【技术实现步骤摘要】
一般而言，本专利技术涉及电气元件组件及其制造方法，更具体而言，涉及半导体倒装芯片(flip-chips)和倒装芯片微型组件与基板的电连接和机械连接的结构和方法。
技术介绍
倒装芯片技术在本领域是公知的。具有形成于半导体芯片的工作面的焊点的半导体芯片被倒置并通过回流焊料经焊点焊接到基板上。结构上的焊接接合点形成于半导体芯片和基板之间以形成半导体芯片和基板之间的电连接和机械连接。在半导体芯片和基板之间留下了一个窄缝。应用于聚合体印刷电路板时对于倒装芯片而言，一个障碍是由于芯片和基板间的热膨胀系数的不匹配产生的焊接接合点的不可接受的差的可靠性，芯片的热膨胀系数是大约3ppm/℃，而基板，例如环氧玻璃的热膨胀系数是大约16到26ppm/℃，这导致应力在焊接接合点的累积。由于结构上的焊接接合点很小，因此易于损坏。过去，通过用适当的聚合体组成的密封材料填充芯片和基板间的容积，倒装芯片互连到基板的焊接接合点的完整性得到了提高。填充材料通常围绕半导体芯片的两个相邻面分配，然后填充材料通过毛细管作用缓慢的流动来填充芯片和基板之间的缝隙。然后填充材料被硬烘烤一段时间。为了使填充密...
【技术保护点】
一种用于将第一金属表面连接到第二金属表面的方法，所述方法包括步骤：ａ）将多个硬微粒应用于所述第一和第二金属表面之一的至少一部分，其中所述多个硬微粒包括比任一金属表面更硬的物质；ｂ）在所述金属表面中的一个或两个上布置不导电的粘 合剂；ｃ）对准所述金属表面以形成界面；ｄ）在垂直于所述界面的方向施加压力到所述第一和第二金属表面，以使所述多个硬微粒的至少尖锐的部分穿透所述粘合剂并刺穿所述第二金属表面；以及ｅ）至少部分地释放所述压力，所述第一和第二 表面其后被所述粘合剂紧固在一起，其中，所述多个硬微粒的所述尖...
【技术特征摘要】
US 2000-7-21 60/220,027;US 2000-9-19 60/233,561;US1.一种用于将第一金属表面连接到第二金属表面的方法，所述方法包括步骤a)将多个硬微粒应用于所述第一和第二金属表面之一的至少一部分，其中所述多个硬微粒包括比任一金属表面更硬的物质；b)在所述金属表面中的一个或两个上布置不导电的粘合剂；c)对准所述金属表面以形成界面；d)在垂直于所述界面的方向施加压力到所述第一和第二金属表面，以使所述多个硬微粒的至少尖锐的部分穿透所述粘合剂并刺穿所述第二金属表面；以及e)至少部分地释放所述压力，所述第一和第二表面其后被所述粘合剂紧固在一起，其中，所述多个硬微粒的所述尖锐的部分与所述第二金属表面的至少一部分保持在刺穿的关系。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二金属表面的所述连接在所述第一和第二金属表面之间产生电耦合。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连接在所述第一和第二金属表面之间产生热耦合。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不导电的粘合剂被应用于所述第二金属表面。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不导电的粘合剂被应用于所述第一金属表面。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不导电的粘合剂包括在装配时被置于所述两个表面中至少一个上的薄膜。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不导电的粘合剂包括在所述压力被去除前被硬化的永久可硬化的粘合剂。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不导电的粘合剂包括压敏粘合剂。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不导电的粘合剂包括热熔粘合剂。10.根据权利要求1所述的方法，其中，永久的粘结被形成。11.根据权利要求1所述的方法，其中，暂时的粘结被形成。12.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一金属表面上所述硬微粒通过在它们上电镀一薄金属层被固定到所述第一表面。13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述硬微粒包括由更软的金属包围的硬核。14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述硬微粒包括金属。15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述硬微粒从包含以下的一组中选择铜、铝、镍、锡、铋、银、金、铂、钯、锂、铍、硼、钠、镁、钾、钙、镓、锗、铷、锶、铟、锑、铯、钡、以及这些金属的金属间化合物及合金。16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述硬微粒包括非金属。17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属表面中至少一个包括印刷电路板的电互连衬垫。18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述印刷电路板包括智能卡或智能标签。