DE4302171A1 - Surface acoustic wave component mfr. with chip and support - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Fertigungsverfahren von Oberflächenwellenbauelementen, wie sie in der Elektronikindustrie eingesetzt werden.The invention relates to a manufacturing method of surface acoustic wave components, as they are used in the electronics industry.
Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik werden Oberflächenwellenbauelemente nach der herkömmlich bekannten Chip- and Wire-Technologie montiert. Dabei wird zunächst der Chip auf den Träger geklebt, wobei die Leiterbildstruktur des Chips dem Träger abgewandt ist. Die elektrischen Verbindungen zwischen Chip und Träger werden ausschließlich durch Drahtbondverbindungen hergestellt. Der Verschluß des Oberflächenwellenbauelements erfolgt durch einen Deckel, der auf dem Träger angeklebt wird und den Chip umgibt, wobei zwischen der Chipoberseite und dem Deckel ein Freiraum bleiben muß, damit sich gemäß der Funktionsweise von Oberflächenwellenbauelementen die Oberflächenwellen auf der Seite der Leiterbildstruktur des Chips ausbreiten können.According to the current state of the art, surface acoustic wave devices assembled using the conventionally known chip and wire technology. Here the chip is first glued to the carrier, the circuit pattern structure of the Chips facing away from the carrier. The electrical connections between chip and carriers are made exclusively by wire bond connections. Of the The surface acoustic wave component is closed by a cover that opens is glued to the carrier and surrounds the chip, being between the top of the chip and the lid must have a free space so that it works in accordance with of surface wave components the surface waves on the side of the Can spread the conductor pattern structure of the chip.
Die Nachteile dieser Montage ergeben sich daraus, daß durch die Höhe der notwendigen Drahtschleifen von Chip zum Träger und der damit verbundenen Höhe des den Chip umgebenden Deckels ein hoher Platzbedarf benötigt wird und außerdem hohe Kosten entstehen.The disadvantages of this assembly result from the fact that the amount of necessary Wire grinding from chip to carrier and the associated height of the lid surrounding the chip requires a large amount of space and also high costs arise.
Seit den 60er Jahren ist im Bereich der Halbleitertechnik die Anwendung der Flip- Chip-Technologie bekannt. Danach wird die elektrische Verbindung zwischen Chip und Träger mittels Bumps hergestellt, die aus Gold, aus einem Lot oder auch aus einem elektrisch leitfähigen Klebstoff bestehen können.Since the 1960s, the use of flip- Known chip technology. After that, the electrical connection between Chip and carrier made by means of bumps made of gold, a solder or else can consist of an electrically conductive adhesive.
In den US-Patenten Nr. 4 442 967 und 4 661 192 sowie in der europäischen Patentanmeldung 0 320 244 werden unterschiedliche Kontaktierungsverfahren vorgestellt, bei denen die Bumps aus dünnem Golddraht gefertigt werden, die mit Hilfe eines Drahtbonders auf die Halbleiterchips aufgebracht werden. Die so entstandenen Halbleiterchips mit den Bumps werden gemäß den beiden letztgenannten Schriften anschließend auf einen entsprechend strukturierten Träger aufgeklebt.In U.S. Patent Nos. 4,442,967 and 4,661,192 and in European Patent Application 0 320 244 different contacting methods are presented, where the bumps are made of thin gold wire, which is made using a Wire bonders are applied to the semiconductor chips. The resulting Semiconductor chips with the bumps are made according to the latter two writings then glued to an appropriately structured support.
