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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement mit einem externen
Anschluss auf einer Elektrodenkontaktstelle, die auf einem Halbleitersubstrat
angeordnet ist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung desselben.
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Da
die Mikroelektronikindustrie fortfährt, zunehmend komplexe Bauelemente
mit extrem kleinen Merkmalabmessungen zu entwickeln, wird das Erzeugen
von zuverlässigen
Zwischenverbindungssystemen zu einer signifikanten Herausforderung.
Ein allgemeines Verfahren zum Anbringen einer Chippackung an einer
Kompositleiterplatte (PCB) erfolgt mit einer Ball-Grid-Array(BGA)-Konfiguration.
In dieser Konfiguration stellen Lotkugeln sowohl die elektrische
als auch die mechanische Verbindung zwischen der Chippackung und
der PCB bereit.
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Der
Prozess zum Koppeln der Chippackung an die PCB beinhaltet typischerweise
einen oder mehrere Temperaturzyklen, wie einen Lotmittelaufschmelzschritt
als ein Beispiel. Außerdem
kann eine Zuverlässigkeitsprüfung die
Betriebsumgebung des resultierenden Bauelements mittels Durchführen von extremen
Temperaturzyklen simulieren. Wäh rend dieser
Temperaturzyklen verursacht eine Fehlanpassung zwischen dem thermischen
Ausdehnungskoeffizienten (CTE) des Chippackungssubstrats und dem CTE
der PCB eine Lokalisierung mechanischer Spannung an den Lotkugeln.
Die erzeugte mechanische Spannung ist proportional sowohl zur CTE-Fehlanpassung
zwischen dem Chippackungssubstrat und der PCB als auch zur Temperaturänderung.
Somit führen
große
Differenzen im CTE und große
Temperaturvariationen zu einer hohen mechanischen Spannung, die
an den Lotkugeln lokalisiert ist. Diese lokalisierte mechanische
Spannung kann zu Rissen in den Lotkugeln führen. Selbst kleine Risse können zu
einer Zunahme des Widerstands der Lotkugelverbindung führen, welche
die Betriebszuverlässigkeit
des resultierenden Bauelements nachteilig beeinflussen kann. Speziell
ist die effektive Fläche
für eine
elektrische Leitung reduziert, wenn Risse in der Lotkugel auftreten,
wodurch der Widerstand der Verbindung zunimmt. Wenn sich jedoch
die Risse durch die Lotkugel hindurch fortsetzen können, zum Beispiel
durch wiederholte Temperaturzyklen, kann die Lotkugelverbindung
vollständig
ausfallen, was eine Unterbrechung zwischen der Chippackung und der
PCB verursacht.
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1 ist
eine Mikroaufnahme, die eine gerissene Lotkugel 3 zwischen
einer Halbleiterchippackung 2 mit einer Bondkontaktstelle 4 und
einer Leiterplatte 6 mit einer Kontaktstelle 8 zeigt.
Wie in 1 gezeigt, ist der Punkt, an dem am wahrscheinlichsten
ein Riss in der Lotkugelverbindung erzeugt wird, eine der Ecken,
an denen die Lotkugel 3 mit der Bondkontaktstelle 4 oder
der Kontaktstelle 8 koppelt. Dies ist detailliert bei A
und B von 1 gezeigt. Risse können sich
jedoch auch an mittleren Teilen der Lotkugel 3 bilden.
Wie ebenfalls in 1 gezeigt, befindet sich bei
einem Detail C ein Riss, der sich entlang der gesamten Breite der
Lotkugel 3 ausgebreitet hat. Die in den Details A, B und
C gezeigten Risse können
zu einer Degradation der Lotmittelverbindung, einer reduzierten
Zuverlässigkeit
der Lotmittelverbindung und/oder einem vollstän digen Ausfall der Lotmittelverbindung
führen,
was jeweils zu einem Bauelementausfall führen kann.
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Ein
Verfahren zur Minimierung einer Ausbreitung von Rissen in Lotkugeln
ist in der Patentschrift
US 6
959 856 offenbart, die zeigt, dass ein Metallvorsprung
in einem Lothügel
eingebettet ist. Der Metallvorsprung wirkt als ein Hindernis für Rissausbreitung. Wenngleich
jedoch diese bekannte Struktur die Rissausbreitung reduzieren kann,
um eine Unterbrechung zu verhindern, beseitigt sie nicht die Zunahme des
Widerstands aufgrund der Risse in der Lotkugel.
