专利名称：具有可能有的可熔材料余量的排放区的电子系统，以及相应的接合方法
具有可能有的可熔材料余量的排放区的电子系统，以及相应的接合方法技术领域
—同样在序言部分描述过的图2.a和2.b，分别示出根据现有技术 的公知BGA封装技术，接合一包括可熔材料球的组件在熔接之前和之后 的步骤；57
一图3和图4示出根据本发明的一薄厚度BGA封装实施方式，其 分别为熔接前和熔接后；58
一图5为连接到容器型排放装置52的BGA封装区域51的一实施 例的俯视图。
具体实施方式
[59因此，本发明涉及在印刷电路(母卡和/或子卡)和/或电子组件和 /或无线电通信模块上，增加允许在熔接阶段中排出可能的可熔材料余量的排放装置，以便使组件(或模块)和母卡之间的高度降至最低。
[60更准确地讲，图3示出在熔接前一包括可熔材料球32的电子和/ 或无线电通信组件31，所述组体会按照根据本发明的方法，被接合在一母 卡33上，所述母卡包括连接井坑型排放装置35的移进和连接区34。所述 井坑部35还覆有一薄金属层36,以赋予其本发明必需的可润湿性能。
61图4仍根据本发明的一优选实施方式，示出和图3的元件相同的 元件(电子和/或无线电通信组件31、母卡33)，但是在按照根据本发明 的方法已被接合好。所述图此外还完全示出如此获得的所述组件31和所述 母卡33之间的最小高度43，熔接后BGA球的可熔材料因而在数量上足够 用于保证组件的连接区41和母卡的连接区34之间的电连接特性。所述图 还示出根据本发明，BGA球的可熔材料余量42排向形成排放装置的井坑 部35。
[621因此，本发明的基本原理基于一崭新的且富创造性的方法，其在 于以组合方式使用在母卡和/或子卡上的排放装置以及在一可润湿表面上 的BGA可熔材料球的毛细管效应，从而允许排放出在熔接过程中可能产 生的一可熔材料余量，并且因此最大程度地降低在所述熔接阶段后，隔开 母卡和/或子卡与被接合组件的高度。
[63可注意到，已考虑将一排放区连接到各连接部，因此连接到各球。 当然，在所述球连接到同一元件(例如地线或电源电压，或优选地)的情 况下，同一排放区可以被共享。能够在各连接区之间享用同一排放区的另 一优势在于这对某些必需要强功率信号通过的电子系统类型尤其是射频 型(RF)尤其重要，因为多个BGA球可以被分配给同一信号。
[64根据本发明的一优化实施方式，排放装置布置在母卡和/或子卡 上，并且呈现简单的凹陷体形式，其只用于回收熔接后可能的可熔材料余 量。
[65还可考虑其它实施方式作为本发明的变型。本发明的所述其它可 能的实施方式尤其涉及
661 —所述二维或三维式排放区的几何形状，其属于包括以下各类的 组群
*直径和深度预定的井坑； 形状和深度预定的凹槽； *形状和长度预定的电轨道；
*实施在所述组件的至少之一里和/或所述支承件内的内孔腔； 贯穿通道。
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一使用容纳在所述排放装置里的可熔材料余量作为电子连接元件 和/或其它组件，所述排放装置因而不再只被视为简单的凹陷体，而是被视 为完全独立于所述电子和/或无线电通信系统的元件。
[68事实上，本发明基于这一事实排放区，无论其是二维(2D)还 是三维(3D)，覆盖有一可润湿材料，所述材料便于接收和引导熔化中的 材料(当然，可选择可润湿材料的特征以方便所迷操作，且除必需的外不 会产生多余材料，从而电连接仍在良好条件下得到保证)。
69因此，所述方法有别于传统技术，后者只提出印刷电路尤其是轨 Ct上一层清漆，焊料不会在所述清漆上凝结。
[70另外还应当注意到，两种方法并不是不相兼容。 一轨道除具有一 根据本发明的可润湿表面的一特殊部分外，可以大体都涂上清漆。
71所述结合传统轨道和根据本发明的排放区概念的方法，在通道一 一材料余量将会填满所述通道一一'清况下同样有效。
[72另外可看出，所述根据本发明的排放区还可以设置在印刷电路(母 卡)和/或子卡上，和/或直接设置在组件或模块上。
权利要求
