用于将颗粒置于电子装置的接触焊盘上的产品和方法制造方法及图纸

用来将颗粒阵列置于电子装置的接触焊盘上的制品包括一个具有胶粘区和非胶粘区阵列的表面，其中胶粘区或者与非胶粘区共平面配置或者配置在非胶粘区平面之下，胶粘区具有适于粘附一个焊球的大小和粘合强度，该制品用来将颗粒从胶粘区置于电子装置（诸如用于半导体应用中的线路板等）的接触焊盘上。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一个胶粘区和非胶粘区阵列，用于将颗粒(例如焊球)置于电子装置的接触焊盘上；也涉及使用该阵列将颗粒置于电子装置的接触焊盘上的方法。将诸如导电性焊料等颗粒置于接触焊盘上是采用诸如球形栅极阵列(BGA)等阵列型半导体组件的关键。这种布置也是通过“倒装”法将集成电路(IC)粘附于组件或印刷线路板的关键。最近试图改进例如焊球的互连，使得在电子应用中实现更可靠的和/或成本较低的焊接。尽管进行了这些努力，但仍存在的问题与在电子装置的接触焊盘上处理和转移颗粒(主要是导电颗粒，诸如形成焊料突起的焊球等)有关。结果，改进的产品和方法仍是本领域的主要目标。广义地讲，本专利技术提供一个具有胶粘区和非胶粘区阵列的制品，用于将颗粒安装在电子装置的接触焊盘上；涉及使用这一阵列安装颗粒的方法。因此，在一个实施方案中，本专利技术包括用于将颗粒安装到电子装置的接触焊盘上的制品，该制品包含一个其上具有胶粘区和非胶粘区阵列的表面，其中每个胶粘区具有适于粘附一个焊球的大小和粘合强度，并且胶粘区的配置不高于表面的平面。在另一实施方案中，本专利技术包括上述阵列与每个胶粘区粘附一个颗粒的组合。在另一实施方案中，将颗粒阵列安装在电子装置的接触焊盘上的方法包括以下步骤(a)提供一个具有胶粘区和非胶粘区阵列的表面，每个胶粘区具有一个粘附的颗粒；(b)放置颗粒，使其与电子装置的接触焊盘紧密接触，使得颗粒配准接触焊盘；(c)从胶粘区上分离颗粒，并将颗粒粘附于相应的接触焊盘上。在另一实施方案中，将颗粒阵列安装在电子装置的接触焊盘上的方法包括以下步骤(a)为电子装置的接触焊盘提供一个具有胶粘区和非胶粘区阵列的表面，由此胶粘区与接触焊盘配准；(b)每个胶粘区粘附一个颗粒，形成一个颗粒阵列；(c)将颗粒与胶粘区分离，并将颗粒粘附于相应的接触焊盘上。参考附图和所附的权利要求书，进一步阅读本说明书，本专利技术的这些优点和其它优点会变得清楚。附图说明图1是按照本专利技术具有胶粘区和非胶粘区阵列的表面的剖视图，其中胶粘区和非胶粘区相互共平面配置。图2是按照本专利技术具有胶粘区和非胶粘区阵列的表面另一实施方案的剖视图，其中胶粘区在非胶粘区平面之下配置。图3是图1阵列的剖视图，与每个胶粘区粘附一个颗粒一起显示。图4是图2阵列的剖视图，与每个胶粘区粘附一个颗粒一起显示。本文描述的阵列和方法特别适用于自由流动的颗粒。“自由流动”是指将大量颗粒分离为各个分离的颗粒时，基本上没有待克服的粘合力，并且颗粒在正常使用条件下不相互粘附或凝集在一起。美国专利5,356,751中有颗粒与颗粒粘合力的讨论，该专利的整个内容通过引用结合到本文中。对于大多数电子应用而言，推荐与本专利技术结合使用的颗粒是导电材料，诸如Cu、In、Pb、Sn、Au以及它们的合金。最好是焊球。然而，本领域技术人员会清楚地看出，与本专利技术结合使用的颗粒类型由特定应用决定，并且不是本专利技术的固有限制。例如，一种特定应用需要将电绝缘材料用于接触焊盘上的焊料突起上；例如在一叠电路板中相互间隔接触焊盘。在这类情况下本专利技术可能是有利的。一般来说，因为球形颗粒易于处理并且颗粒对称，所以在本专利技术的实施中最好使用球形颗粒。然而，应该理解的是，颗粒的大小和形状不是本专利技术的关键。本文所用的“胶粘区”是指具有胶粘性能，在低压下(例如颗粒的重量)与自由流动的颗粒接触时，能够立刻形成粘合力。每个胶粘区的大小和粘合强度应该适于粘附一个自由流动的颗粒。按照本专利技术，胶粘区的大小和粘合强度适于每个胶粘区粘附一个颗粒。胶粘区通常形状小(即点)，大约为0.25-1000μm，对许多实施方案而言，大约为10-500μm。