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Der
Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines
Halbleiterbauelements der eingangs genannten Art sowie eines Verfahrens
zur Herstellung desselben zugrunde, welche die oben erwähnten Schwierigkeiten
des Standes der Technik reduzieren oder vermeiden und insbesondere
eine Minimierung einer Rissausbreitung und/oder nachteiliger Effekte
auf den Widerstand der externen Anschlussverbindung aufgrund von
Rissen ermöglicht.
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Die
Erfindung löst
dieses Problem durch die Bereitstellung eines Halbleiterbauelements
mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 18 oder 19 und eines Verfahrens
mit den Merkmalen des Anspruchs 21. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Einige
Ausführungsformen
der Erfindung stellen ein Halbleiterbauelement mit einem Substrat, einer
Elektrodenkontaktstelle, die auf dem Substrat angeordnet ist, einem
externen Anschluss, der auf der Elektrodenkontaktstelle angeordnet
ist, einem Behälter,
der sich von der Elektrodenkontaktstelle in den externen Anschluss
hinein erstreckt, und einer leitfähigen Flüssigkeit, die im Inneren des
Behälters angeordnet
ist, bereit. Die leitfähige
Flüssigkeit
wird fest, wenn sie Luft ausgesetzt wird. Wenn sich ein Riss in
dem externen Anschluss bildet, unterdrückt der Behälter eine Ausbreitung des Risses.
Wenn der Riss den Behälter
durchbricht, füllt
die leitfähige
Flüssigkeit
des Weiteren den Riss und kann sich in dem Riss verfestigen, wenn
sie Luft ausgesetzt wird.
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Gemäß der Erfindung
wird eine Rissausbreitung innerhalb des externen Anschlusses unterdrückt. Wenn
zum Beispiel ein Riss den Behälter durchbricht,
der die leitfähige
Flüssigkeit
beinhaltet, füllt
die leitfähige
Flüssigkeit
von dem Behälter
den Riss, wobei der Widerstand, d.h. die Leitfähigkeitscharakteristika der
Verbindung, wiederhergestellt wird. Daher weisen Verbindungen zwischen
Chippackungen und PCBs gemäß Ausführungsformen
der Erfindung eine verbesserte Zuverlässigkeit gegenüber den
vorstehend erläuterten
herkömmlichen
Ausführungsformen
auf.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung werden im Folgenden beschrieben und sind in den Zeichnungen
gezeigt, die außerdem
die vorstehend zum leichteren Verständnis der Erfindung erläuterte herkömmliche
Ausführungsform
zeigen. In den Zeichnungen sind:
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1 eine
Mikroaufnahme, die eine gerissene Lotkugel zwischen einer Halbleiterchippackung und
einer Leiterplatte gemäß dem Stand
der Technik zeigt,
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2 eine
Querschnittansicht eines externen Anschlusses und eines langgestreckten
Behälters
gemäß der Erfindung,
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3 eine
Querschnittansicht eines externen Anschlusses und eines langgestreckten
Behälters,
der eine Halbleiterchippackung mit einer Leiterplatte gemäß der Erfindung
verbindet,
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4 eine
Querschnittansicht einer Halbleiterchippackung, die mit einer Leiterplatte
gemäß der Erfindung
verbunden ist,
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5 eine
Querschnittansicht eines externen Anschlusses und eines langgestreckten
Behälters
gemäß der Erfindung,
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6 eine
Querschnittansicht einer Halbleiterchippackung mit einem externen
Anschluss und mehreren Vorsprüngen
gemäß der Erfindung,
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7 eine
Querschnittansicht einer Halbleiterchippackung mit einem langgestreckten
Behälter, der
auf der Elektrodenkontaktstelle ausgebildet ist, gemäß der Erfindung,
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8 eine
Querschnittansicht einer Halbleiterchippackung mit einem teilweise
gefüllten
langgestreckten Behälter,
der auf der Elektrodenkontaktstelle ausgebildet ist, gemäß der Erfindung,
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9 eine
Querschnittansicht einer Halbleiterchippackung mit einem langgestreckten
Behälter und
einer Lotmittelpaste, die auf der Elektrodenkontaktstelle ausgebildet
ist, gemäß der Erfindung,
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10 eine
Querschnittansicht einer Halbleiterchippackung mit einem langgestreckten
Behälter,
der in eine externe Elektrode eingefügt ist, die auf der Elektrodenkontaktstelle
ausgebildet ist, gemäß der Erfindung
und
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11 eine
Querschnittansicht einer Halbleiterchippackung, die mit einer Leiterplatte
durch einen externen Anschluss verbunden ist, mit einem Riss in
dem externen Anschluss, gemäß der Erfindung.
