DE19781558B4 - Schaltungskomponente für ein IC-Gehäuse und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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Abstract

Schaltungskomponente, enthaltend ein Substrat (14) mit einer ersten Oberfläche (18) und einer entgegengesetzten zweiten Oberfläche (22), wobei das Substrat eine Mehrzahl von Kontaktinseln (16) hat, die an der ersten Oberfläche (18) angeordnet sind und eine Schicht (26) aus Nickel-Bor und eine äußere Schicht (28) aus Gold haben, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stifte (32) von der zweiten Oberfläche (22) des Substrats vorstehen und eine Schicht (32) aus Nickel-Phosphor und eine äußere Schicht (34) aus Gold haben.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungskomponente für ein Substrat mit einer ersten Oberfläche und einer entgegengesetzten zweiten Oberfläche, wobei das Substrat mehrere Kontaktinseln hat, die an der ersten Oberfläche angeordnet sind und eine Schicht aus Nickel-Bor und eine äußere Schicht aus Gold haben. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Schaltungskomponente.
  • Die US-PS 3904461 beschreibt ein Metallisierungsverfahren für die Herstellung von integrierten Hybridschaltungskomponenten, einschließlich Platinen und mit diesen zu verbindenden Halbleiter. Dabei werden auf einem Substrat aus isolierendem Material Schichten aus Nickel-Chrom und Nickel aufgestäubt und sodann Nickel-Bor- und Gold-Schichten niedergeschlagen.
  • Integrierte Schaltungen werden in typischer Ausführung von einem Gehäuse geschützt, das mit einer gedruckten Schaltungsplatine verlötet ist. Es wurden verschiedene Arten von Gehäusen, einschließlich Möwenflügel, Stiftgitterfeld und eines gewöhnlich als "C4" oder "Flip-Chip" bezeichneten Gehäuses entwickelt. Flip-Chip-Gehäuse enthalten ein integriertes Schaltungsplättchen, welches auf einem Substrat des Gehäuses oberflächenmontiert ist. Die integrierte Schaltung ist mit einer Vielzahl von Lötnoppen versehen, welche von den Chip- oder Plättcheninseln vorstehen. Das Plättchen und die Lötnoppen sind entsprechenden Kontaktinseln des Substrats aufgelegt. Die Lötnoppen werden danach wieder aufgeschmolzen, um die Plättcheninseln mit den Chipinseln zu verbinden. Von der Bodenfläche des Substrats stehen mehrere Stifte vor, welche mit der Platine der gedruckten Schaltung verlötet werden können.
  • Aus der US-PS 4675243 ist es bekannt, einen Stiftaufbau an einem keramischen Gehäuse mit einer Schichtenfolge aus Kobalt und Zinn zu überziehen.
  • Die US-PS 5436412 zeigt eine elektrische Verbindungsstruktur zum Verbinden eines Substrats mit dem nächsten Strukturniveau der Verbindungsstruktur oder mit einem Halbleiterbauelement. Die Verbindungsstruktur weist wenigstens zwei polymere Schichten auf, in denen Anschlußnoppen eingebaut sind. Eine Kappe aus elektrisch leitendem Material springt von der zweiten polymeren Schicht vor und ist mit einer Schichtenfolge, einschließlich einer äußeren Goldschicht versehen.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anschlußbereiche von integrierten Schaltungen innerhalb des Gehäuses mit besonders standfesten und stabilen Verbindungen zu versehen.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungskomponente der, eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 5.
  • Verfahrensmäßig löst die Erfindung die genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 9.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
    •
  • Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann unter Berücksichtigung der nachfolgenden Einzelbeschreibung und der zugehörigen Zeichnung besser verständlich. In der Zeichnung zeigt:
  • 1 eine schematische Schnittansicht durch einen Teil eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltungskomponente für ein IC-Gehäuse, und
  • 2a bis 2j schematische Darstellungen, die ein bevorzugtes Verfahren zum Plattieren eines Substrats des Gehäuses zeigen.
