DE69332196T2

DE69332196T2 - Verfahren zum Spritzgiessen von Lot und deren Anwendung

Info

Publication number: DE69332196T2
Application number: DE69332196T
Authority: DE
Inventors: Thomas George Ference; Peter Alfred Gruber; Bernardo Hernandez; Michael John Palmer; Arthur Richard Zingher
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2013-03-23
Also published as: US5244143A; JPH0655260A; EP0565908A2; DE69332196D1; EP0565908B1; JPH0771743B2; EP0565908A3

Description

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zum Spritzgießen von Lot.
Im Bereich der Halbleiterelektronik können Halbleiter-Chips in einer Flip-Chip-Konfiguration angeordnet werden, mit Lotkugeln in den Zwischenräumen, die herkömmlich als C4 bezeichnet werden. C4 bietet die elektrische Verbindung zwischen einer Kontaktstelle auf dem Chip und einer Kontaktstelle auf dem Substrat. Wenn sich die Dichte im Chip-Schaltkreis erhöht, besteht ein erhöhter Bedarf an E/A auf dem Chip. Wenn weiterhin ein sehr großer Chip mit einer großen Schaltkreis- Dichte verwendet wird, ist eine große Zahl an E/A für den elektrischen Austausch mit dem Chip erforderlich. Die E/A liefert dem Chip Signale, Leistung und Erdung. Wenn sich die Chip-E/A erhöht, müssen die C4, die durch ein Lot mit dem den Chip-Kontaktstellen verbunden sind, kleiner sein und enger angeordnet werden. Darüber hinaus muss die Höhe jeder C4 innerhalb einer relativ geringen Höhentoleranz verteilt sein, damit sichergestellt wird, dass alle Chip-Kontaktstellen elektrisch mit einer dazugehörigen Substrat-Kontaktstelle über das dazwischen gebundene C4 verbunden werden.
Entsprechende Anforderungen für elektrische Verbindungen und Lottechnologie bestehen auf den verschiedenen Ebenen des Electronic Packaging. Dies umfasst Lotverbindungen zwischen Packages der ersten und zweiten Ebenen oder zwischen Packages der zweiten und dritten Ebene. Im Folgenden wird ein Beispiel aufgezeigt. Um eine Verbindung zwischen einigen wenigen Chips und einer großen Leiterplatte herzustellen, wird eine kleine Leiterplatte eingesetzt, die als Interposer bezeichnet wird. Die erfordert Lotverbindungen sowohl zwischen dem Chip und dem Interposer als auch zwischen dem Interposer und der großen Leiterplatte. Im Folgenden wird noch ein weiteres Beispiel angeführt. Um eine Verbindung zwischen einem oder einigen wenigen Chips und einer großen Leiterplatte herzustellen, wird ein Packaging aus Keramik eingesetzt. In diesem Fall werden Kabelverbindungen vom Chip zum Packaging verwendet und ein Bereichsarray aus Lotverbindungen zwischen Package und Leiterplatte. Dieses keramische Package und die Chips werden oftmals als hybrides monolithisches Modul bezeichnet.
Hier eine Liste mit Beispielen von Werkstücken, die für die vorliegende Erfindung geeignet wären: ein Chip, ein Substrat, eine kleine Leiterplatte, eine große Leitetplatte, verschiedene andere elektronische Packages für verschiedene Ebenen oder andere elektronische Geräte, die eine Lotverbindung erforderlich machen. Beispiele für geeignete Werkstücke beinhalten Komponenten aus verschiedenen Materialien, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf: Halbleiter, keramische, organische, metallische, kristalline, polymerische, amorphe Materialien sowie Glas.
C4 wird normalerweise auf Kontaktstellen auf einem Chip oder Substrat aufgebracht, indem über dem Chip oder Substrat eine Maske mit Öffnungen darin aufgebracht wird, welche sich an den Stellen befinden, die mit den Kontaktstellen auf dem Chip oder dem Substrat übereinstimmen. Diese Kombination aus Maske und Chip wird in einen Verdampfer gestellt, der luftleer ist. Der Verdampfer enthält Quellmaterial wie etwa Pb und Sn. Die Quelle wird erhitzt, um das Material in Dampf umzuwandeln, der auf der Maske aufgebracht wird und der die darin befindlichen Öffnungen ausfüllt und so auf die durch die Öffnungen freigelegten Kontaktstellen aufgebracht wird. Leider entstehen durch das Aufdampfen von C4 keine sehr einheitlichen Lothöhen. Wenn also eine hohe Dichte an C4 besteht, ist die Wahrscheinlichkeit recht groß, dass ein Teil der C4 die elektrische Verbindung zwischen Chip und Substrat nicht ordnungsgemäß herstellt. Weiterhin wird das Lot überall in der Nähe der Quelle verteilt, so dass in bestimmten Größenordnungen mehr Lot als gewünscht auf den Pad-Stellen zurückbleibt.
Durch den niedrigen Dampfdruck und die langsame Aufbringungsrate der Komponentenmetalle kann sich das Aufdampfen als sehr zeitaufwendig erweisen, wobei das Werkstück längere Zeit einer erhöhten Temperatur ausgesetzt wird. Die Prozessdauer erhöht sich weiterhin durch die Ladezeit und Entladezeit für die Vakuumkammer des Prozesses.
Spritzgießen von Lot bietet entscheidende toxikologische Vorteile gegenüber dem Sputtern oder Aufdampfen von Lot mit Hilfe einer Schablone. Viele Arten von Lot umfassen Blei oder andere Metalle, bei deren Freisetzung Schäden für Mensch und Umwelt nicht auszuschließen sind.
IBM TECHNICAL BULLETIN, Band 29, Nr. 9 vom Februar 1987, New York, USA, SS. 3817 bis 3818 beschreibt eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Lot. Die bekannte Vorrichtung umfasst einen Behälter für das Lot und eine Formschablone mit einer Vielzahl an Vertiefungen. Eine Austrittsöffnung des Behälters steht in Verbindung mit der Formschablone, damit Lot in die Vielzahl an Vertiefungen gespritzt werden kann, wenn Druck auf das Lot ausgeübt wird. In den Vertiefungen werden Lotaufwürfe gebildet. Nach dem Entfernen von überschüssigem Lot von der Formschablone wird die Formschablone mit den Lotaufwürfen auf eine Oberfläche eines Wafers aufgebracht und erhitzt. Die Formschablone wird entfernt und die Lotaufwürfe verbleiben auf dem Wafer.