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden 2 bis 11 vollständiger beschrieben,
in denen verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt sind. In den Zeichnungen können die Abmessung und relative
Abmessungen von Schichten und Bereichen zwecks Klarheit übertrieben
dargestellt sein. Es versteht sich, dass wenn ein Element oder eine
Schicht als "auf", "verbunden" oder "gekoppelt" mit einem anderen
Element oder einer anderen Schicht bezeichnet wird, dieses/diese
direkt auf, verbunden oder gekoppelt mit dem anderen Element oder
der anderen Schicht sein kann oder zwischenliegende Elemente oder
Schichten vorhanden sein können.
Im Gegensatz dazu sind keine zwischenliegenden Elemente oder Schichten
vorhanden, wenn ein Element als "direkt
auf", "direkt verbunden" oder "direkt gekoppelt" mit einem anderen
Element oder einer anderen Schicht bezeichnet wird. Gleiche Bezugszeichen
beziehen sich überall
auf gleiche Elemente.
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2 stellt
einen externen Anschluss und eine langgestreckte Behälteranordnung
gemäß einigen
Ausführungsformen
der Erfindung dar. Bezugnehmend auf 2 beinhaltet
eine Halbleiterchippackung 100 gemäß diesem Beispiel ein Halbleitersubstrat 10,
eine auf dem Substrat 10 angeordnete Elektrodenkontaktstelle 12,
einen externen Anschluss 20 auf der Elektrodenkontaktstelle 12,
einen in dem externen Anschluss 20 angeordneten langgestreckten Behälter 22 und
eine leitfähige
Flüssigkeit 24 im
Inneren des Behälters 22.
Das Substrat 10 kann eine Passivierungsschicht 14 und
eine Isolationsschicht 16 beinhalten. Die Isolationsschicht 16 definiert
eine Öffnung,
welche die Elektrodenkontaktstelle 12 freilegt. Die Isolationsschicht 16 kann
ein anorganisches Material beinhalten, wie ein Polyimidmaterial.
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Die
Halbleiterchippackung 100 kann eine Unterhügel-Metallisierung
(UBM) 18 beinhalten, die auf der Elektrodenkontaktstelle 12 angeordnet
ist. Die UBM 18 kann enthalten sein, um die Benetzbarkeit
zwischen dem externen Anschluss 20 und der Elektrodenkontaktstelle 12 zu
verbessern. Die UBM 18 kann mehrere dünne Schichten beinhalten und kann
eines oder mehrere von Cu, Au, Ni, Cr und Legierungen derselben
beinhalten und wird durch herkömmliche
Verfahren gebildet, die auf dem Fachgebiet bekannt sind. Der externe
Anschluss 20 kann eine Lotkugel, ein Lothügel, eine
leitfähige
Kugel, ein leitfähiger
Hügel oder
jegliches andere Mittel zum Verbinden einer Bondkontaktstelle mit
einer Kontaktstelle sein, wie auf dem Fachgebiet bekannt.
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Der
Behälter 22 kann
in erster Linie durch den externen Anschluss 20 gehalten
sein, oder er kann mit der Elektrodenkontaktstelle 12,
der UBM 18 und/oder einer Kontaktstelle 52 (gezeigt
in 3) gekoppelt sein. Wie des Weiteren nachstehend
erläutert,
kann ein Endteil des Behälters 22 teilweise
in Vertiefungen in der Elektrodenkontaktstelle 12, der Kontaktstelle 52 oder
beiden eingefügt
sein. Der Endteil des Behälters 22 kann
außerdem
in die UBM 18 (nicht gezeigt) eingebettet sein. Der Endteil
des Behälters 22 kann
eine Oberseite der UBM 18 direkt kontaktieren, wie zum
Beispiel in 2 gezeigt. Der Behälter 22 kann
eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt aufweisen. Alternativ
kann der Behälter 22 jegliche
langgestreckte Gestalt aufweisen, die in der Lage ist, die leitfähige Flüssigkeit 24 zu
enthalten, einschließlich
einer rechteckigen hohlen Form und einer dreieckigen hohlen Form,
jedoch nicht darauf beschränkt.