  • Im folgenden wird auf die Zeichnung Bezug genommen. 1 zeigt eine Schaltungskomponente 10 nach der Erfindung. Die Schaltungskomponente 10 weist eine integrierte Schaltung (IC) 12 auf, die auf einem Substrat 14 montiert ist. Die integrierte Schaltung 12 ist in der typischen Ausführung ein Mikroprozessor. Wenn auch eine integrierte Schaltung 12 gezeigt und beschrieben wird, ist einzusehen, daß die Schaltungskomponente 10 ein beliebiges elektrisches Bauelement enthalten kann. Das Substrat 14 ist typischerweise aus gemeinsam gebranntem (cofired) Keramikmaterial gebildet. Obwohl ein co-fired Keramikverfahren gezeigt und beschrieben wird, ist einzusehen, daß das Substrat 14 mit anderen Verfahren und Materialien, beispielsweise einer gedruckten Schaltungsplatine gebildet werden kann.
  • Die Schaltungskomponente 10 hat eine Vielzahl von Kontaktinseln 16, die auf einer Oberseite 18 des Substrats 14 angeordnet sind, und eine Vielzahl von Stiften 20, welche von einer Unter- seite 22 des Substrats 14 ausgehen. Das Substrat 14 hat in typischer Ausführung eine Anzahl von Durchgangs- und Leitschichten (nicht gezeigt), welche die Kontaktinseln 16 mit den Stiften 20 verbinden. In der endgültigen Anordnung sind die Kontaktinseln 16 mit der integrierten Schaltung 12 verlötet. Die Stifte 20 sind mit einer externen gedruckten Schaltungsplatine 23 verbunden. Das Substrat 14 bildet eine Leitung zum Verbinden der integrierten Schaltung 12 mit der IC-Platine 22. Die integrierte Schaltung 12 ist typischerweise nach der Montage der Schaltung 12 auf dem Substrat 14 in einer Kapsel (nicht gezeigt) eingeschlossen.
  • Die Kontaktinseln 16 haben typischerweise eine Basis 24, die aus einem Wolfram (W)-Material besteht. Das Wolfram ist mit einer Schicht aus Nickel-Bor (NiB) 26 überzogen. Die NiB-Schicht ist mit einer Goldschicht (Au) 28 überzogen. Die Goldschicht 28 verhindert die Oxidation der NiB-Schicht 26. Das Nickel-Bor 26 gewährleistet die Haftung (Adhäsion) des Lots mit der Kontaktinsel.
  • Die integrierte Schaltung hat eine Vielzahl von Lötnoppen 30, welche sich von den Plättcheninseln der Schaltung 12 erheben. Die Lötnoppen 30 werden auf die Kontaktinseln 16 des Substrats 14 aufgesetzt. Die Schaltungskomponente wird dann erhitzt, um das Lot, Gold und Nickel-Bor wieder anzuschmelzen und eine Vielzahl von Lötverbindungen herzustellen, welche die integrierte Schaltung 12 an dem Substrat 14 befestigen. Es wurde gefunden, daß die Nickel-Bor-Plattierung die Duktilität der Schweißverbindung nicht so stark wie die Nickel-Phosphor-Plattierung nach dem Stande der Technik vermindert. Obwohl die NiB-Plattierung schwächere Hafteigenschaften an Gold als NiP hat, schmilzt das Gold in der Lötverbindung während des Montageprozesses, so daß die geringere Haftfähigkeit von NiB an Au keinen signifikanten Faktor für die fertige Schaltungskomponente 10 darstellt.
  • Die Stifte 20 sind typischerweise aus einem Kupfer- oder Kovar-Material 32 hergestellt, welches eine Außenschicht aus Gold 34 hat. Zur Verbesserung der Haftfähigkeit des Goldes sind die Stifte 20 mit einer Zwischenschicht aus Nickel-Phosphor 36 (NiP) versehen. Die starken Hafteigenschaften des NiP 36 halten das Gold fest und verhindern eine Korrosion der Stifte 20 während des Transports und nachfolgenden Zusammenbaus der Schaltungkomponente 10.