GB-A-2 138 339 befasst sich mit dem Aufbringen und Sichern von lotbeschichteten oder lötbaren Kugeln auf lötbaren oder lotbeschichteten Anschlusspads. Es werden elektronische Komponenten in jeder einzelnen einer Vielzahl an Vertiefungen auf einem Träger angeordnet und es wird eine Abdeckplatte mit Öffnungen angebracht, die wie die Anschlusspads angeordnet sind, um über den Komponenten auf dem Träger zu liegen. Die Abdeckplatte sollte flüssiges Lot abweisen. Mit der Abdeckplatte ganz oben angeordnet und passend zu jeder Komponente werden die Kugeln auf die Abdeckplatte aufgebracht, deren Abmessungen dergestalt sind, dass eine Kugel in jede Öffnung eintritt und Kontakt mit einem Anschlusspad herstellt. Es wird Hitze zugeführt, um das Lot auf den Kugeln und/oder den Pads zum schmelzen zu bringen. Nach dem Abkühlen wird die Abdeckplatte entfernt, wodurch die mit den Kugeln verbundenen Komponenten von der Trägerplatte entfernt werden können. Die Kugeln gewährleisten den Komponenten einen Abstand zur Leiterplatte.
Während des Spritzgießens wird nahezu das gesamte Lot direkt und nutzbringend auf dem Substrat oder einem anderen Produkt aufgebracht. Die Menge an überflüssigem Lot ist dabei sehr gering, wobei diese Menge im Spritzgießsystem verbleibt und umgehend wieder für das nächste Spritzgießen eingesetzt werden kann. Ebenso können Lotdämpfe nicht austreten und werden minimiert.
Im schärfen Kontrast dazu verbraucht das Sputtern oder Aufdampfen eine sehr viel größere Menge an Lot bei einem Verfahren in einer Prozesskammer. Nur ein kleiner Teil durchdringt die Maske und wird nutzbringend auf das Substrat oder auf ein anderes Produkt aufgebracht. Zur Reinigung der Prozesskammer und zur Kontrolle der großen Menge an überschüssigem Lot sind Mitarbeiter zur Sicherung nötig und es ergeben sich Umweltprobleme bei der Entsorgung sowie beim Wiederaufbereiten.
Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Aufbringen von Lotaufwürfen auf einem Substrat bereitzustellen, die im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung macht es nicht erforderlich, das Werkstück einem Vakuum auszusetzen. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht das Aufbringen von Lot auf einem Substrat, ohne dass das Werkstück einem Vakuum ausgesetzt werden muss.
Weiterhin kann unter Einsatz des Verfahrens der vorliegenden Erfindung eine Lotverbindung mit einem höheren Aspektverhältnis (Aufwurfhöhe/Aufwurfdurchmesser) auf einfache Weise hergestellt werden, indem ein Spritzgießen in der entsprechenden Form zum Einsatz kommt.
Weiterhin wurde überraschenderweise festgestellt, dass beim Einspritzen von flüssigem Lot direkt auf eine Polymeroberfläche der Lotaufwurf beim Erhärten auf der Oberfläche eines Polymers haften bleibt. Daher kann eine Transferträgeroberfläche mit Lotaufwürfen mit Hilfe eines Polymerfilms ohne zusätzliche Haftschicht hergestellt werden.
Eine Anordnung von Lotaufwürfen kann auf der Polymeroberfläche unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden. Der Polymerfilm kann dann über einer Oberfläche aufgebracht werden, auf der sich Kontaktstellen befinden, die an der Anordnung der Lotaufwürfe auf dem Transferfilm ausgerichtet sind. Es wird Hitze zugeführt, was zu einer Benetzung der Kontaktstellen durch die Lotaufwürfe führt. Das Lot wird wieder abgekühlt, um die Verbindung zu festigen. Der Polymerfilm wird dann abgezogen, da die Haftung der Lotaufwürfe auf dem Polymerfilm geringer ist als die Haftung der Lotaufwürfe auf der Kontaktstelle.
Diese und andere Ziele, Eigenschaften und Vorteile werden in der folgenden detaillierten Beschreibung sowie in den angehängten Zeichnungen und den angehängten Ansprüchen näher erläutert.
Im weitesten Sinne ist das Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei denen flüssiges Lot in eine Formschablone gespritzt wird, die sich in Kontakt mit einer Oberfläche befindet, auf der das flüssige Lot haftet. Die Formschablone wird entfernt und hinterlässt einen Lotaufwurf, der auf der Oberfläche haftet.
Im engeren Sinne ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, dass der Lotaufwurf über eine zuvor festgelegte Form verfügt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Erhärtung des Lots vor dem Entfernen der Formschablone.
Ein weiterer besonderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Formschablone über eine Vielzahl an voneinander getrennten Vertiefungen in der Formschablone verfügt, die in einer festgelegten Reihe angeordnet sind.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Spritzplatte beweglich auf einer Trägeroberfläche angebracht ist, um das Füllen der Vielzahl an Vertiefungen auf der Formschablone mit einer im Wesentlichen konstanten Menge an flüssigem Lot zu ermöglichen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Spritzplatte aus einem Material besteht, das flüssiges Lot abweist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Spritzplatte aus einem einzelnen geätzten Kristallsilikon besteht, so dass die voneinander entfernt liegenden Vertiefungen in der Formschablone über eine kristallografisch vorbestimmte Form verfügen, beispielsweise ein Pyramidenstumpf.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, dass das flüssige Lot aufgebracht wird, um direkt auf einer Polymeroberfläche zu haften.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben eines Beispiels für eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Struktur des Werkstücksträgers 30 nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt die Oberansicht eines Beispiels für eine Spritzplatte 32 nach Fig. 1 zur Ausführung eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung, wobei hier die Anordnung der Lotvertiefungen gezeigt wird.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linien 72-72 aus Fig. 1 durch die Unterlage 30, die Formschablone 32, die Spritzplatte 34 und die Röhre des Lotbehälters 46.
Fig. 5 zeigt eine Oberansicht der Spritzplatte 34 aus Fig. 1.
Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen eine Oberansicht der Spritzplatte auf der Formschablone in drei verschiedenen Positionen.
Die Fig. 9, 10 und 11 zeigen die Seitenansicht von Fig. 4 für die drei verschiedenen Positionen aus den Fig. 6, 7 und 8, nur für den Bereich entsprechend der Anordnung der Lotvertiefungen.
Die Fig. 12, 12.5 und 13 zeigen Methodenschritte zur Trennung des Lots von der Formschablone, um Lotaufwürfe in Form eines Pyramidenstumpfes auf einem Substrat zu erzeugen. Die Fig. 14 bis 18 zeigen Methodenschritte zum Entfernen der Formschablone mit der Lotanordnung, wenn sich das flüssige Lot nicht einfach von den Formschablonenvertiefungen entfernen ließ.
Die Fig. 19 bis 26 zeigen Methodenschritte zum Spritzen von Lot in die Vertiefungen einer Formschablone, wobei die Formschablone als Transfermittel verwendet wird, um die Anordnung der Lotaufwürfe auf ein Substrat zu übertragen.
Fig. 27 zeigt ein automatisiertes Herstellungssystem zum Aufbringen einer Anordnung aus Lotaufwürfen auf einem Substrat.
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht von oben ein Beispiel für eine Vorrichtung, die verwendet werden kann, um das Verfahren der vorliegenden Erfindung auszuführen. Die Vorrichtung 2 verfügt über eine Basis 4, auf der verlängerte Trägersäulen 6 und 8 angebracht sind. Das untere Ende 10 der Säule 6 ist fest auf der Oberfläche 12 der Basis 4 angebracht und ebenso ist das untere Ende 14 der Säule 8 fest auf der Oberfläche 12 der Basis 4 angebracht. Basis 4 wird hier kreisförmig dargestellt, und die Säulen 6 und 8 befinden sich an den äußeren Enden eines Durchmessers des Kreises. Diese Anordnung dient nur als Beispiel. Die Säulen ragen senkrecht aus der Oberfläche 12 heraus. Die Querstange 16 ist an ihrem einen Ende mit dem oberen Ende 18 der Säule 6 und mit ihrem anderen Ende mit dem oberen Ende 20 der Säule 8 verbunden. Die Elemente 6, 8 und 16 bilden so einen Bogen. Unterhalb des Bogens befindet sich eine Trägerplattform 22, die von vier Beinen getragen wird, von denen nur drei, 24, 26 und 28, in der Ansicht der Fig. 1 zu sehen sind. Das Trägerelement 22 umfasst einen Erhitzer, der eingesetzt wird, um das Werkstück wie unten beschrieben zu erhitzen. Auf dem Erhitzer 22 wird das Trägerelement 30 des Werkstücks aufgebracht, das im Querschnitt in Fig. 2 gezeigt wird. Auf dem Trägerelement des Werkstücks wird die Formschablone 32 aufgebracht, die im Folgenden beschrieben wird. Auf die Formschablone 32 wird die Spritzplatte bzw. der Spritzschieber 34 aufgebracht, deren Funktion hier im Folgenden beschrieben wird. Zwischen der Querstange 16 und der Spritzplatte 34 ist ein Mittel 26 zum Pressen der Spritzplatte 34 gegen die Formschablone 32 und entsprechend der Formschablone 32 gegen die Trägerplatte 30 des Werkstücks angebracht. Ein Mittel zum Pressen 36 besteht aus einem Mittel zur Anbringung 38 an die Querstange 16 und aus einer Spiralfeder 40, die zusammengedrückt wird, um gegen die Spritzplatte 34 zu pressen. Auf der Spritzplatte 34 ist die Röhre des. Lotbehälters 46 aufgebracht, die mit der Erhitzerspule 44 umwickelt ist, um das Lot in der Behälterröhre 46 in flüssigem Zustand zu halten. In Kontakt mit dem Behälter 46, der hier beispielsweise in Form einer Röhre dargestellt wird, befindet sich eine Röhre für die Gaszufuhr 74, die an ihren oberen Enden Gas aus dem Schlauch 73 erhält und die über einen temporären O-Ring an ihrem unteren Ende in Kontakt mit der Behälterröhre 46 steht, um einen Gasdruck auf die Austrittsöffnung 48 der Röhre 46 auszuüben. Das Gas wird eingesetzt, um das flüssige Lot in der Behälterröhre 46 in die Vertiefungen in der Formschablone zu bringen, wie im Folgenden hier beschrieben.
Fig. 2 zeigt in einem Querschnitt die Substratträgerplatte 30 mit dem darauf in einem Werkstückeinsatz 52 in der Trägerplatte des Werkstücks 30 aufgebrachten Werkstück 50. Die Höhe 54 des Einsatzes 52 entspricht der Höhe 56 des Werkstücks 50. Der Einsatz 52 dient als einfaches Mittel zum Anpassen des Werkstücks an die Vorrichtung 2 der Fig. 1. Der Einsatz 52 ist jedoch nicht notwendig. Das Werkstück 50 kann auch direkt auf die Oberfläche 58 der Trägerplatte des Werkstücks 30 aufgebracht werden. Zur Vereinfachung wird der Einsatz 52 in den weiteren Zeichnungen nicht gezeigt.
Fig. 3 zeigt eine Oberansicht eines Beispiels für eine Formschablone 32, die verwendet wird, um das Verfahren der vorliegenden Erfindung auszuführen. Die Formschablone 32 verfügt über eine Vielzahl an Öffnungen 60 auf ihrer oberen Oberfläche 62. Diese Öffnungen reichen bis zur unteren Oberfläche 64, wo sie in den Öffnungen 66 enden, die einen größeren Umfang aufweisen als die Öffnungen 60. Die Vertiefung 68 durch die Formschablone 32, gebildet durch die Öffnungen 60 und 66 wird hier als Pyramidenstruktur gezeigt. Wenn das Material der Formschablone 32 aus Silikon besteht, können diese Pyramidenstrukturen durch eine Brenzkatechinlösung hergestellt werden, die anisotropisch entlang mehrerer kristallografischen Ebenen im < 100> Silikon ätzt. Die Vertiefungen 68 bilden die Einspritzvertiefungen für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Vertiefungen mit zylindrischer Form können in Metall, etwa Molybdän, durch die bekannten selektiven Ätzmethoden geformt werden.
Fig. 4 zeigt einen seitlichen Querschnitt entlang der Achse 72-72 in Richtung 70 der Fig. 1. Fig. 4 zeigt nur die Trägerplatte des Werkstücks 30, die Formschablone 32, die Spritzplatte 34 und eine schematische Darstellung der Behälterröhre für das Lot 46 sowie die Gaszufuhrröhre 74, die mit dem Gaszufuhrschlauch 73 verbunden ist. Mit diesen Mitteln kann Druckluft oder Nitrogen mit einem Niederdruckregler in die Austrittsöffnung 48 der Röhre 46 eingespritzt werden und temporär während der Einspritzung durch den O-Ring 75 abgedichtet werden. Da der Spritzdruck niedrig ist, genügt normalerweise ein 0-103.4 hfa Regler, etwa der von Modern Engineering Co. Die Spritzplatte 34 beinhaltet vorzugsweise Pyrex oder Quarz. In dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 4 wird die Spritzplatte als eine Kombination aus Glasplatte 76 und Polymerfilm 78 dargestellt, der auf die untere Oberfläche 80 der Glasplatte 76 aufgebracht wird.