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Ein
Teil
24a der leitfähigen
Flüssigkeit
24 kann
gebildet sein, indem er Luft an einem oder beiden Enden des langgestreckten
Behälters
22 ausgesetzt
wird. Die leitfähige
Flüssigkeit
24 kann
ein leitfähiges
Material enthalten, wie ein Metall, und verfestigt sich, wenn sie
Luft ausgesetzt wird. Demzufolge kann der Teil
24a der
leitfähigen
Flüssigkeit
24 fest sein,
wenn er Luft ausgesetzt wurde, um so die verbliebene leitfähige Flüssigkeit
24 im
Inneren des Behälters
22 abzudichten.
Speziell wird der Teil
24a der leitfähigen Flüssigkeit
24 fest,
wenn er Luft ausgesetzt wird, die verbliebene leitfähige Flüssigkeit
24 in dem
Behälter
22 verbleibt
jedoch in einem flüssigen Zustand,
wenn sie nicht Luft ausgesetzt wird. Die leitfähige Flüssigkeit
24 kann ein
fließfähiges Material mit
geringer Viskosität
sein, wie eine Metallpaste, eine elektrisch leitfähige Tinte
und ein Nano-Metall-Sol. Zum Beispiel kann die leitfähige Flüssigkeit
24 eine
elektrisch leitfähige
Tinte oder ein Nano-Tintenmaterial sein, wie sie in den
koreanischen Patenten Nr. 10-20070043484 ,
10-20060011083 und
10-20070043436 beschrieben sind,
deren Inhalte durch Verweis hierin aufgenommen sind. Gemäß einigen
Ausführungsformen
kann die Viskosität
der leitfähigen
Flüssigkeit
24 etwa
10cps bis etwa 5000cps betragen. Um die leitfähige Flüssigkeit mit einer geeigneten
Viskosität
zu bilden, kann ein Klebematerial zu der leitfähigen Flüssigkeit
24 hinzugefügt werden.
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3 stellt
einen externen Anschluss und einen langgestreckten Behälter gemäß einigen
Ausführungsformen
der Erfindung dar, die eine Halbleiterchippackung mit einer Leiterplatte
verbinden. 4 stellt eine Halbleiterchippackung,
die mit einer Leiterplatte verbunden ist, gemäß einigen Ausführungsformen
der Erfindung dar. Bezugnehmend auf die 3 und 4 ist
eine Halbleiterchippackung 100 mit einer Leiterplatte 50 durch
den externen Anschluss 20 verbunden. Die Leiterplatte 50 kann
eine Kontaktstelle 52 beinhalten, die mit dem externen
Anschluss 20 zu koppeln ist. Die Kontaktstelle 52 kann eine
Vertiefung 54 beinhalten, und der langgestreckte Behälter 22 kann
sich in die Vertiefung 54 erstrecken, wenn die Leiterplatte 50 mit
der Halbleiterchippackung 100 verbunden wird. Die Vertiefung 54 kann die
Kontaktstelle 52 vollständig
durchdringen, oder sie kann die Kontaktstelle 52 nur teilweise
durchdringen. Speziell kann die Vertiefung 54 die Kontaktstelle 52 bis
zu einer vorgegebenen Tiefe durchdringen. Die vorgegebene Tiefe
kann einem Maß entsprechen,
um das der Behälter 22 von
dem externen Anschluss 20 vorragt, wie in 5 gezeigt.
Die Vertiefung 54 kann helfen, den externen Anschluss 20 zu der
Kontaktstelle 52 zu justieren, und kann ei nen zusätzlichen
mechanischen Halt für
den Behälter 22 bereitstellen.
Durch Zusammenwirken mit der Vertiefung kann der Behälter 22 des
Weiteren eine Beständigkeit
gegenüber
Scherbeanspruchung bereitstellen, die durch die Halbleiterchippackung 100 und
die PCB 50 auf den externen Anschluss 20 einwirkt.
Die Kontaktstelle 52 kann ein leitfähiges Material beinhalten,
wie ein Metall, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist.