  • 2a–j zeigen ein Verfahren zum Plattieren von NiB auf die Kontaktinseln 16 und NiP auf die Stifte 20. Das Substrat 14 ist typischerweise aus konventionellen Schichten aus leitendem Material und keramischem Band aufgebaut und wird gemäß Darstellung in 2a gemeinsam gebrannt. Die Kontaktinseln 16 sind in der Deckfläche des Substrats 14 ausgebildet. Wie in 2b gezeigt ist, wird das gebrannte Substrat 14 danach in ein stromloses Bad 40 aus NiB eingesetzt. In dem Bad wird eine Schicht aus NiB auf die Kontaktinseln 16 aufplattiert. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Schicht aus NiB eine Dicke zwischen 3 und 5 μm. Das Substrat 14 wird gesintert, und die Stifte 20 werden an der Bodenfläche typischerweise mit einer Hartlötmethode angebracht, wie in den 2c und 2d gezeigt ist. Wie in 2e gezeigt ist, wird das Substrat 14 mit den Stiften 20 in ein stromloses Goldbad 42 eingesetzt. Das Bad 42 plattiert eine Schicht aus Gold auf die Kontaktinseln 16 und die Stifte 20. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Goldschicht eine Dicke zwischen 3 und 12 μm. Wie in den 2f und 2g gezeigt ist, wird die Oberseite des Substrats 14 mit einem Maskiermaterial 44 überzogen, und die Stifte 20 werden in eine Einspannschablone 46 eingesetzt. Wie in 2h gezeigt ist, werden das maskierte Substrat und die Schablone in ein Ätzbad 48 eingesetzt, welches das Gold von den Stiften 20 entfernt.
  • Wie in 2i zu sehen ist, wird das Substrat 14 in Elektrolysebäder eingesetzt, um die Stifte mit NiP und Gold zu plattieren. Wie in 2j gezeigt ist, werden nach den Plattierprozessen die Maske und die Einspannschablone entfernt, damit die integrierte Schaltung mit dem Substrat 14 zusammengebaut werden kann. Obwohl stromlose und elektrolytische Plattierprozesse gezeigt und zum Plattieren der Kontaktinseln 16 bzw. Stifte 20 beschrieben worden sind, ist klar, daß bei dem Prozeß entweder stromlose oder elektrolytische Bäder für die Plattierprozesse verwendet werden können. Stromloses Plattieren ist für die Kontaktinseln 16 wegen der Verringerung der Herstellungskosten bevorzugt. Die schwächeren Adhäsionseigenschaften des stromlosen Plattierens sind für die Kontaktinseln unkritisch, da das NiB und Au der Inseln in den Lötverbindungen der integrierten Schaltung 12 wieder geschmolzen werden. Das elektrolytische Bad ist für die Stifte 20 bevorzugt, und zwar wegen der stär keren Hafteigenschaften des elektrolytischen Prozesses. Das NiP und Au der Stifte müssen eine Standfestigkeit über die Lebensdauer der Schaltungskomponente haben.
  • Obwohl gewisse Ausführungsbeispiele beschrieben und in der beigefügten Zeichnung gezeigt sind, ist einzusehen, daß solche Ausführungsbeispiele nur illustrativer Art sind und die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist und daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen speziellen Konstruktionen und Anordnungen beschränkt. ist, da zahlreiche andere Abwandlungen für den Fachmann offensichtlich sind.

Claims (12)

  1. Schaltungskomponente, enthaltend ein Substrat (14) mit einer ersten Oberfläche (18) und einer entgegengesetzten zweiten Oberfläche (22), wobei das Substrat eine Mehrzahl von Kontaktinseln (16) hat, die an der ersten Oberfläche (18) angeordnet sind und eine Schicht (26) aus Nickel-Bor und eine äußere Schicht (28) aus Gold haben, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stifte (32) von der zweiten Oberfläche (22) des Substrats vorstehen und eine Schicht (32) aus Nickel-Phosphor und eine äußere Schicht (34) aus Gold haben.