19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属表面中至少一个包括所述电互连衬垫或电气元件的引线。20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述电气元件包括半导体芯片。21.一种电气元件组件，包括a)基板，在其表面上有多个电接触部位；以及b)多个硬微粒，置于所述基板上，以使所述电接触部位中的每个使至少一个硬微粒与其相关联，所述硬微粒固定到所述电接触部位。22.根据权利要求21所述的电气元件组件，其中，所述多个硬微粒被一层电镀的镍固定到所述电接触部位。23.根据权利要求21所述的电气元件组件还包括被应用于所述基板的所述表面的至少被选择的部分和所述多个硬微粒的不导电的粘合剂材料。24.根据权利要求23所述的电气元件组件，其中，所述不导电的粘合剂基本覆盖所述基板的全部。25.根据权利要求23所述的电气元件组件，其中，所述不导电的粘合剂覆盖所述基板的被选择的部分。26.根据权利要求23所述的电气元件组件，其中，所述多个硬微粒由在所述电接触部位上的所述多个硬微粒上电镀一薄金属层被固定到所述电接触部位。27.根据权利要求21所述的电气元件组件，其中所述基板包括半导体芯片。28.根据权利要求21所述的电气元件组件，其中所述硬微粒从包含以下的组中被选择钻石、电镀了镍的钻石、石榴石以及碳化硅。29.一种用于构成电气元件组件的方法包括步骤a)提供在其表面上有多个电接触部位的基板；b)在所述基板上放置多个硬微粒，以使所述电接触部位中的每个使至少一个硬微粒与其相关联；以及c)将每个硬微粒固定到其相关联的接触部位。30.根据权利要求29所述的方法，还包括将不导电的粘合剂材料应用于所述基板的所述表面的至少被选择的部分和所述多个硬微粒的步骤。31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述不导电的粘合剂基本上覆盖所述基板的全部。32.根据权利要求29所述的方法，其中，所述固定的步骤包括在所述电接触部位上的所述多个硬微粒上电镀一薄金属层。33.根据权利要求29所述的方法，其中，所述基板包括半导体芯片。34.根据权利要求29所述的方法，其中，所述基板包括印刷电路板。35.根据权利要求29所述的方法，其中，所述基板包括智能卡芯片模块。36.根据权利要求30所述的方法，其中，所述基板包括智能标签。37.一种用于构成电子元件组件的方法包括a)提供其上具有多个电子元件的基板，每个元件在其表面上具有多个电接触部位；b)在所述基板上放置多个硬微粒，以使所述电接触部位中的每个使至少一个硬微粒与其相关联；c)将每个硬微粒固定到其相关联的接触部位；以及d)将所述基板分成至少两个电气元件组件。38.根据权利要求37所述的方法，还包括应用不导电的粘合剂以基本上覆盖所述基板的全部。39.根据权利要求37所述的方法，还包括应用不导电的粘合剂以覆盖所述基板的被选择部分。40.根据权利要求37所述的方法，其中，放置多个硬微粒包括通过在所述电接触部位上的所述硬微粒上电镀以薄金属层将所述硬微粒固定到所述电接触部位。41.根据权利要求37所述的方法，其中，所述基板包括半导体芯片。42.根据权利要求37所述的方法，其中，所述基板包括柔性带印刷电路板。43.根据权利要求37所述的方法，其中，所述基板包括智能卡芯片模块。44.根据权利要求37所述的方法，其中，所述基板包括智能标签柔性带。45.根据权利要求37所述的方法，还包括在再分所述基板前将不导电的粘合剂材料应用于所述基板的所述表面的至少被选择部分和所述硬微粒。46.根据权利要求37所述的方法，还包括在再分所述基板后将不导电的粘合剂材料应用于所述基板的所述表面的至少被选择部分和所述硬微粒。47.一种用于将电气元件连接到印刷电路板的方法包括步骤a)提供在其表面上具有多个电接触部位的印刷电路板；b)提供在其表面上具有多个电接触部位的电气元件，所述电气元件上的每个电接触部位具有对应于所述印刷电路板上的电接触部位，所述电气元件还包括置于所述电气元件上的多个硬微粒，以使位于所述电气元件的所述表面的所述电接触部位中的每个使至少一个硬微粒与其相关联，所述硬微粒包括比所述印刷电路板的表面上的所述电接触部位更硬的物质，所述硬微粒被固定到所述电接触部位；c)在所述电气元件和所述印刷电路板中至少一个上布置不导电的粘合剂，以使所述印刷电路板的所述表面的至少被选择部分和所述电气元件以及所述多个硬微粒被不导电的粘合剂覆盖；d)将所述电气元件相对于所述印刷电路板放置，以使所述基板上的每个接触点上的至少一个硬微粒与所述印刷电路板上的所述对应的电接触部位接触；e)施加压力到所述组件和印刷电路板以使所述组件上的所述硬微粒刺穿所述不导电的粘合剂并刺入所述印刷电路板上的所述电接触部位；以及f)释放所述施加的压力，一个力通过所述不导电的粘合剂其后被维持在所述表面上，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：赫伯特J诺伊豪斯，迈克尔J肯尼，迈克尔E沃纳，
申请(专利权)人：纳诺皮尔斯技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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