1.电子系统，所述电子系统包括至少一借助一可熔材料的元件组而安装在一相应支承件上的组件，其特征在于，它在所述组件的至少之一上和/或所述支承件上，包括至少一个排放区，所述排放区设计用于接收一可能有的可熔材料余量，以便限制所述系统的总厚度。
2. 按照权利要求1所述的电子系统，其特征在于，所述一个或多个 排放区覆有一可润湿材料。
3. 按照权利要求1或2所述的电子系统，其特征在于，所述排放区 的至少之一形成一轨道，所述轨道终止于凹陷体。
4. 按照权利要求3所述的电子系统，其特征在于，所述一个或多个 轨道终止于一扩大截面部分上。
5. 按照上述权利要求1至4任一项所述的电子系统，其特征在于， 一排放区分别连接所迷各可熔材料元件。
6. 按照上述权利要求1至5任一项所述的电子系统，其特征在于， 同 一排放区连接需焊接材料元件中的至少两个，所述需焊接材料元件对应 同一电位的电连接。
7. 按照上述权利要求1至6任一项所述的电子系统，其特征在于， 所述需焊接元件和/或所述排放区设计成余量材料一一在应用在所述一个 或多个组件上的毛细管效应的作用下一一流向所述排放区。
8. 按照上述权利要求1至7任一项所述的电子系统，其特征在于， 所述一个或多个排放区属于包括以下的组类一所述直径和深度预定的井坑部； 一所述形状和深度预定的凹槽； 一所述形状和长度预定的电轨道；—所述实施在所述组件的至少之一中和/或所述支承件中的内孔腔； —所述贯穿通道。
9.按照上述权利要求1至8任一项所述的电子系统，其特征在于， 所述排放区的至少之一被一覆盖有 一层清漆的连接区延伸。
10. 支承件，所述支承件用于接收一如上述权利要求1至9任一项所 述的电子系统里的至少一组件，其特征在于，它包括至少一排放区，所述排放区设计成在根据BGA 技术或其它技术将一个或多个组件接合在所述支承件上时，接收一可能有 的需焊接材料余量，以便限制所述电子系统的总厚度。
11. 组件，所述组件用于被安装在一如上述权利要求1至9任一项所 述的电子系统里的一支承件上，其特征在于，它包括至少一排放区，所述排放区设计成在根据BGA 技术或其它技术将所述组件接合在所述支承件上时，接收一可能有的需焊 接材料余量，以便限制所述电子系统的总厚度。
12. 按照权利要求11所述的组件，其特征在于，它形成一模块，所述才莫块在同一单元里集中有至少两个相互间互连的组件。
13. 实施一如权利要求1至9任一项所述的电子系统的方法，其中， 借助BGA技术或其它技术，利用一可熔材料元件组将至少一組件安装在 一对应的支承件上，其特征在于，在所述组件的至少之一上和/或在所迷支承件上i殳置有至 少一个排放区，所述排放区设计成接收一可能有的需焊接材料余量，以便限制所述电子系统的总厚度。
14. 按照权利要求13所述的方法，其特征在于，当所述排放区的至少 之一由一空心腔室终止时，所述腔室是利用可以实施所述空心腔室的一激 光器或其它任何化学和/或机械工具制成。
15. 按照权利要求13所述的方法，其特征在于它包括以下各步骤 —将所述需焊接材料元件安装就位在所述支承件上或所述一个或多个组件上；—加热，以便使所述材料元件熔化；—将可能有的已熔化材料余量排向所述一个或多个排放区。
16. 按照上述权利要求13至15任一项所述的方法，其特征在于，所 述方法还包括至少两个准备步骤一第一准备步骤根据在所述支承件上可能的定位限制，确定所述排 放区的几何形状；—第二准备步骤识别并准备所述排放区，所述排放区在排放一可能 有的已熔化材料余量后，还能用作电连接部件。
全文摘要
本发明涉及一电子系统，所述电子系统包括至少一借助一可熔材料元件组而安装在一相应支承件上的组件。所述电子系统在所述组件的至少之一上和/或所述支承件上，还包括至少一设计用于接收一可能的可熔材料余量的排放区，以便限制所述系统的总厚度。
文档编号H01L23/13GK101411248SQ200480012169
公开日2009年4月15日 申请日期2004年5月6日 优先权日2003年5月6日
发明者A·舍尔佩雷尔, J·茹昂, P·拉费 申请人:维夫康姆公司