  2. Schaltungskomponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktinseln (16) ein Wolfram-Material enthalten.
  3. Schaltungskomponente nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (32) aus einem Kupfermaterial hergestellt sind.
  4. Schaltungskomponente nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (14) aus einem gemeinsam gebrannten Keramikmaterial hergestellt ist.
  5. Schaltungskomponente, enthaltend ein Substrat (14), das eine erste Oberfläche (18) und eine entgegengesetzte zweite Oberfläche (22) hat und eine Mehrzahl von an der ersten Oberfläche (18) angeordneten Kontaktinseln (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stifte (32) aus der zweiten Oberfläche (22) des Substrats vorstehen und mit einer Schicht (36) aus Nickel-Phosphor und einer äußeren Schicht (34) aus Gold versehen sind; daß eine integrierte Schaltung (12) mit einer auf einer Bodenfläche der integrierten Schaltung angeordneten Mehrzahl von Chipinseln (30) versehen ist; und daß die Chipinseln (30) mit den Kontaktinseln (16) des Substrats (14) durch mehrere Lötverbindungen verbunden sind, die Bor, Nickel und Gold enthalten.
  6. Schaltungskomponente nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktinseln (16) ein Wolframmaterial enthalten.
  7. Schaltungskomponente nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (32) aus einem Kupfermaterial hergestellt sind.
  8. Schaltungskomponente nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (14) aus einem gemeinsam. gebrannten keramischen Material hergestellt ist.
  9. Verfahren zum Herstellen einer Schaltungskomponente, enthaltend die folgenden Schritte: a) Herstellen eines Substrats (14) mit einer Mehrzahl von Kontaktinseln (16); b) Anbringen einer Schicht (26) aus Nickel-Bor auf den Kontaktinseln (16); c) Anbringen einer Goldschicht (28) auf der Nickel-Bor-Schicht (26); d) Anbringen einer Mehrzahl von Stiften (32) auf dem Substrat (14); e) Anbringen einer Schicht (36) aus Nickel-Phosphor auf den Stiften; und f) Aufbringen einer Goldschicht (34) auf der Nickel-Phosphor-Schicht (36).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine integrierte Schaltung (12) auf das Substrat (14) aufgelegt und die Kontaktinseln (16) derart erhitzt werden, daß das Nickel-Bor und das Gold wieder aufschmelzen, um die integrierte Schaltung mit dem Substrat zu verbinden.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickel-Bor-Schicht (26) auf die Kontaktinseln (16) aufplattiert wird; daß eine Mehrzahl von Stiften (32) an dem Substrat (14) angebracht wurde; daß eine Schicht aus Gold auf die Nickel-Bor-Schicht der Kontaktinseln (16) und auf die Stifte (32) aufplattiert wird; daß danach die Kontaktinseln maskiert werden; daß sodann die Goldschicht von den Stiften (32) entfernt wird; daß eine Nickel-Phosphor-Schicht (36), gefolgt von einer Goldschicht (34) auf den Stiften (32) aufplattiert wurd und daß sodann die Maske von den Kontaktinseln (16) entfernt wird
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktinseln (16) mit einer Nickel-Bor-Schicht (26) in einem stromlosen Bad plattiert werden.