Fig. 5 zeigt eine Oberansicht der Spritzplatte 34. Der Film 78 verfügt über drei Bereiche 86, 88 und 90. Die gestrichelten Linien 92 und 94 repräsentieren die unsichtbaren Grenzen zwischen diesen Bereichen. Die Röhre des Lotbehälters 46 der Fig. 4 und Fig. 1 wird in eine geätzte oder maschinell hergestellte Öffnung 96 in der Glasplatte 76 eingeführt. Der Lotbehälter wird in Fig. 5 in einem kreisförmigen Querschnitt mit einer inneren Wand 98 gezeigt. Wie in Fig. 4 dargestellt, befindet sich auf dem Grund des Lotbehälters 100 eine Austrittsöffnung, die sich vom Grund 100 der Röhre des Lotbehälters 46 bis zur Unterseite 80 der Glasplatte 76 erstreckt. Erhärtetes Lot wird in der Röhre des Lotbehälters 46 platziert und mit Hilfe des Erhitzers 44 aus Fig. 1 (bei dem es sich normalerweise um einen Thermofoil von MINCO handeln kann) wird das erhärtete Lot im Lotbehälter erhitzt und in flüssiges Lot umgewandelt.
Aufgrund der Oberflächenspannung und der kleinen Querschnittsfläche der Öffnung 80 dringt das Lot nicht spontan in die Vertiefung 68 ein. Statt dessen muss das flüssige Lot mit Hilfe von Gasdruck 74 in den Hohlraum 80 gebracht werden.
Fig. 5 zeigt weiterhin eine Spritzplatte 34, die zur Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung geeignet ist und die über zwei Gruppen von Vertiefungen 80 und 82 verfügt. Diese Vertiefungen werden durch Bereiche in der Polymerschicht 78 gebildet, die selektiv entfernt werden. Bei der bevorzugten Polymerschicht handelt es sich um ein Polymid, beispielsweise eine dünne Sicht aus Kaptonband, aus dem die Bereiche zur Bildung der Vertiefungen 80 und 82 ausgeschnitten sind. Diese Bereiche werden ausgeschnitten, nachdem das Kapton auf die untere Oberfläche 80 der Glasplatte 76 aufgeklebt wurde. Eine Alternative zur Erstellung der Vertiefungen 80 und 82 auf der Glasplatte 76 ist es, auf der einen Seite 80 der Glasplatte 76 ein photoresistentes Material aufzubringen, das selektiv entwickelt wurde, um die Form der Vertiefungen 80 und 82 zu bilden. Die Glasplatte kann in einem Glasätzer platziert werden, etwa in 50% Fluorwasserstoff, um die Vertiefungen 80 und 82 direkt in die Glasplatte zu ätzen. Diese Techniken zur Bildung der Vertiefungen 80 und 82 dienen lediglich als Beispiele. Bei der Schicht 78 muss es sich nicht notwendigerweise um ein Polymer handeln. Es kann sich ebenfalls um eine Metallschicht, die nicht von Lot benetzt werden kann, oder um ein Dielektrikum handeln. Die Platte 76 muss nicht aus Glas bestehen, es ist auch anderes Material denkbar. Vorzugsweise dürfen alle Oberflächen, die mit dem flüssigen Lot in Kontakt treten, nicht vom Lot benetzt werden, so dass das flüssige Lot nicht darauf haften kann.
Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen eine Oberansicht der Spritzplatte 34 in den drei Positionen, die der Positionierung der drei Bereiche 86, 88 und 90 über der Anordnung der Vertiefungen in der Formschablone 32, wie in Fig. 4 gezeigt, entspricht.
Die Fig. 9, 10 und 11 zeigen entsprechend eine Seitenansicht der Spritzplatte 34 und zeigen dabei nur den Teil der Spritzplatte, der über der Anordnung der Vertiefungen 68 aufgebracht wird.
In den Fig. 6, 7 und 8 wird eine Anordnung der Vertiefungen in der Anordnung eines Rechtecks 103 gezeigt, in dem sich eine Vielzahl an Punkten 104 befindet, wobei jeder Punkt einer Vertiefung 68 entspricht. In Fig. 6 wird der Bereich 80, der als Vieleck 82 definiert wird, über der Anordnung der Vertiefungen 103 aufgebracht. In Fig. 4 wiederum wird die Spritzplatte in einer Position entsprechend den Fig. 6 und 9 gezeigt.
In Fig. 4 wurde das Lot noch nicht in den Hohlraum 80 eingespritzt. Das flüssige Lot 106 wird mit Hilfe von Gasdruck durch die Austrittsöffnung 102 in den Hohlraum 80 über die obere Öffnung 60 (wie in den Fig. 4 und 3 gezeigt) der Vertiefung 68 gebracht, um den Bereich 80 sowie eine Vielzahl an Vertiefungen 68 auszufüllen, wie in Fig. 9 gezeigt. Wenn die Vielzahl an Vertiefungen gefüllt wurde, wird die Spritzplatte 34 in Richtung 108 bewegt, wie in Fig. 7 und in Fig. 10 gezeigt. Die Kante 83 der Vertiefung 80 streicht über die oberen Öffnungen 60 der Vertiefungen 68, und streicht somit überschüssiges flüssiges Lot von der oberen Oberfläche der Formschablone ab. Da alle Öffnungen 82 den oberen Bereich 62 der Formschablone 32 passieren, streichen die Kanten 110 (in Fig. 4 gezeigt) der Vielzahl der Öffnungen 82 über die obere Oberfläche der Formschablone und wischen dabei überschüssiges flüssiges Lot von der oberen Öffnungen 60 der Vertiefungen 68. Überschüssiges Lot wird in den Vertiefungen 82 angesammelt. Die Fig. 7 und die Fig. 10 zeigen Öffnungen 82, die über der Vertiefungsanordnung 102 aufgebracht werden.
Beim Übergang von Fig. 7 zu Fig. 8 und entsprechend von Fig. 10 zu Fig. 11 wird die Spritzplatte 34 in der Richtung des Pfeils 112 bewegt, der in der Fig. 8 und in der Fig. 11 gezeigt wird, so dass der Bereich 90 der Spritzplatte nun über der Vertiefungsanordnung 104 aufgebracht ist, wie in der Fig. 8 und in der Fig. 11 gezeigt. Wenn die Spritzplatte von den Positionen in Fig. 6 zu denen von Fig. 7 und von Fig. 8 bewegt wird, bleibt die Trägerplatte 22 aus Fig. 1 erhitzt, so dass das Lot flüssig ist, wenn die Spritzplatte sich über die Vertiefungsanordnung 104 bewegt. Nachdem die Fig. 8 und 11 abgeschlossen sind, wird die Vorrichtung abgekühlt, so dass sich das Lot in den durch die Vertiefungen 68 der Formschablone 32 vorgegebenen Formen erhärtet.
