專利名稱：一種用于元件的電接觸的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在緊密的設(shè)計(jì)中用于連接例如芯片或類似的元件，到例如在一個(gè)印刷電路板上的接地平面或類似的導(dǎo)電載體表面的方法，并且同樣涉及一種在緊密的設(shè)計(jì)中用于連接元件的設(shè)備，以便實(shí)現(xiàn)所述元件和一個(gè)載體之間的傳導(dǎo)，例如，在一個(gè)芯片和印刷電路板之間。
背景技術(shù)：
描述在印刷電路板上安裝具有芯片2的襯底1是已知的。在緊密的設(shè)計(jì)中，有一個(gè)多層陶瓷載體襯底，分離元件/芯片被安裝在所述襯底和印刷電路板之間的襯底的下面，其中在該元件中產(chǎn)生的熱量能被慢慢地傳送到襯底并從那里到印刷電路板和它的各種連接，例如觸點(diǎn)管腳或在高溫下熔化的位于襯底和印刷電路板之間的焊錫的焊珠4。作為電連接和機(jī)械間隔的該連接功能意思是，后者稍微大于在襯底下面剩余的分離元件。通過(guò)在電路板上直接地在元件下面提供一個(gè)接地板5，該元件能被屏蔽，該接地板5與各個(gè)元件的接地板一起，屏蔽所述元件而不用將該分離元件與接地板相接觸。該襯底安裝元件很有可能在工作中產(chǎn)生熱量，這種情況是相當(dāng)重要的。因此在該元件/芯片與具有寬銅表面的印刷電路板之間所實(shí)現(xiàn)的熱接觸盡可能有效，這是非常重要的。因?yàn)闆](méi)有分離元件與該電路板直接接觸，在所述元件中產(chǎn)生的熱量的主要部分很可能通過(guò)該襯底和電路板連接傳送到電路板。在陶瓷襯底的情況下，由于陶瓷是相對(duì)弱的熱導(dǎo)體，在這個(gè)實(shí)例中在襯底的縱向出現(xiàn)巨大的溫度坡度。結(jié)果由于陶瓷襯底的差的熱傳導(dǎo)率，該元件中的晶體管在非常高的溫度下容易損壞。
發(fā)明概述利用保護(hù)諸如芯片之類的元件(該元件被安裝在陶瓷襯底上連接到一個(gè)載體，例如印刷電路板)不受由陶瓷襯底的受限制的熱傳導(dǎo)率所引起的損壞的本發(fā)明，該芯片被直接連接到具有一個(gè)薄層的電路板，該薄層提供到電路板絕對(duì)最短的路徑。芯片和該電路板的直接連接能夠通過(guò)焊接該芯片以便其高度是臨界值，基本上與連接的高度相同，以及通過(guò)以一個(gè)粘合劑或焊錫的薄層直接的安裝芯片的背面到電路板來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)噴鍍芯片的背部并使在芯片的背部和在印刷電路板上的接地板之間的連接電導(dǎo)通，得到一個(gè)可接受的襯底接地。
本發(fā)明將參考它的優(yōu)選實(shí)施例和附圖作詳細(xì)描述。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
圖1示出了一個(gè)根據(jù)已知技術(shù)的連接到一個(gè)安裝有載體的襯底的芯片。
圖2示出了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的連接到一個(gè)襯底的芯片，其被安裝在襯底上并被連接到一個(gè)載體。
圖3示出了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的連接到一個(gè)襯底的芯片，其被安裝在襯底上并被連接到安裝有載體的冷卻部件。
優(yōu)選實(shí)施例描述響應(yīng)于一種緊密設(shè)計(jì)的需要，例如一種關(guān)于元件的設(shè)計(jì)，該元件是特別為電話中的或其它相似應(yīng)用中的實(shí)施例創(chuàng)造的，這里創(chuàng)造了一種新型模塊，其中分離元件/芯片6被安裝在一個(gè)包括幾個(gè)陶瓷層的載體襯底7的下側(cè)，在襯底和印刷電路板8之間，從而與所述板接觸。在此情況下，在襯底和印刷電路板之間的連接同樣包括在高溫下熔化的焊錫的珠子9。通過(guò)稍微大于在襯底下面所有其他的分離元件的優(yōu)點(diǎn)，該焊珠的作用是電連接并同時(shí)作為機(jī)械間隔裝置。該印刷電路板可以包括直接在襯底安裝芯片下的一個(gè)接地板10，該接地板與芯片的接地板連在一起，電屏蔽該芯片的敏感部分。因?yàn)樵撘r底陶瓷的受限制的熱傳導(dǎo)率，出于改善該芯片的熱和電性能的目的，該芯片借助于一個(gè)薄的導(dǎo)通層11被直接地連接到電路板。這將提供到電路板的絕對(duì)最短的熱路徑。該芯片的直接連接能夠通過(guò)調(diào)節(jié)芯片的高度來(lái)實(shí)現(xiàn)，其可以是臨界的，所以焊接的芯片的高度差不多與珠子，或小球的高度相同，然后用一個(gè)粘合劑或焊錫的薄層直接地固定該芯片的背面到電路板。當(dāng)該芯片的背部被噴鍍并且在芯片的背部和在印刷電路板上的接地板之間的連接被電導(dǎo)通時(shí)，在同一時(shí)間能獲得該芯片的有效襯底接地。當(dāng)該芯片/芯片6的背部被噴鍍并且一個(gè)到電路板8的導(dǎo)通連接11被提供時(shí)，提供在電路板上或電路板中的特殊的芯片冷卻部件12能被直接地連接到芯片。