DE19781558T 1996-06-24 1997-05-27 Schaltungskomponente für ein IC-Gehäuse und Verfahren zu deren Herstellung Expired - Lifetime DE19781558B4 (de)

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US08/669,619 US5757071A (en) 1996-06-24 1996-06-24 C4 substrate contact pad which has a layer of Ni-B plating
US08/669,619 1996-06-24
PCT/US1997/009060 WO1997050126A1 (en) 1996-06-24 1997-05-27 A c4 substrate contact pad which has a layer of ni-b plating

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Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2915888B1 (ja) * 1998-01-28 1999-07-05 日本特殊陶業株式会社 配線基板及びその製造方法
US7244677B2 (en) * 1998-02-04 2007-07-17 Semitool. Inc. Method for filling recessed micro-structures with metallization in the production of a microelectronic device
US6406939B1 (en) 1998-05-02 2002-06-18 Charles W. C. Lin Flip chip assembly with via interconnection
SG75841A1 (en) 1998-05-02 2000-10-24 Eriston Invest Pte Ltd Flip chip assembly with via interconnection
SG82591A1 (en) 1998-12-17 2001-08-21 Eriston Technologies Pte Ltd Bumpless flip chip assembly with solder via
SG78324A1 (en) 1998-12-17 2001-02-20 Eriston Technologies Pte Ltd Bumpless flip chip assembly with strips-in-via and plating
TW444236B (en) 1998-12-17 2001-07-01 Charles Wen Chyang Lin Bumpless flip chip assembly with strips and via-fill
JP3160583B2 (ja) * 1999-01-27 2001-04-25 日本特殊陶業株式会社 樹脂製基板
US6259161B1 (en) * 1999-06-18 2001-07-10 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Circuit electrode connected to a pattern formed on an organic substrate and method of forming the same
US6805278B1 (en) 1999-10-19 2004-10-19 Fci America Technology, Inc. Self-centering connector with hold down
US20020089836A1 (en) * 1999-10-26 2002-07-11 Kenzo Ishida Injection molded underfill package and method of assembly
US6335104B1 (en) * 2000-02-22 2002-01-01 International Business Machines Corporation Method for preparing a conductive pad for electrical connection and conductive pad formed
US6403460B1 (en) 2000-08-22 2002-06-11 Charles W. C. Lin Method of making a semiconductor chip assembly
US6562709B1 (en) 2000-08-22 2003-05-13 Charles W. C. Lin Semiconductor chip assembly with simultaneously electroplated contact terminal and connection joint
US6551861B1 (en) 2000-08-22 2003-04-22 Charles W. C. Lin Method of making a semiconductor chip assembly by joining the chip to a support circuit with an adhesive
US6436734B1 (en) 2000-08-22 2002-08-20 Charles W. C. Lin Method of making a support circuit for a semiconductor chip assembly
US6402970B1 (en) 2000-08-22 2002-06-11 Charles W. C. Lin Method of making a support circuit for a semiconductor chip assembly
US6660626B1 (en) 2000-08-22 2003-12-09 Charles W. C. Lin Semiconductor chip assembly with simultaneously electrolessly plated contact terminal and connection joint
US6350633B1 (en) 2000-08-22 2002-02-26 Charles W. C. Lin Semiconductor chip assembly with simultaneously electroplated contact terminal and connection joint
US6562657B1 (en) 2000-08-22 2003-05-13 Charles W. C. Lin Semiconductor chip assembly with simultaneously electrolessly plated contact terminal and connection joint
US6511865B1 (en) 2000-09-20 2003-01-28 Charles W. C. Lin Method for forming a ball bond connection joint on a conductive trace and conductive pad in a semiconductor chip assembly
US6350386B1 (en) 2000-09-20 2002-02-26 Charles W. C. Lin Method of making a support circuit with a tapered through-hole for a semiconductor chip assembly
US6350632B1 (en) 2000-09-20 2002-02-26 Charles W. C. Lin Semiconductor chip assembly with ball bond connection joint
US6544813B1 (en) 2000-10-02 2003-04-08 Charles W. C. Lin Method of making a semiconductor chip assembly with a conductive trace subtractively formed before and after chip attachment
US6448108B1 (en) 2000-10-02 2002-09-10 Charles W. C. Lin Method of making a semiconductor chip assembly with a conductive trace subtractively formed before and after chip attachment
US6576493B1 (en) 2000-10-13 2003-06-10 Bridge Semiconductor Corporation Method of connecting a conductive trace and an insulative base to a semiconductor chip using multiple etch steps
