic device on a substrate by a laser beam
GB2386251A (en) * 2001-12-19 2003-09-10 Visteon Global Tech Inc System and method for soldering surface mount components to a substrate using a laser
US20220359455A1 (en) * 2021-05-06 2022-11-10 Stroke Precision Advanced Engineering Co., Ltd. Method for transferring electronic device

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19751487A1 (de) 1997-11-20 1999-06-02 Pac Tech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Verbindung von Anschlußflächen zweier Substrate
DE19901623B4 (de) * 1999-01-18 2007-08-23 Pac Tech-Packaging Technologies Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Verbindung von Anschlußflächen zweier Substrate
US6299713B1 (en) * 1999-07-15 2001-10-09 L. M. Bejtlich And Associates, Llc Optical radiation conducting zones and associated bonding and alignment systems
US6501043B1 (en) * 1999-10-22 2002-12-31 Medtronic, Inc. Apparatus and method for laser welding of ribbons
DE10036900C2 (de) 2000-07-28 2002-07-11 Siemens Ag Verfahren zur Kontaktierung einer flexiblen Leiterplatte mit einem Kontaktpartner und Anordnung aus flexibler Leiterplatte und Kontaktpartner
DE20020373U1 (de) * 2000-12-01 2002-04-04 Bosch Gmbh Robert Kabelbaumstecker, insbesondere als planare Zweizellen-Grenzstromsonde mit angespritztem Deckelelement
DE10124770C1 (de) * 2001-05-21 2002-10-17 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Kontaktierung eines elektrischen Bauelementes mit einem eine Leiterstruktur aufweisenden Substrat
DE10125497C2 (de) * 2001-05-23 2003-06-05 Pac Tech Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kontaktsubstrats sowie Kontaktsubstrat
EP1278240A2 (de) 2001-07-10 2003-01-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Verfahren zur Transferierung von einem Bauelement auf einen Verbindungsträger durch Löten ohne zusätzliches Lötmaterial
US6706402B2 (en) 2001-07-25 2004-03-16 Nantero, Inc. Nanotube films and articles
DE10147789B4 (de) * 2001-09-27 2004-04-15 Infineon Technologies Ag Vorrichtung zum Verlöten von Kontakten auf Halbleiterchips
US6776050B2 (en) * 2001-09-28 2004-08-17 Osrano Opto Semiconductors Gmbh Support for bending test of flexible substrates
DE10149140A1 (de) * 2001-10-05 2003-04-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Verbindung einer Siliziumplatte mit einer weiteren Platte
JP4206320B2 (ja) 2003-09-19 2009-01-07 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置の製造方法
US20060196600A1 (en) * 2005-03-03 2006-09-07 Gi-Jung Nam Apparatus and method for bonding anisotropic conductive film using laser beam
DE102005029407B4 (de) * 2005-06-24 2008-06-19 Mühlbauer Ag Verfahren und Vorrichtung zum dauerhaften Verbinden integrierter Schaltungen mit einem Substrat
DE102005035102A1 (de) * 2005-07-27 2007-02-01 Robert Bosch Gmbh Elektrisch leitende Verbindung und Verfahren zum Herstellen einer solchen
JP4514722B2 (ja) * 2006-02-20 2010-07-28 富士通セミコンダクター株式会社 フィルム貼り付け方法、フィルム貼り付け装置および半導体装置の製造方法
KR100777575B1 (ko) * 2006-03-20 2007-11-16 주식회사 젯텍 레이저를 이용한 전자부품의 접속 방법 및 장치
JP2008227409A (ja) * 2007-03-15 2008-09-25 Omron Corp 接合装置および接合方法
DE102009017659A1 (de) * 2009-04-16 2010-10-28 Schott Ag Verfahren zur leitenden Verbindung eines Bauelementes auf einem transprenten Substrat
CN103474588B (zh) * 2013-09-30 2016-04-13 上海大学 Oled封装装置及oled封装方法
CN103474587B (zh) * 2013-09-30 2015-12-02 上海大学 Oled封装装置
DE102014205015B4 (de) 2014-03-18 2023-03-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Verbinden zweier elektrisch leitender Bauteile mittels eines Laserstrahls und Bauteileverbund
DE102016100561A1 (de) * 2016-01-14 2017-07-20 Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh Verfahren zur Platzierung und Kontaktierung eines Prüfkontakts
DE102017201679A1 (de) 2017-02-02 2018-08-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Fügen von Bauteilen auf eine Trägerstruktur unter Einsatz von elektromagnetischer Strahlung
US11410961B2 (en) 2020-03-17 2022-08-09 Micron Technology, Inc. Methods and apparatus for temperature modification in bonding stacked microelectronic components and related substrates and assemblies