在芯片和電路板之間的接觸可以想象用兩種主要的方式實(shí)現(xiàn)，通過(guò)膠粘或者焊接。與焊接該模塊結(jié)合，通過(guò)引入一些附加處理步驟，在應(yīng)用焊接粘貼到電路板之后，通過(guò)壓下并在分配粘合劑到放置有芯片的電路板之后，該芯片能被穩(wěn)固地粘結(jié)在適當(dāng)?shù)奈恢?。使用粘合劑或粘結(jié)是與重新熔化處理結(jié)合的便利的一種。不需要在芯片的背部電導(dǎo)通接觸以便得到在芯片和電路板之間單獨(dú)地?zé)峤佑|。然而，當(dāng)需要該芯片的有效襯底接地時(shí)，在與一個(gè)電導(dǎo)通粘合劑的連接中需要一個(gè)背部接觸。
該芯片能被焊接到電路板而不需要任何附加的處理步驟。然而，需要該芯片有一個(gè)可焊接的背部接觸，并且該芯片通過(guò)底部填充被固定到陶瓷襯底上，以便當(dāng)?shù)腿刍群稿a的珠子或球重新熔化時(shí)，即所謂的倒裝沖擊時(shí)，沒(méi)有芯片移出它的位置的危險(xiǎn)。既然一個(gè)接地板已經(jīng)存在于芯片之下，焊接過(guò)程本身是非常簡(jiǎn)單的。所有的這些都需要在給與保護(hù)的存在與芯片下的光澤面上作一個(gè)開口，并且焊料同樣應(yīng)用在這個(gè)部位。
由此應(yīng)當(dāng)明白本發(fā)明并不限于在前面描述的和舉例說(shuō)明的實(shí)施例，并且在附加的權(quán)利要求的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種用于改善一個(gè)或多個(gè)元件的熱和/或電性能的方法，例如連接到安裝在諸如印刷電路板之類的載體上的襯底的一個(gè)芯片/多個(gè)芯片，其特征在于連接該元件/芯片或多個(gè)元件/芯片到該載體上的一個(gè)導(dǎo)通表面，例如一個(gè)印刷電路板上的一個(gè)導(dǎo)通表面。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于用焊錫或一種導(dǎo)電膠體連接該元件/芯片或多個(gè)元件/芯片到該載體上的一個(gè)電導(dǎo)通表面，例如到一個(gè)印刷電路板上的接地板。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于連接該元件/芯片或多個(gè)元件/芯片到該載體上的一個(gè)熱導(dǎo)通表面，例如到一個(gè)印刷電路板上的熱的導(dǎo)通表面。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于膠粘該元件/芯片或多個(gè)元件/芯片到所述載體上的導(dǎo)通表面。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于該膠體是電導(dǎo)通的。
6.一種用于改善一個(gè)或多個(gè)的元件的熱和/或電性能的裝置，例如連接到安裝在諸如印刷電路板之類的載體上的襯底的一個(gè)芯片/多個(gè)芯片，其特征在于在元件/芯片(6)或多個(gè)元件/芯片和諸如一個(gè)印刷電路板(8)的載體之間提供一個(gè)導(dǎo)通層(11)，用于該元件/多個(gè)元件或芯片/多個(gè)芯片與載體/印刷電路板上的一個(gè)導(dǎo)通層的接觸。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于層(11)是一個(gè)電導(dǎo)通層。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于層(11)是一個(gè)熱導(dǎo)通層。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于層(11)被安排將芯片(6)與一個(gè)在印刷電路板上的或在印刷電路板中的接地板(10)相連接。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于層(11)被安排將芯片(6)與一個(gè)在印刷電路板上的或在印刷電路板中的冷卻部件(10)相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法以及裝置,其在所謂的緊密設(shè)計(jì)中用于把襯底(7)上例如芯片(6)之類的元件連接到一個(gè)載體的導(dǎo)通表面,例如在一個(gè)具有一個(gè)導(dǎo)通層11的印刷電路板(8)上的接地板(10)。
文檔編號(hào)H05K1/02GK1343440SQ0080508
公開日2002年4月3日 申請(qǐng)日期2000年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月17日
發(fā)明者D·韋斯特貝里 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司