[发明专利]接触凸块连接以及接触凸块和用于建立凸块接触连接的方法

说明书

本发明涉及一种接触凸块连接(24)和一种用于在设有至少一个第一连接面(11)的电子器件和与所述器件接触的具有至少一个第二连接面(25)的接触衬底(26)之间建立接触凸块连接(24)的方法，其中所述第一连接面设有接触凸块(10)，所述接触凸块具有边缘突出部(15)和在由所述边缘突出部至少部分地围绕的并且朝向所述接触凸块的头端部敞开的挤入空间(18)中具有至少一个挤入销(16)，并且所述第二连接面在与所述第一连接面的接触区域(31)中具有通过将所述第二连接面的接触材料(29)挤入所述挤入空间中而构成的围绕所述挤入销的接触凸起部(30)，所述接触凸起部具有朝向所述挤入空间的底部(17)的并且相对于所述第二连接面的围绕所述接触区域的平坦的接触表面(32)凸起的凸冠(33)。

技术领域

本发明涉及一种在设有至少一个第一连接面的电子器件和与所述器件接触的具有至少一个第二连接面的接触衬底之间的接触凸块连接以及一种用于建立接触凸块连接的接触凸块和一种用于建立接触凸块连接的方法。

背景技术

开头所提到的类型的接触凸块连接通常用于芯片的连接面与接触衬底的连接面的接触。尤其是，这类接触凸块连接(其中芯片借助于所谓的“倒装芯片”法用其与接触衬底的连接面相对的连接面设置在接触衬底上)用于制造所谓的“无接触的芯片卡”，所述无接触的芯片卡借助于与接触衬底的连接面接触的天线实现在芯片和数据读取设备之间无接触的数据传输。

一般而言，芯片的“倒装芯片”接触需要预备芯片的具有接触凸块的连接面，所述接触凸块在专业术语上也通常称为“Bump(凸块)”。借助于接触凸块可能的是，使芯片的连接面与接触衬底的连接面能导电地接触，而不需要电线导体或者其他与芯片无关的接触装置。

从DE 101 57 205 A1中已知一种用于制造接触凸块的方法，所述方法实现了接触凸块的构成，所述接触凸块具有特别的表面形貌，所述表面形貌具有接触凸块的上部分，所述上部分具有隆起部，所述隆起部例如柱状或者星状地构成并且要实现对连接材料的改进的容纳，所述连接材料(例如粘合材料或者焊接材料)要实现建立设置在芯片的连接面上的接触凸块与接触衬底的连接面之间的能导电的连接。此外，接触凸块的已知的表面形貌要实现使接触衬底的连接面上的氧化层破裂并且最终也通过接触凸块的隆起部的接合建立与接触衬底的连接面的机械连接。

对此，提出接触凸块的表面形貌，所述表面形貌具有在接触凸块的接触底座上不同地构成的或者不同地设置的隆起部，其中所述隆起部要么位于接触底座的中央区域中要么位于边缘底座的边缘区域中并且要通过接合到接触衬底的连接面的接触材料中实现与接触衬底的接触材料化部的局部咬合。

在试验中现已证明：具有上文所描述的类型的接触凸块的接触凸块连接的特征在于高剪切强度。然而，在芯片与接触衬底分离的试验中所达到的抗拉强度并不令人满意，使得在已知的接触凸块连接中为了足够的机械保护除了接触凸块和接触衬底的接触材料化部之间的机械连接外还需要在芯片和接触衬底之间使用粘合剂。

基本上在使用粘合剂用于机械上可保持或者可受载地接触接触衬底上的芯片时已证实不利的是：由于粘合剂连接的硬化通常需要的反应时间在建立这类连接时可实现的产品数量是有限的。

发明内容

因此，本发明基于下述目的：提出一种接触凸块连接，所述接触凸块连接在不使用附加的连接材料如尤其是粘合剂的情况下已实现建立可持久保持的、耐受实际中出现的机械负荷的机械连接。

该目的通过具有根据本发明的实施例的特征的接触凸块连接实现。

在根据本发明的接触凸块连接中，第一连接面设有接触凸块，所述接触凸块具有边缘突出部和在通过边缘突出部包入的并且朝向接触凸块的头端部敞开的挤入空间中具有至少一个挤入销，并且第二连接面在与第一连接面的接触区域中具有通过将第二连接面的接触材料挤入到挤入空间中而构成的围绕挤入销的接触凸起部，所述接触凸起部具有朝向挤入空间的底部的并且相对于第二连接面的围绕接触区域的平坦的接触表面凸起的凸冠。