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5 stellt
einen externen Anschluss und einen langgestreckten Behälter gemäß einigen
Ausführungsformen
der Erfindung dar. Die Halbleiterchippackung 105 von 5 ist
der Halbleiterchippackung von 2 ähnlich,
mit der Ausnahme, dass der langgestreckte Behälter 22 der Halbleiterchippackung 105 einen
Teil 22a beinhaltet, der sich über der Oberseite des externen
Anschlusses 20 erstreckt. Der Teil 22a des Behälters 22 kann
mit einer Vertiefung 54 (wie in 3 gezeigt)
in einer Leiterplatte 50 zusammenwirken, wie vorstehend
erörtert.
Auf diese Weise kann der Teil 22a des Behälters 22,
der sich außerhalb
der Oberfläche
des externen Anschlusses 20 erstreckt, dahingehend wirken,
die Verbindung zwischen der Halbleiterchippackung 105 und
der PCB 50 zu stabilisieren. Außerdem kann der Fortsatzteil 22a helfen,
die Halbleiterchippackung 105 zum Beispiel zu der PCB zu
justieren, wenn sie miteinander verbunden werden. Der Teil 24a der
leitfähigen
Flüssigkeit 24 kann
sich in dem Teil 22a des Behälters 22 verfestigen,
wenn er Luft ausgesetzt wird.
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6 stellt
eine Halbleiterchippackung mit einem externen Anschluss und mehreren
Vorsprüngen
oder langgestreckten Behältern
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung dar. Bezugnehmend auf 6 kann eine
Halbleiterchippackung 100 einen langgestreckten Behälter 22 und
Vorsprünge 22b beinhalten.
Die Vorsprünge 22b können langgestreckte
Behälter ähnlich dem
langgestreckten Behälter 22 sein
und leitfähige
Flüssigkeit
enthalten. Die leitfähige
Flüssigkeit
im Inneren der Vorsprünge 22b kann
das gleiche Material wie in dem langgestreckten Behälter 22 sein,
oder sie kann ein anderes Material sein. Alternativ können die
Vorsprünge 22b im
Wesentlichen insgesamt fest sein und entweder aus leitfähigen oder
nicht leitfähigen
Materialien bestehen.
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7 stellt
eine Halbleiterchippackung mit einem auf der Elektrodenkontaktstelle
ausgebildeten langgestreckten Behälter gemäß einigen Ausführungsformen
der Erfindung dar. Bezugnehmend auf 7 kann ein
Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterchippackung die Bereitstellung
eines langgestreckten Behälters 22 auf
einer Elektrodenkontaktstelle 12 beinhalten. Die Elektrodenkontaktstelle 12 kann
eine UBM 18 beinhalten, in welchem Fall der langgestreckte
Behälter 22 auf
der UBM 18 bereitgestellt wird. Die Elektrodenkontaktstelle 12 und/oder die
UBM 18 können
eine Vertiefung beinhalten, und der langgestreckte Behälter 22 kann
sich in die Vertiefung erstrecken, um eine Haftung dazwischen zu verbessern.
Speziell kann entweder eine oder beide der Elektrodenkontaktstelle 12 und
der UBM 18 eine Vertiefung (nicht gezeigt) beinhalten,
und der Behälter 22 kann
sich in die Vertiefung erstrecken. Der langgestreckte Behälter 22 kann
vor der Bereitstellung auf der Elektrodenkontaktstelle 12 mit
einer leitfähigen
Flüssigkeit 24 gefüllt werden
und kann auf eine gewünschte
Länge geschnitten
werden. Die leitfähige
Flüssigkeit 24,
die durch Schneiden des langgestreckten Behälters 22 freigelegt
wird, kann sich verfestigen, wenn sie Luft ausgesetzt wird, wodurch das
Ende des Behälters 22 abgedichtet
wird. Der Behälter 22 kann
durch Bereitstellen einer Kupferlage, Rollen der Kupferlage zu einem
Zylinder und Plattieren des Zylinders mit Nickel oder andere Verfahren gebildet
werden.