Im JP-Patent 2-237 130 wird die Kontaktierung eines Halbleiterbauelementes beschrieben, in dem die Bumps aus elektrisch leitfähiger, hochelastischer Metallpaste erzeugt werden. Die so vorgefertigten Halbleiter-Chips werden ebenfalls auf einen entsprechend strukturierten Träger aufgeklebt. In der Veröffentlichung der Fachzeitschrift "Hybridcircuit Technology" vom Februar 1992 wird unter dem Titel "Solderless Flip-Chips" eine Technologie vorgestellt, bei der Halbleiterchips mit Bumps aus elastischem, leitfähigem Klebstoff versehen werden, die danach gleichfalls auf die Träger aufgeklebt werden.JP 2-237 130 describes the contacting of a semiconductor component described in which the bumps made of electrically conductive, highly elastic metal paste be generated. The prefabricated semiconductor chips are also on an appropriately structured support is glued on. In the publication of the Trade magazine "Hybridcircuit Technology" from February 1992 is titled "Solderless flip chips" introduced a technology using semiconductor chips Bumps made of elastic, conductive glue are provided, which also afterwards be glued to the carrier.
Weiter ist aus der Halbleitertechnik bekannt, einen Überzug über die fertig kontaktierten Halbleiterbauelemente als Verschluß zu verwenden. Furthermore, it is known from semiconductor technology to coat the finished contacts Semiconductor components to use as a closure.
Für den Bereich der akustischen Oberflächenwellenbauelemente sind jedoch derartige Kontaktierungs- und Fertigungsverfahren aus dem Stand der Technik nicht bekannt.Such are, however, for the area of surface acoustic wave components Contacting and manufacturing processes from the prior art are not known.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zur Herstellung von Oberflächenwellenbauelementen zu finden, das durch Modifizierung der Flip- Chip-Technologie zu einer Verringerung des Platzbedarfs führt und gleichzeitig die Spezifik derartiger Bauelemente berücksichtigt, wonach ein Zwischenraum zur Gewährleistung der Ausbreitung von mechanischen Oberflächenwellen auf der strukturierten Oberfläche des Chips benötigt wird.The object of the invention is to produce such a method of surface acoustic wave components to be found, which is modified by modifying the flip Chip technology leads to a reduction in space requirements and at the same time takes into account the specificity of such components, after which an intermediate space for Ensuring the spread of surface mechanical waves on the structured surface of the chip is needed.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Oberflächenwellenbauelemente mit Abstandshaltern zwischen Chip und Träger montiert werden. Die Abstandshalter können sowohl auf dem Träger als auch auf dem Chip befestigt sein, wobei die Kontaktierung außerhalb der mechanisch aktiven Struktur des Oberflächenwellenchips erfolgt. Vorrangig sind die Abstandshalter in Form eines Rahmens ausgebildet. Dabei kann der Rahmen sowohl in den Träger eingearbeitet als auch eigenständig, z. B. durch Aufbringen im Siebdruckverfahren, gestaltet sein. Im Fall des in den Träger eingearbeiteten Rahmens ist dieser vorzugsweise so gestaltet, daß die Kontaktstellen für die Chipkontaktierung auf dem Rahmen angeordnet sind. Nach der Kontaktierung liegt der Rahmen außerhalb der mechanisch aktiven Fläche der Oberflächenwellenchips. Die Abdeckung des kontaktierten Bauelementes erfolgt anschließend auf der Chiprückseite durch Abdeckmaterial. Im Falle eines eigenständigen, beispielsweise mittels Siebdruckverfahren, gestalteten Rahmens stellt dieser eine Fließbarriere für das zusätzlich zwischen Chip und Träger kriechende Abdeckmaterial dar.According to the invention the object is achieved in that the surface acoustic wave components can be mounted with spacers between the chip and carrier. The Spacers can be attached to both the carrier and the chip, wherein the contacting outside the mechanically active structure of the surface wave chip he follows. The spacers are primarily in the form of a frame educated. The frame can be incorporated into the carrier as well independently, e.g. B. be designed by application in the screen printing process. In the case of the frame incorporated into the carrier is preferably designed so that the contact points for the chip contacting are arranged on the frame. After contacting, the frame lies outside the mechanically active area the surface wave chips. The cover of the contacted component is then done on the back of the chip using masking material. in case of an independent frame, for example using a screen printing process this creates a flow barrier for the additional between chip and carrier creeping covering material.
Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und mittels nachfolgender Zeichnungen veranschaulicht werden.The invention is to be explained in more detail using exemplary embodiments and by means of following drawings are illustrated.