Wie in Fig. 12 gezeigt, wird die Spritzplatte in Richtung des Pfeils 120 angehoben. Die Formschablone 32 ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, auf dem flüssiges Lot nicht haften kann, wie beispielsweise Silikon, das wie hier bereits oben beschrieben geätzt wurde, so dass die Formschablone in Richtung 120 abgehoben werden kann und erhärtete Lotaufwürfe 122 hinterlässt, wie in Fig. 13 gezeigt, aufgebracht auf die Oberfläche 124 des Werkstücks 50. Es ist notwendig, die Formschablone von Lot und Werkstück zu trennen. Daher zeigt Fig. 12.5 Pressluft 123 mit einem höheren Druck auf die Oberfläche 62 und die Öffnungen 60 der Formschablone 32 und einem niedrigeren Druck auf das Werkstück 50. Die Anordnung der Lotaufwürfe, die auf die Oberfläche 124 aufgebracht ist, kann auf einer Anordnung aus Kontaktstellen auf dem Werkstück 50 aufgebracht werden, auf denen flüssiges Lot haften bleibt. Bei dem Werkstück 50 kann es sich uni einen Halbleiterchip oder um ein Halbleiterchip-Packaging-Substrat handeln. Es wurde überraschenderweise festgestellt, dass bei einer direkten Aufbringung von flüssigem Lot auf einer Polymeroberfläche, vor allem auf einer Polymidoberfläche, beispielsweise Kapton (Dupont) Oberfläche, ein bestimmter Grad an Haftung zwischen den Lotaufwürfen 122 und der Oberfläche 124 des Polymers auftritt. Der feste Lotaufwurf 122 auf einem Polymerfilm 50 kann als Transfermittel für Lotaufwürfe verwendet werden. Die vertikale Ziehstärke wurde mit 250 g für eine größere Vorform aus Lot von 4 mm Durchmesser bemessen, was ungefähr 1,79 · 10 N/m² (260 lbs pro Inch2) entspricht. Alternativ dazu, wie in Fig. 12 gezeigt, kann es sich bei dem Werkstück 50 und der Formschablone 32 um eine Kombination der beiden Elemente handeln. Das Werkstück kann aus einem festen, Lot abweisenden Material bestehen, beispielsweise Silikon oder Molybdän, auf dem ein lösliches, formbares Material aufgebracht wird, um die Formschablonenschicht 32 zu bilden. Dieses Verfahren wird eingesetzt, um Vertiefungen herzustellen. Ein Beispiel für ein solches Material ist Riston oder andere Polymere. Nach der Einspritzung und Erhärtung kann die Schicht 32 aufgelöst und entfernt werden. (Somit gehört Fig. 12.5 nicht zu diesem Ausführungsbeispiel). Allgemeiner ausgedrückt, die Formschablone kann aus Material bestehen, das löslich, zerbrechlich oder auf andere Weise entfernbar ist. So bleiben in Fig. 13 feste Lotaufwürfe 122 auf einem Werkstück 50 zurück, das nicht durch flüssiges Lot benetzt und als Transfermittel für das Lot verwendet werden kann. Es folgen einige Verallgemeinerungen der obigen Beschreibung. Die obige Methode kann in ähnlicher Weise verwirklicht werden, indem eine feste Spritzplatte beibehalten wird und die Formschablone und das Werkstück bewegt werden. Die Bewegung kann linear oder kreisförmig erfolgen. Im Allgemeinen ist es angebracht, zwischen verschiedenen Formen der Bewegung zwischen der Spritzplatte 34 und der Formschablonenplatte 32 wählen zu können. Weiterhin können die Spritzplatte 34 und die Formschablonenplatte 32 fest an einem Ort bleiben und es werden statt dessen Absperrventile, Airknifes oder ähnliches eingesetzt, um die obere Oberfläche 62 der Formschablone 32 abzuwischen oder abzuscheren.
Die Fig. 14, 15, 16, 17 und 18 zeigen eine Schrittfolge zum Entfernen des Lots von den Öffnungen 68 der Formschablone 32, wenn die Formschablone 32 aus einem Material mit Seitenwänden besteht, die nicht genügend weich sind, um den erhärteten Lotaufwurf auf einfache Art daraus zu entfernen. Fig. 14 stellt im Wesentlichen das Gleiche dar wie Fig. 12. In Fig. 15 wird das Werkstück 50 mit der Formschablone 32 um 180º gegenüber der Fig. 14 gedreht. Die Oberfläche der Formschablone 32, die sich nicht in Kontakt mit dem Werkstück 50 befindet, wird mit einem Lot abweisenden Material 127 in Verbindung gebracht, das einer hier nicht gezeigten Hitzequelle ausgesetzt wird. Ein Flussmittel 126 wird in der Umgebung 128 des Werkstücks 50 aufgebracht. Wenn die Hitze zugeführt wird, fließt das Flussmittel in den Zwischenraum 130 zwischen der unteren Oberfläche der Formschablone 64 und der Oberfläche 124 des Werkstücks 50. Das Flussmittel verringert das Oberflächenoxid auf den erneut geschmolzenen Lotaufwürfen 136. Wie in Fig. 16 durch Pfeil 138 gezeigt, entfernt sich das Werkstück 50 von der Formschablone 32 und vom Lot abweisenden Material 127, bei dem es sich typischerweise um Molybdän handelt. Da das Lot nun geschmolzen ist und da es auf der Oberfläche 124 des Werkstücks 50 und nicht an der Formschablone 32 haftet, werden die erneut geschmolzenen Lotaufwürfe 136 aus den Vertiefungen 68 der Formschablone 32 entfernt, selbst wenn die Seitenwände der Vertiefungen nicht biegsam sind.
Wenn die erneut geschmolzenen Lotaufwürfe 136 vollständig aus den Vertiefungen 68 entfernt wurden, ballen sie sich aufgrund der Oberflächenspannung zu Kugelformen zusammen, wie in Fig. 14 bei 140 gezeigt.
Wie in Fig. 18 gezeigt, werden die Formschablone 32 und die abweisende Oberfläche 127 entfernt und lassen das Werkstück 50, wie in Fig. 18 gezeigt, zurück. Es verfügt nun über eine Vielzahl von kugelförmigen Lotaufwürfen 142, die abkühlen und feste Lotaufwürfe bilden.
Die Fig. 19 bis einschließlich 26 zeigen das Herstellungsverfahren unter Verwendung der Vorrichtung, wie sie hier zuvor beschrieben wurde, um Lotaufwürfe auf einem Substrat aufzubringen, beispielsweise auf einem Halbleiterchip oder einem Halbleiter-Packaging-Substrat. Hier werden die Schritte zum Füllen der Formschablone in den Fig. 19 bis 22 weitestgehend von den Schritten zum Lottransfer in den Fig. 23 bis 26 getrennt. Fig. 19 zeigt eine Formschablone 32 mit einer Vielzahl an darin befindlichen Öffnungen 68, wie oben beschrieben. Die Formschablone 32 in Fig. 19 verfügt über eine untere Oberfläche 144 mit einer darin zur Anbringung des Werkstücks 50 gebildeten Vertiefung 146.