胶粘区的形状可以是圆形、方形、矩形、椭圆形或适于保留颗粒的其它形状。一般来说，最好是圆形胶粘区。胶粘区的间隔使得一个胶粘区上一个颗粒的位置相对于相邻胶粘区上其它颗粒的位置，与在电子装置接触焊盘上颗粒将粘附的相对位置之间的距离匹配。胶粘区的位置至少必须使得颗粒能够接触它将粘附的接触焊盘的某个部位。在颗粒熔化的实施方案中(例如焊料颗粒与焊剂和金属化接触焊盘接触)，在熔融颗粒和焊盘之间需要直接接触，使得熔融颗粒可以浸润焊盘，并流过金属表面以覆盖金属化焊盘。颗粒与金属化接触焊盘的原始接触可以是偏离中心的，因为在粘附期间，熔融颗粒的浸润作用会使颗粒在焊盘上居中。对这些非关键性实施方案而言，胶粘区的原始图案使得每个胶粘区的位置必须定位，并覆盖颗粒将粘附的相应接触焊盘区区域内的某处，并且胶粘区的大小必须小于颗粒，因此每个胶粘区只粘附一个颗粒。对具有特定大小和粘合强度的胶粘区而言，通常有一个颗粒大小和颗粒重量的上限，高于此基本上没有颗粒粘附；也有一个颗粒大小下限，使得每个胶粘区粘附一个颗粒。对胶粘性为2-6g/mm2的胶粘区和直径为0.127-0.762mm(0.005-0.030英寸)的颗粒而言，胶粘区可以小至颗粒直径的15％，大至颗粒直径的100％，仍使得每个胶粘区粘附一个颗粒。胶粘区最好为颗粒直径的30％。在相对于颗粒大小而言接触焊盘相互接近的实施方案中，必须小心，使得相邻胶粘区上的颗粒在粘附接触焊盘前和粘附期间不接触，以避免桥接相邻的接触焊盘。当相对于焊盘的宽度而言，因而相对于待粘附于接触焊盘的颗粒宽度而言接触焊盘之间的间隔变小时，使胶粘区和颗粒的定位接近于匹配的接触焊盘(颗粒将粘附的)中心就变得重要了。通过使成象步骤中胶粘区位置居中，以匹配接触焊盘中心，并使用较小的胶粘区，以在定位胶粘区中心粘附一个颗粒，来做到这一点。为使校准效果好，胶粘点最好为颗粒直径的30％；而非常接近容限时，胶粘点最好小于颗粒直径的30％，小至颗粒直径的15％。粘附时，当颗粒大小大得足以覆盖胶粘区时，确保每个胶粘区只粘附一个颗粒，因此防止其它颗粒接触已占用的胶粘区的胶粘区域。对采用球形颗粒和圆形胶粘点区的推荐的实施方案而言，一旦胶粘点区的直径小于最小颗粒的直径时，就做到这一点。另外，颗粒大小的范围最好窄一些，以控制颗粒粘附到接触焊盘后的体积。还需要颗粒直径均一，以使粘附于转移基片胶粘区上的颗粒和颗粒待转移到的电子装置的接触焊盘之间有良好的接触。颗粒直径的大小范围最好为+/-10％。胶粘区和非胶粘区阵列最好边界清晰的胶粘区，并且没有杂质粘附。最优选的是，非胶粘区是平坦而光滑的，并且与胶粘区共平面配置。尽管不推荐，但胶粘区也可以配置在非胶粘区平面之下。在特别推荐的实施方案中，胶粘区和非胶粘区阵列包含已进行成象曝光的感光元件，以建立阵列。已知有多种正性感光组合物和负性感光组合物可产生胶粘图象，可以用于本专利技术的实施中。可光致增粘组合物在光照处变粘，其实例为美国专利5,093,221、美国专利5,071,731、美国专利4,294,909、美国专利4,356,252和德国专利3,514,768中描述的组合物。可光致硬化组合物是在光照区变硬的组合物。大量的可光致硬化组合物包括Cromalin正防护片SN 556548、Cromalin4BX、SurphexTM可压花光致聚合膜、Cromatone负重叠片SN 031372和Cromalin负片C/N，所有这些可从E.I.du Pont deNemours and Company，Wilmington，DE购得。最好是Cromalin本文档来自技高网...

【技术保护点】
用来将颗粒阵列安装到电子装置的接触焊盘上的制品，该制品包含一个具有胶粘区和非胶粘区阵列的表面，其中每个胶粘区具有适于粘附一个焊球的大小和粘合强度，胶粘区的配置不高于非胶粘区平面，并且每个胶粘区粘附一个导电颗粒。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MA萨尔茨伯格，A凯恩克罗，RJ康弗斯，A贝克莫哈马迪，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]