Fig. 1 zeigt ein Oberflächenwellenchip mit aufgebrachter Leiterbildstruktur und Kontakthöckern, wobei Fig. 1a die Schrägansicht und Fig. 1b die Draufsicht darstellen. Fig. 1 shows a surface acoustic wave chip with applied conductive pattern structure and bumps, wherein Figure 1a is an oblique view and Fig. 1b represent. The plan view.
Fig. 2 stellt den Träger des Oberflächenwellenbauelementes mit Abstandshaltern dar, hier in Form eines in den Träger eingearbeiteten Rahmens, dabei wird in Fig. 2a die Schrägansicht und in Fig. 2b die Draufsicht gezeigt. FIG. 2 shows the carrier of the surface wave component with spacers, here in the form of a frame incorporated into the carrier, the oblique view being shown in FIG. 2a and the top view in FIG. 2b.
Fig. 3 veranschaulicht ein montiertes Oberflächenwellenbauelement. Fig. 3 illustrates a mounted surface acoustic wave device.
Fig. 4 zeigt im Schnitt ein montiertes Oberflächenwellenbaulelement nach der Abdeckung des Oberflächenwellenchips. Fig. 4 shows in section an assembled surface wave device after covering the surface wave chip.
Fig. 5 zeigt ein montiertes Oberflächenwellenbauelement mit Abstandshalter, hier in Form eines eigenständigen Rahmens. Fig. 5 shows an assembled surface wave component with spacers, here in the form of an independent frame.
Auf dem Chip 1 des Oberflächenwellenbaulementes gemäß Fig. 1 befindet sich gemäß der Funktion des Chips auf der mechanisch aktiven Seite die strukturierte Dünnschichtmetallisierung (Leiterbildstruktur), hier bestehend aus dem Massebalken 2, den Wandlerstrukturen 3 und den Kontaktstellen, auf denen die Kontakthöcker 4 aufgebracht sich, die aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen. In den Träger 5 des Oberflächenwellenbauelementes gemäß Fig. 2 ist ein Abstandshalter in Form eines Rahmens 6 eingearbeitet, auf dem wiederum die Kontaktstellen 7 aufgebracht sind, die zur elektrischen Verbindung mit dem Chip 1 dienen. Während des Kontaktierungsvorganges wird, wie in Fig. 3 gezeigt, der Chip 1 lagerichtig so auf den Träger 5 aufgebracht, daß die Kontakthöcker 4 genau auf die mit elektrisch leitfähigem Klebstoff benetzten Kontaktstellen 7 des Trägers 5 gedrückt werden. Die Kontaktierung wird derart vorgenommen, daß zunächst mittels definierter Aufbringung eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs und später unter Druck die Positionierung des Chips 1 auf dem Träger 5 erfolgt. Infolge dieser Art der Kontaktierung entstehen 2 unterschiedlich große Zwischenräume zwischen Chip 1 und Träger 5. Der kleinere ist ein Spalt 8, der sich durch die Höhe der Kontakthöcker 4 ergibt, der größere entsteht als Hohlraumm 9 durch die Höhe des Rahmens 6 des Spalts 8. Diese vorhandenden Zwischenräume gewährleisten die Funktionsfähigkeit des kontaktierten Oberflächenwellenbauelementes, da die mechanisch aktive Oberfläche ungehindert arbeiten kann. Zusätzlich Bedeutung erhält der Spalt 8 während der Abdeckung des Chips 1 gemäß Fig. 4, wobei als Abdeckmaterial vorzugsweise ein thermisch aushärtbarer Epoxidharzkleber verwendet wird.On the chip 1 of the surface acoustic wave Baule Mentes shown in FIG. 1, the function of the chip is located according to the mechanically active side of the structured Dünnschichtmetallisierung (conductive pattern structure), consisting here of the mass beam 2, the transducer structures 3 and the contact points on which the bumps 4 is applied to made of an electrically conductive material. A spacer in the form of a frame 6 is incorporated in the carrier 5 of the surface wave component according to FIG. 2, on which in turn the contact points 7 , which serve for the electrical connection to the chip 1, are applied. During the contacting process, as shown in FIG. 3, the chip 1 is applied to the carrier 5 in the correct position so that the contact bumps 4 are pressed precisely onto the contact points 7 of the carrier 5 wetted with electrically conductive adhesive. The contact is made in such a way that the chip 1 is first positioned on the carrier 5 by means of a defined application of an electrically conductive adhesive and later under pressure. As a result of this type of contacting, there are two differently sized gaps between chip 1 and carrier 5 . The smaller is a gap 8 , which results from the height of the contact bumps 4 , the larger is created as a cavity 9 by the height of the frame 6 of the gap 8 . These gaps ensure the functionality of the contacted surface wave component, since the mechanically active surface can work unhindered. The gap 8 takes on additional importance during the covering of the chip 1 according to FIG. 4, a thermally curable epoxy resin adhesive preferably being used as the covering material.