US7094676B1 (en) 2000-10-13 2006-08-22 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with embedded metal pillar
US6492252B1 (en) 2000-10-13 2002-12-10 Bridge Semiconductor Corporation Method of connecting a bumped conductive trace to a semiconductor chip
US6740576B1 (en) 2000-10-13 2004-05-25 Bridge Semiconductor Corporation Method of making a contact terminal with a plated metal peripheral sidewall portion for a semiconductor chip assembly
US7075186B1 (en) 2000-10-13 2006-07-11 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with interlocked contact terminal
US7132741B1 (en) 2000-10-13 2006-11-07 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with carved bumped terminal
US7129575B1 (en) 2000-10-13 2006-10-31 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with bumped metal pillar
US6872591B1 (en) 2000-10-13 2005-03-29 Bridge Semiconductor Corporation Method of making a semiconductor chip assembly with a conductive trace and a substrate
US7319265B1 (en) 2000-10-13 2008-01-15 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with precision-formed metal pillar
US6876072B1 (en) 2000-10-13 2005-04-05 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with chip in substrate cavity
US6548393B1 (en) 2000-10-13 2003-04-15 Charles W. C. Lin Semiconductor chip assembly with hardened connection joint
US6908788B1 (en) 2000-10-13 2005-06-21 Bridge Semiconductor Corporation Method of connecting a conductive trace to a semiconductor chip using a metal base
US6440835B1 (en) 2000-10-13 2002-08-27 Charles W. C. Lin Method of connecting a conductive trace to a semiconductor chip
US7264991B1 (en) 2000-10-13 2007-09-04 Bridge Semiconductor Corporation Method of connecting a conductive trace to a semiconductor chip using conductive adhesive
US7414319B2 (en) * 2000-10-13 2008-08-19 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with metal containment wall and solder terminal
US7009297B1 (en) 2000-10-13 2006-03-07 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with embedded metal particle
US6984576B1 (en) 2000-10-13 2006-01-10 Bridge Semiconductor Corporation Method of connecting an additively and subtractively formed conductive trace and an insulative base to a semiconductor chip
US6576539B1 (en) 2000-10-13 2003-06-10 Charles W.C. Lin Semiconductor chip assembly with interlocked conductive trace
US6699780B1 (en) 2000-10-13 2004-03-02 Bridge Semiconductor Corporation Method of connecting a conductive trace to a semiconductor chip using plasma undercut etching
US6949408B1 (en) 2000-10-13 2005-09-27 Bridge Semiconductor Corporation Method of connecting a conductive trace and an insulative base to a semiconductor chip using multiple etch steps
US6667229B1 (en) 2000-10-13 2003-12-23 Bridge Semiconductor Corporation Method of connecting a bumped compliant conductive trace and an insulative base to a semiconductor chip
US7190080B1 (en) 2000-10-13 2007-03-13 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with embedded metal pillar
US6537851B1 (en) 2000-10-13 2003-03-25 Bridge Semiconductor Corporation Method of connecting a bumped compliant conductive trace to a semiconductor chip
US6673710B1 (en) 2000-10-13 2004-01-06 Bridge Semiconductor Corporation Method of connecting a conductive trace and an insulative base to a semiconductor chip
US7071089B1 (en) 2000-10-13 2006-07-04 Bridge Semiconductor Corporation Method of making a semiconductor chip assembly with a carved bumped terminal
FR2818088B1 (fr) * 2000-12-11 2003-02-28 Air Liquide Procede de realisation d'une brasure entre des billes metalliques d'un composant electronique et des plages d'accueil d'un circuit et four de brasage pour la mise en oeuvre de ce procede
US6444489B1 (en) 2000-12-15 2002-09-03 Charles W. C. Lin Semiconductor chip assembly with bumped molded substrate
US6653170B1 (en) 2001-02-06 2003-11-25 Charles W. C. Lin Semiconductor chip assembly with elongated wire ball bonded to chip and electrolessly plated to support circuit
US6908784B1 (en) * 2002-03-06 2005-06-21 Micron Technology, Inc. Method for fabricating encapsulated semiconductor components
US6903442B2 (en) * 2002-08-29 2005-06-07 Micron Technology, Inc. Semiconductor component having backside pin contacts
US6791845B2 (en) * 2002-09-26 2004-09-14 Fci Americas Technology, Inc. Surface mounted electrical components
US7242097B2 (en) * 2003-06-30 2007-07-10 Intel Corporation Electromigration barrier layers for solder joints
US7993983B1 (en) 2003-11-17 2011-08-09 Bridge Semiconductor Corporation Method of making a semiconductor chip assembly with chip and encapsulant grinding
US7425759B1 (en) 2003-11-20 2008-09-16 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with bumped terminal and filler
US7538415B1 (en) 2003-11-20 2009-05-26 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with bumped terminal, filler and insulative base
US20050199117A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-15 Quinn Timothy D. Tool adaptor for use with a reciprocating saw
US7268421B1 (en) 2004-11-10 2007-09-11 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with welded metal pillar that includes enlarged ball bond
US7750483B1 (en) 2004-11-10 2010-07-06 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with welded metal pillar and enlarged plated contact terminal
US7446419B1 (en) 2004-11-10 2008-11-04 Bridge Semiconductor Corporation Semiconductor chip assembly with welded metal pillar of stacked metal balls
US7811863B1 (en) 2006-10-26 2010-10-12 Bridge Semiconductor Corporation Method of making a semiconductor chip assembly with metal pillar and encapsulant grinding and heat sink attachment
US9190377B2 (en) * 2010-06-24 2015-11-17 Indium Corporation Metal coating for indium bump bonding
JP6546892B2 (ja) * 2016-09-26 2019-07-17 株式会社 日立パワーデバイス 半導体装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3904461A (en) * 1972-10-02 1975-09-09 Bendix Corp Method of manufacturing solderable thin film microcircuit with stabilized resistive films
US4675243A (en) * 1983-02-25 1987-06-23 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Ceramic package for semiconductor devices
US5436412A (en) * 1992-10-30 1995-07-25 International Business Machines Corporation Interconnect structure having improved metallization
US5468995A (en) * 1994-07-05 1995-11-21 Motorola, Inc. Semiconductor device having compliant columnar electrical connections

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2201542B1 (de) * 1972-10-02 1977-09-09 Bendix Corp
US4323914A (en) * 1979-02-01 1982-04-06 International Business Machines Corporation Heat transfer structure for integrated circuit package
JP2552159B2 (ja) * 1987-02-02 1996-11-06 セイコーエプソン株式会社 半導体装置及びその製造方法
EP0308971B1 (de) * 1987-09-24 1993-11-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Lötstelle und Verfahren zu ihrer Bewerkstelligung
US5089881A (en) * 1988-11-03 1992-02-18 Micro Substrates, Inc. Fine-pitch chip carrier
JPH0359972A (ja) * 1989-07-27 1991-03-14 Yazaki Corp 電気接点
US5583073A (en) * 1995-01-05 1996-12-10 National Science Council Method for producing electroless barrier layer and solder bump on chip
JPH08306816A (ja) * 1995-04-28 1996-11-22 Sumitomo Metal Ind Ltd 電極パッド

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3904461A (en) * 1972-10-02 1975-09-09 Bendix Corp Method of manufacturing solderable thin film microcircuit with stabilized resistive films
US4675243A (en) * 1983-02-25 1987-06-23 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Ceramic package for semiconductor devices
US5436412A (en) * 1992-10-30 1995-07-25 International Business Machines Corporation Interconnect structure having improved metallization
US5468995A (en) * 1994-07-05 1995-11-21 Motorola, Inc. Semiconductor device having compliant columnar electrical connections

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000022103A (ko) 2000-04-25
US5757071A (en) 1998-05-26
AU3146197A (en) 1998-01-14
GB2332093A (en) 1999-06-09
GB2332093B (en) 2000-11-29
DE19781558T1 (de) 1999-05-12
GB9827382D0 (en) 1999-02-03
WO1997050126A1 (en) 1997-12-31
US5893725A (en) 1999-04-13
KR100326347B1 (ko) 2002-05-09

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