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4119260A (en) * 1976-09-21 1978-10-10 G. Rau Method of making an electrical contact element
DD140942A1 (de) * 1978-12-20 1980-04-02 Horst Ahlers Verfahren und anordnung zur mikroverbindungstechnik mittels laser
EP0292295A2 (de) * 1987-05-20 1988-11-23 Hewlett-Packard Company Automatisches Filmträgerbonden ohne Höcker
US4906812A (en) * 1988-12-22 1990-03-06 General Electric Company Fiber optic laser joining apparatus
US4970365A (en) * 1989-09-28 1990-11-13 International Business Machines Corporation Method and apparatus for bonding components leads to pads located on a non-rigid substrate
DE4200492A1 (de) * 1991-10-04 1993-04-08 Ghassem Dipl Ing Azdasht Vorrichtung zum elektrischen verbinden von kontaktelementen
US5360426A (en) * 1990-10-12 1994-11-01 Carl-Zeiss-Stiftung Force-controlled contact applicator for laser radiation

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE140942C (de)
DE420049C (de) 1924-03-22 1925-10-15 Maschb Anstalt Humboldt Zwischenwand fuer Rohr- und Verbundmuehlen
US4978385A (en) 1987-05-29 1990-12-18 Daicel Chemical Industries Ltd. 4-halopyridine-3-carboxamide compounds and herbicidal compositions thereof
JPH03203340A (ja) * 1989-12-29 1991-09-05 Hitachi Ltd ワイヤボンディング方法および装置
JPH0429338A (ja) * 1990-05-24 1992-01-31 Nippon Mektron Ltd Ｉｃの搭載用回路基板及びその搭載方法
US5055652A (en) 1990-10-01 1991-10-08 General Electric Company Laser soldering of flexible leads
US5354392A (en) * 1992-01-24 1994-10-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for connecting a wiring arranged on a sheet with another wiring arranged on another sheet by ultrasonic waves
JP3109757B2 (ja) * 1992-01-29 2000-11-20 株式会社日立製作所 テープキャリアパッケージと回路基板との接続方法
JP2813507B2 (ja) * 1992-04-23 1998-10-22 三菱電機株式会社 ボンディング方法およびボンディング装置
US5341979A (en) * 1993-09-03 1994-08-30 Motorola, Inc. Method of bonding a semiconductor substrate to a support substrate and structure therefore
US5847356A (en) 1996-08-30 1998-12-08 Hewlett-Packard Company Laser welded inkjet printhead assembly utilizing a combination laser and fiber optic push connect system
JP3301355B2 (ja) * 1997-07-30 2002-07-15 日立電線株式会社 半導体装置、半導体装置用ｔａｂテープ及びその製造方法、並びに半導体装置の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4119260A (en) * 1976-09-21 1978-10-10 G. Rau Method of making an electrical contact element
DD140942A1 (de) * 1978-12-20 1980-04-02 Horst Ahlers Verfahren und anordnung zur mikroverbindungstechnik mittels laser
EP0292295A2 (de) * 1987-05-20 1988-11-23 Hewlett-Packard Company Automatisches Filmträgerbonden ohne Höcker
US4906812A (en) * 1988-12-22 1990-03-06 General Electric Company Fiber optic laser joining apparatus
US4970365A (en) * 1989-09-28 1990-11-13 International Business Machines Corporation Method and apparatus for bonding components leads to pads located on a non-rigid substrate
US5360426A (en) * 1990-10-12 1994-11-01 Carl-Zeiss-Stiftung Force-controlled contact applicator for laser radiation
DE4200492A1 (de) * 1991-10-04 1993-04-08 Ghassem Dipl Ing Azdasht Vorrichtung zum elektrischen verbinden von kontaktelementen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 470 (E-1139), 28.November 1991 & JP,A,03 203340 (HITACHI LTD;OTHERS: 01), 5.September 1991, *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003030248A2 (en) * 2001-10-02 2003-04-10 Poly-Flex Circuits Limited Method of mounting an electronic device on a substrate by a laser beam
WO2003030248A3 (en) * 2001-10-02 2003-10-16 Poly Flex Circuits Ltd Method of mounting an electronic device on a substrate by a laser beam
US7642126B2 (en) 2001-10-02 2010-01-05 Poly-Flex Circuits Limited Method of manufacturing circuits
GB2386251A (en) * 2001-12-19 2003-09-10 Visteon Global Tech Inc System and method for soldering surface mount components to a substrate using a laser
GB2386251B (en) * 2001-12-19 2004-02-11 Visteon Global Tech Inc System and method for soldering surface mount components to a substrate using a laser
US20220359455A1 (en) * 2021-05-06 2022-11-10 Stroke Precision Advanced Engineering Co., Ltd. Method for transferring electronic device

Also Published As

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DE19504967A1 (de) 1996-08-22
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