Durch das Kriechverhalten des Abdeckmaterials 10 wird der Spalt 8 ausgefüllt, wobei Kontakthöcker 4 und Kontaktstellen 7 vollständig umschlossen werden, wodurch eine erhöhte Stabilität der Verbindung zwischen Chip 1 und Träger 5 erreicht wird. Der in den Hohlraum 9 gelangende Anteil des Abdeckmaterials 10 ist gering und härtet unter Wärmeeinfluß schnell aus, wodurch er die Funktionstüchtigkeit der mechanisch aktiven Oberfläche des Oberflächenwellenbauelementes nicht beeinträchtigt.The creep behavior of the covering material 10 fills the gap 8 , the contact bumps 4 and contact points 7 being completely enclosed, as a result of which an increased stability of the connection between chip 1 and carrier 5 is achieved. The portion of the covering material 10 that enters the cavity 9 is small and cures rapidly under the influence of heat, as a result of which it does not impair the functionality of the mechanically active surface of the surface acoustic wave component.
In Fig. 5 ist der Abstandshalter als eigenständig gestalteter, beispielsweise im Siebdruckverfahren aufgebrachter, Rahmen 6 dargestellt. Dieser befindet sich bei der Montage derart zwischen Chip 1 und Träger 5, daß die Kontaktierung außerhalb des Rahmens 6 erfolgt. Die Kontaktierung erfolgt wie im Ausführungsbeispiel 1 über die Kontakthöcker 4 des Chips 1 und die Kontaktstellen 7 des Trägers 5, wobei sich nur ein Zwischenraum als Hohlraum 11 zwischen Chip 1 und Träger 5, begrenzt durch die Abmaße des Rahmens 6 ergibt. In Fig. 5, the spacer is represented as an independently designed, for example, applied by screen printing frame 6. This is located during assembly between the chip 1 and the carrier 5 such that the contact is made outside the frame 6 . The contacting takes place as in embodiment 1 via the contact bumps 4 of the chip 1 and the contact points 7 of the carrier 5 , with only one space as a cavity 11 between the chip 1 and carrier 5 , limited by the dimensions of the frame 6 .
Durch die Abdeckung der Chipseite des Oberflächenwellenbauelementes werden die Kontaktverbindungen, Kontakthöcker 4 und Kontaktstelle 7, vom isolierenden Abdeckmaterial 10 umgeben, wobei der Rahmen 6 für die mechanisch aktive Oberfläche des Chips 1 als Fließbarriere dient.By covering the chip side of the surface acoustic wave component, the contact connections, contact bumps 4 and contact point 7 are surrounded by the insulating covering material 10 , the frame 6 serving as a flow barrier for the mechanically active surface of the chip 1 .
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4302171A DE4302171A1 (en) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | Surface acoustic wave component mfr. with chip and support |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4302171A DE4302171A1 (en) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | Surface acoustic wave component mfr. with chip and support |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4302171A1 true DE4302171A1 (en) | 1994-07-28 |
Family
ID=6479012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4302171A Withdrawn DE4302171A1 (en) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | Surface acoustic wave component mfr. with chip and support |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4302171A1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |