DE19600048C2 - Carrier plate for integrated circuits - Google Patents

Carrier plate for integrated circuits

Info

Publication number
DE19600048C2
DE19600048C2 DE1996100048 DE19600048A DE19600048C2 DE 19600048 C2 DE19600048 C2 DE 19600048C2 DE 1996100048 DE1996100048 DE 1996100048 DE 19600048 A DE19600048 A DE 19600048A DE 19600048 C2 DE19600048 C2 DE 19600048C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carrier plate
contact
nails
head
integrated circuits
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1996100048
Other languages
German (de)
Other versions
DE19600048A1 (en
Inventor
Klaus-Peter Wilczek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AB Mikroelektronik GmbH
Original Assignee
AB Mikroelektronik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AB Mikroelektronik GmbH filed Critical AB Mikroelektronik GmbH
Publication of DE19600048A1 publication Critical patent/DE19600048A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19600048C2 publication Critical patent/DE19600048C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49861—Lead-frames fixed on or encapsulated in insulating substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
    • H01L23/49816—Spherical bumps on the substrate for external connection, e.g. ball grid arrays [BGA]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49827—Via connections through the substrates, e.g. pins going through the substrate, coaxial cables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15312—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a pin array, e.g. PGA

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trägerplatte für integrierte Schaltungen mit durchkontaktierten Bohrungen, in die Kontaktkörper eingepreßt sind, die über eine Seite der Trägerplatte hinausragen und über die eine Lötverbindung mit einer Leiterplatte (Motherboard) herstellbar ist.The invention relates to a carrier plate for integrated circuits plated-through holes, are pressed into the contact body, which over one side of the Protruding support plate and a solder connection to a circuit board (Motherboard) can be produced.

Derartige Trägerplatten sind häufig mehrschichtig aufgebaut, wobei die innenliegenden Funktionsebenen über die durchkontaktierten Durchbrechungen mit der Außenwelt in Beziehung stehen. Je nach dem Material, aus welchem die Trägerplatten bestehen, werden verschiedene Kontaktkörper verwendet, um Signale von den Durchbrechungen über die Hinterseite der Trägerplatte abzuleiten. Diese Ableitung erfolgt üblicherweise über eine Grundplatte (Motherboard), welche mit der Trägerplatte im Aufschmelzverfahren verbunden wird, indem die Kontaktkörper in eine Lötpaste hinein bestückt werden, welche auf der Oberseite der Grundplatte aufgedruckt ist.Such carrier plates are often constructed in multiple layers, the inner ones Functional levels through the through-holes with the outside world in Relationship. Depending on the material from which the carrier plates are made Various contact bodies are used to send signals from the breakthroughs across the Derive the back of the carrier plate. This derivation usually takes place via a Base plate (motherboard), which is connected to the carrier plate in the melting process is by placing the contact body in a solder paste, which on the Top of the base plate is printed.

Herkömmliche Kontaktkörper bestehen aus Lötkugeln, welche stumpf auf die Rückseite der Trägerplatte aufgeschmolzen werden. Weiters ist es aus der US 4,705,205 bekannt, säulenartige Kontaktelemente aus einem Lötmetall in einen Trägerrahmen einzusetzen. Ähnlich ist auch die aus der JP 06318772 A bekannte Variante, bei der pilzförmige Lotkörper Öffnungen einer Trägerplatte füllen und zumindest auf einer Seite über diese vorstehen. Für alle genannten Fälle gilt, daß bei keramischen Trägerplatten der Schmelzpunkt des Lotes relativ hoch liegen kann, wogegen bei organischen Trägerplatten ein Weichlot verwendet werden muß, welches häufig bei der Verbindung mit der mit Lötpaste bedruckten Grundplatte seine Form verliert. Bei mangelnder Gleichförmigkeit der Kontaktkörper kann es außerdem dazu kommen, daß einzelne Kontakte zur Grundplatte ausfallen.Conventional contact bodies consist of solder balls, which are blunt on the back of the Carrier plate are melted. Furthermore, it is known from US Pat. No. 4,705,205 insert column-like contact elements made of a solder into a carrier frame. The variant known from JP 06318772 A is similar, in which the mushroom-shaped solder body Fill the openings of a carrier plate and protrude beyond it on at least one side. For In all the cases mentioned, the melting point of the solder applies to ceramic carrier plates can be relatively high, whereas a soft solder is used for organic carrier plates must be, which is often in connection with the base plate printed with solder paste loses its shape. If the contact bodies are not uniform, it can also In addition, individual contacts to the base plate fail.

Eine etwas andere Art von Kontaktkörpern in einer Trägerplatte zeigt die US 5,102,829. Längliche, zylindrische, in die Trägerplatte eingesteckte Stäbe bilden dabei Steckkontakte für einen in ein Gehäuse auf der Trägerplatte eingekapselten integrierten Schaltkreis.A somewhat different type of contact body in a carrier plate is shown in US 5,102,829. Elongated, cylindrical rods inserted into the carrier plate form plug contacts for an integrated circuit encapsulated in a housing on the carrier plate.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen kostengünstigen Ersatz für die bekannten Kontaktkörper aus Lötmetallen zu schaffen, durch den die beschriebenen Probleme vermieden werden.The object of the invention is an inexpensive replacement for the known contact body to create from solder metals by which the problems described are avoided.

Die Erfindung sieht dazu vor, daß die Kontaktkörper aus einem flachen Blech ausgestanzte Kontaktnägel mit einem Schaft und einem Kopf sind, wobei der Kopf bündig auf einer Seite der Trägerplatte aufliegt und über diese hinausragt. The invention provides that the contact body punched out of a flat sheet Contact nails are with a shaft and a head, with the head flush on one side the carrier plate rests and protrudes beyond it.  

Derartige Nägel können leicht aus einem Material hergestellt werden, für welches die bei der Verbindung von Trägerplatte und Motherboard angewendete Temperatur unproblematisch ist und welches auch einen aus anderen Gründen auftretenden Hitzeschock verträgt. Der Kontakt zwischen den Nägeln und den Wandungen der Durchbrechungen ist wesentlich besser definiert als im Fall von Lötmasse. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Kontaktnägel einen im Querschnitt quadratischen Schaft aufweisen, dessen Kanten sich in die Wand der Durchbrechungen einkerben und dadurch eine gasdichte Verbindung zu dieser Wand herstellen. Die erfindungsgemäßen Kontaktkörper lassen sich sehr einfach und billig herstellen, da sie aus Bandmaterial ausgestanzt werden können, wobei ein Montagegerät gleichzeitig mehrere Kontaktnägel in die Unterseite einer Trägerplatte einpressen kann.Such nails can be easily made from a material for which the Connection of carrier plate and motherboard applied temperature is unproblematic and which also tolerates heat shock occurring for other reasons. The Contact between the nails and the walls of the openings is essential better defined than in the case of solder. This applies in particular if the Contact nails have a shaft with a square cross section, the edges of which are in Notch the wall of the openings and thereby a gas-tight connection to it Make the wall. The contact body according to the invention can be very easily and cheaply produce because they can be punched out of tape material, using an assembly tool can simultaneously press several contact nails into the underside of a carrier plate.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anschließend anhand der Zeichnung erläutert.Further details of the invention are subsequently explained with reference to the drawing.

In dieser ist Fig. 1 die schaubildliche Darstellung eines Kontaktnagels. Fig. 2 zeigt eine Reihe zur Montage bereiter Kontaktnägel, Fig. 3 die Unterseite einer Trägerplatte mit einer Vielzahl eingepreßter Kontaktnägel, Fig. 4 einen Schnitt durch die Trägerplatte im Maßstab von Fig. 1 im Bereich einer Durchbrechung der Trägerplatte, Fig. 5 eine Draufsicht auf die Trägerplatte entsprechend Fig. 4.In this FIG. 1 is the perspective view of a contact nail. Fig. 2 3 4 5 shows a series of mounting ready contact nails, Fig. The underside of a carrier plate having a plurality pressed in contact nails, Fig. Shows a section through the support plate in the scale of Fig. 1 in the region of an aperture of the carrier plate, Fig. Is a plan view on the carrier plate corresponding to FIG. 4.

Der in Fig. 1 dargestellte Kontaktnagel 1 besteht aus einem im Querschnitt quadratischen Schaft 2 und einem halbkreisförmigen Kopf 3. Derartige Kontaktnägel 1 lassen sich leicht aus einem Band 4 ausstanzen, wobei es vorteilhaft ist, die Kontaktnägel 1 nicht sofort zu vereinzeln, sondern wie in Fig. 2 dargestellt über eine eine Sollbruchstelle mit dem Band 4 in Verbindung zu lassen. Ein Montageautomat, der die Lage der Kontaktnägel 1 über Bohrungen 5 erfaßt, kann sodann mehrere Kontaktnägel 1 gleichzeitig abnehmen und in die Unterseite einer Trägerplatte 7 einpressen, wie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt. Üblicherweise bilden die Kontaktnägel dabei die Kreuzungspunkte eines Gitters, wobei dieses Gitter so wie in Fig. 3 in Form eines Rahmens oder großflächig verlaufen kann und nicht alle Gitterpunkte mit Kontaktnägeln 1 bestückt sein müssen.The contact pin 1 shown in Fig. 1 consists of a square cross-section shaft 2 and a semi-circular head 3. Such contact nails 1 can easily be punched out of a band 4 , it being advantageous not to separate the contact nails 1 immediately, but rather to leave them connected to the band 4 via a predetermined breaking point, as shown in FIG. 2. An automatic assembly machine, which detects the position of the contact nails 1 via bores 5 , can then remove several contact nails 1 simultaneously and press them into the underside of a carrier plate 7 , as shown for example in FIG. 3. The contact nails usually form the crossing points of a grid, this grid, as in FIG. 3, being able to run in the form of a frame or over a large area and not all the grid points need to be equipped with contact nails 1 .

Wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, sind Trägerplatten für Chips und sonstige ICs üblicherweise mehrschichtig auf­ gebaut. An der Oberseite der Trägerplatte 7 verlaufen dabei Leiterkonfigurationen, mit welchen die äußeren Anschlüsse der ICs verbunden sind. Diese Leiterkonfigurationen ihrer­ seits führen wieder zu üblicherweise die Kreuzungspunkte eines Gitters bildenden Durchbrechungen 6. Die Wandungen dieser Durchbrechungen sind mit leitfähigem Material aus­ gekleidet, wobei sich als Auskleidungsmaterialien Gold, Silber und Zinn-Blei-Legierungen bewährt haben.As shown in Fig. 4 and 5 can be seen, support plates for chips and other ICs are built usually multilayered on. Conductor configurations, to which the external connections of the ICs are connected, run on the top of the carrier plate 7 . This conductor configurations hand the crossing points of their lead again usually a grid forming perforations. 6 The walls of these openings are lined with conductive material, gold, silver and tin-lead alloys having proven themselves as lining materials.

In die Ausnehmungen 6 werden nun von der Rückseite der Trägerplatte 7 her Kontaktnägel 1 eingepreßt, welche sich mit ihren Schaftkanten in die Wandungen der Durchbrechungen 6 einkerben. Dadurch entsteht eine gasdichte Verbindung.Contact nails 1 are now pressed into the recesses 6 from the back of the carrier plate 7 , the notches with their shaft edges notching into the walls of the openings 6 . This creates a gas-tight connection.

Die Kontaktnägel 1 selbst können aus verschiedenen Materialien gefertigt werden, wobei sich für die bevorzugte Herstellung durch Stanzen vor allem Bronze und Neusilber eignen. Beispielsweise käme als Grundmaterial SnBz 8 oder NS 6218 in Betracht. Die Oberfläche der ausgestanzten Nägel wird vorzugsweise mit einer Nickel-Silber-, einer Nickel- Gold- oder einer Blei-Zinn-Legierung vergütet.The contact nails 1 themselves can be made of different materials, bronze and nickel silver being particularly suitable for the preferred production by stamping. For example, the base material would be SnBz 8 or NS 6218. The surface of the punched-out nails is preferably coated with a nickel-silver, a nickel-gold or a lead-tin alloy.