Fig. 20 zeigt ein Einsatzstück 160, bei dem es sich um ein abweisendes temporäres Ersatzstück für das Werkstück 50 der Fig. 9 bis 13 handelt. Weiterhin wird die Formschablone 32 mit der Vertiefung 146 gezeigt, die oberhalb und in Übereinstimmung mit dem Einsatzstück 160 aufgebracht wird, das wiederum in Kontakt mit den unteren Öffnungen 66 der Vertiefungen 68 steht. Fig. 20 zeigt die Spritzplatte 34 mit flüssigem Lot, das in den Hohlraum 80 gespritzt wird, wie zuvor hier beschrieben wurde, um die Vertiefungen 68 der Formschablone 32 zu füllen.
In Fig. 21, wie hier zuvor beschrieben, wird die Spritzplatte 34 über die Formschablone 32 geschoben, so dass die Wischöffnungen 82 darüber gleiten. Wie in Fig. 22 gezeigt, werden die Spritzplatte 34 und die Formschablone 32 entfernt. In Fig. 20 und 21 besteht das Einsatzstück vorzugsweise aus Glas. Beim in Fig. 21 gezeigten Schritt kann eine Sichtprüfung vorgenommen werden, da alle Komponenten optisch sichtbar sind, mit Ausnahme des flüssigen Lots. Die Schicht 76 der Spritzplatte 34 besteht vorzugsweise aus Glas. Die Schicht 78 der Spritzplatte 34 besteht vorzugsweise aus transparentem Polymid. Die Formschablone 32 besteht aus undurchsichtigem Material. Da das Einsatzstück 160 vorzugsweise aus Glas besteht und Licht von der Seite 152 auf das Einsatzstück 160 fällt, ist eine Sichtprüfung von der Seite 154 der Spritzplatte 34 aus möglich. Wenn Licht hindurch fallen kann, kann es dies nur durch eine ungefüllte Öffnung 68. Wenn eine der Öffnungen nicht gefüllt sind, kann der Prozess zum Schritt der Fig. 20 zurückkehren, um nochmals flüssiges Lot 106 in die nicht gefüllte Vertiefung 68 zu füllen. Das Lot kühlt ab und hinterlässt mit gehärtetem Lot 122 gefüllte Vertiefungen 68.
In Fig. 22 wurde das Einsatzstück I60 entfernt, wie durch den Pfeil 156 gezeigt.
In Fig. 23 wird die Formschablone 32 mit dem gehärteten Lot 122 in den Vertiefungen 68 über einem Werkstück 50 aufgebracht und angeordnet, über dem sich eine Flussmittelschicht 162 befindet.
Wie in Fig. 24 gezeigt, wird das Werkstück 50 in die Vertiefung 146 der Formschablone 32 eingeführt. So wird die Flussmittelschicht 162 in Kontakt mit der Öffnung 66 der Vertiefung 68 gebracht, die in die Vertiefung 146 der Formschablone 32 führt. Die Vielzahl an Vertiefungen 68 mit darin befindlichem Lot 122 kann an zuvor festgelegten Stellen auf dem Werkstück 50 angeordnet werden, beispielsweise als Kontaktpads auf einem Halbleiterchip. Das erhärtete Lot 122 in den Öffnungen 68 der Formschablone 32 wird erneut zum Schmelzen gebracht. Die Flussmittelschicht 162 führt zu einer Verringerung einer Oberflächenoxids auf dem Lot und auf jedem Kontaktpad auf dem Werkstück 50. Das flüssige Lot benetzt anschließend die Oberfläche der Kontaktstellen, die über eine Oberfläche aus Gold verfügen können.
Wie in Fig. 25 gezeigt, wird die Formschablone 32 vom Werkstück 50 in Richtung 170 entfernt. Wenn das flüssige Lot aus den Vertiefungen der Formschablone 68 entfernt wird, verformt es sich kugelförmig in Lotaufwürfe 140. Das Lot kann dann abkühlen und bildet so feste Lotkugeln 142 auf dem Werkstück 50, wie in Fig. 26 gezeigt, wobei die Figur den Zustand nach dem Entfernen der Formschablone 32 zeigt.
Einige Anwendungen erfordern freie vorgeformte Lotaufwürfe, vor allem Kugeln mit einem genau bestimmten Volumen. Eine Anwendungsmöglichkeit bietet Lotkugeln zur Neubearbeitung von Lotanordnungen, die mit Hilfe von weniger zuverlässigen Verfahren hergestellt wurden. Diese Kugeln können mit hoher Qualität und geringen Kosten mit Hilfe des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, mit einer kleinen Änderung, die in den Fig. 19 bis 26 gezeigt wird. Nach der Fig. 22 wird die Formschablone so ausgerichtet, dass sich seine zweite Oberfläche (mit den weiten Enden der Vertiefungen) oben befindet. Im Gegensatz zu Fig. 23 wird kein Werkstück eingesetzt. Statt während der in den Fig. 24 bis 26 gezeigten Verfahrensschritte werden die Kugeln frei unter dem Einfluss des Flussmittels gebildet und verbleiben in den weiten Öffnungen der Vertiefungen. Nachdem sich die Kugeln erhärtet haben und das Flussmittel weggewischt wurde, kann ein alternatives Werkstück mit geringen Haftungseigenschaften (beispielsweise ein Plastikband mit einer Gummihaftung) aufgebracht werden, das eine Anordnung einzelner Kugeln sicher tragen wird. Alternativ dazu können lose Kugeln von der Formschablone in einen Behälter geschüttet werden.
Fig. 27 zeigt ein automatisiertes Herstellungsverfahren unter Verwendung der Verfahren, die hier zuvor und unter Bezugnahme auf die Fig. 19 bis 26 beschrieben wurden. Auf dem Förderband 402 wird eine Vielzahl an Formschablonen 32 aufgebracht, die jeweils an eine benachbarte Formschablone angrenzen, wie bei 406 gezeigt. Jede Formschablone verfügt über eine Vielzahl an Vertiefungen 68. Jede Formschablone verfügt über eine zentrale Anpassungsvertiefung 146, wie hier zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 19 beschrieben. Die Bewegung des Förderbands 402 wird im Uhrzeigersinn 412 gezeigt. Das Förderband 414 enthält eine Vielzahl an Einsatzstücken 160, wie hier zuvor und unter Bezugnahme auf die Fig. 20 bis 22 beschrieben. Die Einsatzstücke bieten eine Oberfläche, auf der die Formschablone aufgebracht werden kann, während das flüssige Lot in die Formschablonenvertiefungen eingespritzt wird. Die Anpassungsvertiefung 146 der Formschablone 32 verfügt über Abmessungen, um die Einsatzstücke im Loop 420 anzupassen. Der Loop 420 dreht gegen den Uhrzeigersinn eine Vielzahl an Einsatzstücken 160, die mit den Anpassungsvertiefungen 146 der Formschablonen 32 verbunden werden. Die Vertiefungen 68 erstrecken sich vom Grund 147 der Anpassungsvertiefung 