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8 stellt
eine Halbleiterchippackung mit einem auf der Elektrodenkontaktstelle
ausgebildeten, teilweise gefüllten,
langgestreckten Behälter
gemäß einigen
Ausführungsformen
der Erfindung dar. Bezugnehmend auf 8 kann ein
Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterchippackung die Bereitstellung
eines langgestreckten Behälters 22 auf
einer auf einem Halbleitersubstrat 10 bereitgestellten
Elektrodenkontaktstelle 12 beinhalten. Die Elektrodenkontaktstelle 12 kann
eine UBM 18 beinhalten, in welchem Fall der langgestreckte
Behälter 22 auf
der UBM 18 bereitgestellt wird. Die Elektrodenkontaktstelle 12 und/oder
die UBM 18 können
eine Vertiefung beinhalten, und der langgestreckte Behälter 22 kann
sich in die Vertiefung erstrecken, um die Haftung dazwischen zu
verbessern. Der langgestreckte Behälter 22 kann anfänglich ein
hohler Behälter
sein, der nachfolgend zum Beispiel mit einer leitfähigen Flüssigkeit 24 gefüllt wird,
nachdem er auf der Elektrodenkontaktstelle 12 bereitgestellt
wurde. Der langgestreckte Behälter 22 kann
durch Injizieren der leitfähigen
Flüssigkeit 24 in
den Behälter 22 mit
der leitfähigen
Flüssigkeit 24 gefüllt werden.
Die leitfähige Flüssigkeit 24 kann
unter Verwenden eines unterschiedlichen Drucks zwischen dem Inneren
des Behälters 22 und
dem Äußeren des
Behälters 22 in
den Behälter 22 injiziert
werden. Ein Verwenden dieses Verfahrens mit unterschiedlichem Druck
kann das Auftreten von Luftblasen in dem Behälter 22 minimieren.
Die leitfähige
Flüssigkeit 24,
die nach dem Füllen Luft
ausgesetzt wird, kann sich verfestigen. Mit anderen Worten kann
sich die leitfähige
Flüssigkeit,
die nach dem Füllen
des Behälters 22 Luft
ausgesetzt wird, verfestigen, wodurch das Ende des Behälters 22 abgedichtet
wird.
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9 stellt
eine Halbleiterchippackung mit einem langgestreckten Behälter und
auf der Elektrodenkontaktstelle ausgebildeter Lotmittelpaste gemäß einigen
Ausführungsformen
der Erfindung dar. Bezugnehmend auf 9 kann der
externe Anschluss 20 durch Drucken von Lotmittelpaste 20a auf
das Substrat 10 gebildet werden. Speziell kann die Lotmittelpaste 20 durch
einen Siebdruckprozess oder jeglichen anderen herkömmlichen
Prozess auf das Substrat 10 gedruckt werden, wie auf dem
Fachgebiet bekannt ist. Die Lotmittelpaste 20a kann im
Wesentlichen den langgestreckten Behälter 22 umgeben und
die Elektrodenkontaktstelle 12 und/oder die UBM 28 kontaktieren.
Die Lotmittelpaste 20a kann einem Erwärmungsschritt ausgesetzt werden,
um den externen An schluss 20 zu bilden. Die Lotmittelpaste 20a kann
herkömmliches
Lotmittel, bleifreies Lotmittel oder jegliches andere leitfähige Material
beinhalten, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist.
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10 stellt
eine Halbleiterchippackung gemäß einigen
Ausführungsformen
der Erfindung mit einem langgestreckten Behälter dar, der in einen auf der
Elektrodenkontaktselle ausgebildeten externen Anschluss eingefügt ist.
Bezugnehmend auf 10 und gemäß einigen Ausführungsformen
kann der langgestreckte Behälter 22 in
die Lotmittelpaste 20a oder den externen Anschluss 20 eingefügt werden, nachdem
die Lotmittelpaste 20a und/oder der externe Anschluss 20 auf
dem Substrat 10 gebildet wurden. Speziell kann der Behälter 22 nach
dem Druckprozess, jedoch vor dem Erwärmungsschritt in die Lotmittelpaste 20a eingefügt werden,
oder der Behälter 22 kann
nach dem Erwärmungsschritt
in den externen Anschluss 20 eingefügt werden. Durch Steuern der
thermischen Bedingungen des externen Anschlusses 20 kann
der langgestreckte Behälter 22 ohne
Schädigung
des Behälters 22 und
ohne Verändern
der Form des externen Anschlusses 20 in den externen Anschluss 20 eingefügt werden.
Der Teil 24a der leitfähigen
Flüssigkeit 24 kann
vor dem Einsetzen des Behälters 22 in
den externen Anschluss 20 verfestigt werden, indem er Luft
ausgesetzt wird. Alternativ kann der Teil 24a ein anderes
Material sein, das zum Abdichten der leitfähigen Flüssigkeit 24 in dem
Behälter 22 verwendet
wird, bevor der Behälter 22 in
den externen Anschluss 20 eingesetzt wird. Zum Beispiel
kann ein Beschichtungsprozess an dem Endteil des Behälters 22 durchgeführt werden, um
die leitfähige
Flüssigkeit
in dem Behälter 22 abzudichten.