146 bis zur gegenüberliegenden Oberfläche 62 der Formschablonen 32. An der Stelle 427 wird eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Lot, wie sie hier beschrieben und schematisch dargestellt wurde, gezeigt als Element 34, über einem Einsatzstück 160, verbunden mit einer Formschablone 32, aufgebracht. Die Vorrichtung 34 bringt flüssiges Lot in die Vielzahl an Vertiefungen 68 der Formschablone 32 an der Stelle 427 ein, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 20 und 21 beschrieben. Beim Drehen der Loops 418 und 420 werden das Einsatzstück 160 und die Formschablone 32 auseinandergezogen, wie in Position 429 gezeigt und unter Bezugnahme auf Fig. 22 beschrieben. Ebenso wie oben beschrieben, kann es sich bei dem Einsatzstück um ein Glassubstrat handeln, auf dem die Lotaufwürfe nicht sehr stark haften. Zwischen den Stellen 427 und 430 werden die Öffnungen 68 der Formschablonen 32 mit dem gehärteten Lot 122 gefüllt. Loop 432 verfügt über ein Förderband 434, das ein Werkstück 50 aufnimmt, wie durch den Pfeil 438 an der Stelle 440 dargestellt. Das Förderband 434 dreht sich im Uhrzeigersinn, so dass die Oberfläche 52 des Werkstücks 50 mit der Anpassungsvertiefung 146 der Formschablone 32 verbindet und so dass die Oberfläche 51 des Werkstücks 50 in Kontakt mit der Oberfläche 147 des Grunds der Anpassungsvertiefung 146 an der Stelle 444 tritt, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 23 und 24 beschrieben. Zwischen den Stellen 444 und 430 wird Hitze zugeführt. Der Flussmittel wird entweder wie unter Bezugnahme auf Fig. 15 zugeführt oder das Werkstück 50 verfügt auf der Oberfläche 51 über ein Flussmittel 162, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 23 bis 25 beschrieben. Das erneut verflüssigte Lot 140 haftet an den Lot annehmenden Kontaktstellen auf der Oberfläche 51, die den Stellen der mit Lot gefüllten Vertiefungen entsprechen, Zwischen den Stellen 430 und 446 erhärtet sich das flüssige Lot 140 zu Lotkugeln 142. An der Stelle 446 wird das Werkstück 50 von der Formschablone 32 weggezogen. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 26 beschrieben, wird das erhärtete Lot in Form von Lotkugeln 142, gezeigt an der Stelle 452, aus der Formschablone gezogen. An der Stelle 454 wird das Werkstück 50 vom Förderband 434 entfernt, wie durch Pfeil 456 dargestellt, und ist nun ein fertiges Werkstück 450 mit einer Vielzahl an Lotkugeln 142 auf seiner Oberfläche.
Im Allgemeinen sind diese Vorrichtung und dieses Verfahren auf eine große Anzahl an Lotlegierungen und Schmelzpunkte anwendbar. Für jede Legierung müssen die Materialien der Vorrichtung entsprechend ausgewählt werden, um der Schmelztemperatur zu widerstehen und um über geeignete abweisende/annehmende Eigenschaften zu verfügen. Die vorliegende Erfindung wurde erfolgreich mit mehreren Legierungen ausgeführt, einschließlich: SnPb (Eutetic 183 C), BiSn (Eutetic 138 C), BiPb (Eutetic 124 C), InSn (Eutetic 118 C), BiIn (Eutetic 109 C), InBi (Eutetic 72 C), BiPbInSn (Liquidus 69 C).
Es wurden zahlreiche Ausführungsbeispiele wiederholt ausgeführt. Eine Auswahlliste lautet wie folgt.
Die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung aus Fig. 6 bis Fig. 11 wurden verwendet, um Lot in eine Formschablone aus Molybdän zu spritzen. Dann wurden die Vorrichtung und das Verfahren aus Fig. 14 bis Fig. 18 verwendet, um diese an ein Werkstück zu übertragen, bei dem es sich um eine kleine Schaltplatte aus Keramik mit Anschlusspads aus Metall handelte. Das Ergebnis war eine einheitliche Anordnung von Lotkugeln von guter Qualität auf Pads auf Keramik. Bei dem Lot handelte es sich um 63% Sn, 37% Pb und die Geometrie lautete wie folgt: Kugeldurchmesser = 0,250 mm, Paddurchmesser = 0,150 mm, Anordnungsabstand = 0,450 mm, Aufwürfe in einer Anordnung = 1738.
Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, wie in den Fig. 1 bis 13 gezeigt, wurde in eine§ Formschablone aus Silikon mit pyramidenförmigen Vertiefungen verwendet. Bei dem Werkstück handelte es sich um einen Polymidbogen mit Pads aus Goldmetall.
Das Ergebnis war eine einheitliche Anordnung mit Lotpyramiden mit einer guten Haftung auf den Pads. Die Geometrie lautete ungefähr wie folgt: Pyramidenbreite = 0,175 mm, Pyramidentiefe = 0,175 mm, Breite der Spritzöffnung an der Pyramidenspitze = 0,012 mm, Anordnungsabstand = 0,225 mm, Aufwürfe in der Anordnung = über 1000.
In einem anderen Beispiel handelte es sich bei dem Werkstück um einem Polymidbogen und es wurde die gleiche Formschablone eingesetzt. Die daraus resultierenden Lotpyramiden wiesen eine beträchtliche Haftung mit dem Werkstück auf, zusammen mit einer guten Einheitlichkeit und Qualität.
Eine Anordnung mit drei Lotkugeln wurde mit Hilfe der Vorrichtung und des Verfahrens aus den Fig. 19 bis 26 hergestellt, mit den in den obigen Spezifikationen beschriebenen Änderungen. Diese Anordnung wurde mit einem Band mit geringer Haftung aufgenommen. Es wurde die gleiche Formschablone aus Silikon verwendet. Die daraus resultierenden Kugeln hatten vornehmlich ein einheitliches Lotvolumen.
Zusammenfassend wurden eine Vorrichtung und ein Verfahren beschrieben, um voneinander getrennt liegende Lotaufwürfe an zuvor festgelegten Stellen eines Werkstücks einzuspritzen. Bei dem Werkstück kann es sich um einen Halbleiterchip oder um ein Halbleiterchip-Packaging-Substrat handeln, auf deren Oberfläche sich eine Anordnung aus elektrischen Kontaktstellen befindet, auf denen wie beschrieben Lotaufwürfe aufgebracht werden. Eine automatisierte Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen der Lotaufwürfe auf solche Substrate wurden beschrieben, unter Verwendung ineinandergreifender Förderbandloops zur Bereitstellung einer komplett automatisierten Vorrichtung und eines Verfahrens zum Aufbringen von Lotaufwürfen auf elektronische Geräte.

Claims

1. Ein Verfahren zum Spritzgießen, folgendes umfassend:

Bereitstellen eines Werkstücks mit einer Werkstückoberfläche;

Bereitstellen eines Behälters (46) für ein Lot (106) mit einer Austrittsöffnung (102) Bereitstellen einer Formschablone (32, 332, 332') mit mindestens einer Vertiefung (68, 368, 368'), die sich von einer ersten Oberfläche bis hinunter zu einer zweiten Oberfläche der genannten Formschablone (32, 332, 332') erstreckt,

Aufbringen der genannten zweiten Oberfläche der genannten Formschablone auf die genannte Oberfläche des Werkstücks;

Bereitstellen einer Spritzplatte (34) mit einer ersten Spritzplattenoberfläche, einer zweiten Spritzplattenoberfläche und eines Einspritzhohlraums (80) auf der zweiten Spritzplattenoberfläche;

Aufbringen der genannten zweiten Spritzplattenoberfläche auf der genannten ersten Oberfläche der genannten Formschablone (32, 332, 332');

Erhitzen des genannten Lots zum Erhalt von flüssigem Lot (106);

Herstellen eines Flüssigkeitsaustausches der genannten Austrittsöffnung (102) des genannten Behälters (46) mit dem genannten Einspritzhohlraum (80);

Aufbringen des genannten Einspritzhohlraums (80) an einer ersten Stelle über der genannten Vertiefung (68, 368, 368');

Zuführen von Druck auf das genannte flüssige Lot (106), um das genannte flüssige Lot in den genannten Einspritzhohlraum (80) zu bringen und von dort in eine der genannten Vertiefungen (68, 368, 368') der genannten Formschablone, wobei ein flüssiger Lotaufwurf (122, 136, 140, 142, 280, 306, 308) in einer der Vertiefungen (68, 368, 368') auf der genannten Werkstückoberfläche gebildet wird.

Bewegen der Spritzplatte (34) von der genannten ersten Stelle zu einer zweiten Stelle, wobei flüssiges Lot auf der genannten ersten Oberfläche der genannten Formschablone (32, 332, 332') in der Umgebung der genannten Vertiefung (68, 368, 368') der genannten Formschablone durch eine Kante (83) des genannten Einspritzhohlraumes (80) weggewischt wird, und

Entfernen der genannten Formschablone (32, 332, 332') von der genannten Werkstückoberfläche (50, 350), die über erhärtete Lotaufwürfe auf der genannten Werkstückoberfläche verfügt. Aufwurf (122, 136, 140, 142, 380, 306, 308) wurde in genannter Vertiefung (68, 368, 368') gebildet und bleibt auf der genannten Oberfläche zurück.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Lot (106) ein Material aus der Gruppe mit Pb, Sn, Bi und In enthält.

3. Das Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Werkstück (50, 350) aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus den Komponenten Halbleiterchip, Halbleiterchip-Packaging-Substrat, einem Packaging-Substrat für mehrere Halbleiterchips, einem Polymerkörper, einem Keramikkörper oder einem Metallkörper besteht.

4. Das Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Werkstück (50) aus einem Polymerkörper mit den Lotaufwürfen (122, 136, 140, 142, 380, 306, 308) besteht, die direkt auf dem Polymerkörper haften.

5. Das Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Polymerkörper (50, 350) aus einem Polymid besteht.

6. Das Verfähren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch das Erhitzen des genannten flüssigen Lots (106) in einer der mindestens einen Vertiefungen (68, 368, 368').

7. Das Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Spritzplatte (34) mit mindestens einer Wischvertiefung (82) mit einer Kante (110) auf der genannten zweiten Spritzplattenoberfläche flüssiges Lot (106) auf der genannten ersten Oberfläche der Formschablone in der Umgebung der genannten mindestens einen Vertiefung wegwischt, wenn die genannte Spritzplatte (34) von der genannten ersten Stelle zur genannten zweiten Stelle bewegt wird.