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11 stellt
eine durch einen externen Anschluss mit einer Leiterplatte verbundene
Halbleiterchippackung mit einer Fissur oder einem Riss in dem externen
Anschluss gemäß einigen
Ausführungsformen
der Erfindung dar. Bezugnehmend auf 11 kann
sich in einem externen Anschluss 20 ein Riss oder eine
Fissur 28 bilden, wenn der externe An schluss 20 einer
mechanischen Spannung ausgesetzt wird, wie während eines Erwärmungsschritts. Eine
Ausbreitung des Risses 28 in den externen Anschluss 20 kann
durch das Vorhandensein des Behälters 22 unterdrückt werden.
Außerdem
kann der Riss 28 den Behälter 22 durchbrechen.
Wenn der Riss 28 den Behälter 22 durchbricht,
verlässt
ein Teil 24s der leitfähigen
Flüssigkeit 24 den
Behälter 22 und
füllt wenigstens
teilweise den Riss 28. Der Teil 24s der leitfähigen Flüssigkeit 24 kann
den Riss 28 vollständig
füllen.
Der Teil 24s der leitfähigen
Flüssigkeit 24,
der den Behälter 22 verlassen
hat, kann Luft ausgesetzt und verfestigt werden, um ein elektrisch leitfähiges Material
zu bilden. Als ein Ergebnis kann der Teil 24s der leitfähigen Flüssigkeit 24 den
Riss abdichten und die mechanische Stabilität des externen Anschlusses 20 wiederherstellen.
Des Weiteren kann der Teil 24s der leitfähigen Flüssigkeit 24 die Widerstandscharakteristik
des externen Anschlusses 20 auf einen Pegel wiederherstellen,
der im Wesentlichen der gleiche wie vor dem Auftreten des Risses 28 ist.
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Wie
vorstehend im Detail angegeben, stellen Ausführungsformen der Erfindung
einen externen Anschluss mit einem mit einer leitfähigen Flüssigkeit gefüllten Behälter bereit.
Eine Rissausbreitung innerhalb des externen Anschlusses wird durch
den Behälter
unterdrückt.
Wenn der Riss des Weiteren den Behälter durchbricht, füllt die
leitfähige
Flüssigkeit von
dem Behälter
wenigstens teilweise den Riss, was die Widerstandscharakteristika
der Verbindung verbessert oder wiederherstellt. Daher weisen Verbindungen
zwischen Chippackungen und PCBs gemäß Ausführungsformen der Erfindung
eine gegenüber herkömmlichen
Verfahren verbesserte Zuverlässigkeit
auf.
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Verschiedene
Vorgänge
werden als mehrere diskrete Schritte beschrieben, die in einer Weise durchgeführt werden,
die beim Verständnis
der Erfindung am hilfreichsten ist. Die Reihenfolge, in der die Schritte
beschrieben sind, impliziert jedoch nicht, dass die Vorgänge reihenfolge abhängig sind
oder dass die Reihenfolge, in der die Schritte durchgeführt werden,
die Reihenfolge sein muss, in der die Schritte präsentiert
werden. Des Weiteren sind allgemein bekannte Strukturen und Bauelemente
nicht gezeigt, um die Beschreibung der Erfindung nicht mit unnötigen Details
zu verschleiern.
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Wenngleich
die Erfindung in Verbindung mit dem langgestreckten Behälter erörtert wurde,
ist der Behälter
möglicherweise
nicht langgestreckt oder kann in einer Weise langgestreckt sind,
die sich von jener in den Zeichnungen gezeigten unterscheidet, solange
der Behälter
die gleiche Funktion des beschriebenen langgestreckten Behälters durchführt. Daher
versteht es sich, dass das Vorstehende illustrativ für die Erfindung
ist und nicht dazu gedacht ist, auf die spezifischen offenbarten
Ausführungsformen beschränkt zu sein,
und dass Modifikationen der offenbarten Ausführungsformen ebenso wie weiterer Ausführungsformen
als in dem Umfang der beigefügten
Ansprüche
enthalten gedacht sind.