Die erfindungsgemäßen Kontaktnägel weisen eine ganze Reihe von Vorzügen auf. Sie sind billig herzustellen und billig und präzise zu verarbeiten. Sie sind unabhängig vom Material der Trägerplatte einsetzbar, Temperaturbeständig­ keit bis zu 160°C ist gegeben. Aufgrund der großen Wärme­ leitfähigkeit werden kurzfristige Hitzeeinwirkungen gut überstanden, bei denen die üblichen Lötverbindungen bereits beschädigt wären. Dadurch, daß das Material der Nägel beim Aufschmelzprozeß "Montage auf die Grundplatte (Motherboard) seine Form behälter, ist eine absolute Koplanarität zwischen der Rückseite der Trägerplatte und der mit Löt­ paste beschichten Grundplatte nicht gefordert. Ganz ab­ gesehen davon stehen die vorgeschlagenen Kontaktnägel ohnedies um ein Maß über die Rückseite der Trägerplatte vor, welches wesentlich präziser ist als im Fall von Lötkugeln.The contact nails according to the invention have a whole range of merits. They are cheap to manufacture and cheap and precise to process. You are independent of Insert plate material can be used, temperature resistant speed up to 160 ° C. Because of the great warmth short-term heat effects are good survived, where the usual solder connections already would be damaged. Because the material of the nails when Melting process "assembly on the base plate (motherboard) its shape is an absolute coplanarity  between the back of the backing plate and the one with solder paste coating base plate not required. Completely seen from this stand the proposed contact nails anyway by one dimension over the back of the carrier plate which is much more precise than in the case of Solder balls.

Claims (4)

1. Trägerplatte für integrierte Schaltungen mit durchkontaktierten Bohrungen (6), in die Kontaktkörper (1) eingepreßt sind, die über eine Seite der Trägerplatte (7) hinausragen und über die eine Lötverbindung mit einer Leiterplatte (Motherboard) herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkörper aus einem flachen Blech ausgestanzte Kontaktnägel (1) mit einem Schaft (2) und einem Kopf (3) sind, wobei der Kopf (3) bündig auf einer Seite der Trägerplatte (7) aufliegt und über diese hinausragt.1. Carrier plate for integrated circuits with plated-through holes ( 6 ) into which contact bodies ( 1 ) are pressed, which protrude beyond one side of the carrier plate ( 7 ) and via which a soldered connection to a printed circuit board (motherboard) can be produced, characterized in that the contact bodies are contact nails ( 1 ) punched out of a flat sheet metal with a shaft ( 2 ) and a head ( 3 ), the head ( 3 ) resting flush on one side of the carrier plate ( 7 ) and projecting beyond it. 2. Trägerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktnägel (1) einen im Querschnitt quadratischen Schaft (2) aufweisen.2. Carrier plate according to claim 1, characterized in that the contact nails ( 1 ) have a shaft ( 2 ) which is square in cross section. 3. Trägerplatte nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktnägel (1) einen halbkreisförmigen Kopf (3) aufweisen.3. Carrier plate according to claim 1 or 2, characterized in that the contact nails ( 1 ) have a semicircular head ( 3 ). 4. Trägerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktnägel (1) aus Zinnbronze oder Neusilber bestehen und eine gut lötbare Oberflächenbeschichtung aufweisen.4. Carrier plate according to one of claims 1 to 3, characterized in that the contact nails ( 1 ) consist of tin bronze or nickel silver and have a readily solderable surface coating.
DE1996100048 1995-01-11 1996-01-02 Carrier plate for integrated circuits Expired - Fee Related DE19600048C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT2795A AT401704B (en) 1995-01-11 1995-01-11 CARRIER PLATE FOR INTEGRATED CIRCUITS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19600048A1 DE19600048A1 (en) 1996-07-18
DE19600048C2 true DE19600048C2 (en) 1999-07-22

Family

ID=3479588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1996100048 Expired - Fee Related DE19600048C2 (en) 1995-01-11 1996-01-02 Carrier plate for integrated circuits

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT401704B (en)
DE (1) DE19600048C2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1776001B1 (en) * 1997-01-30 2011-03-09 Ibiden Co., Ltd. Printed wiring board and manufacturing method therefor
JPH10275966A (en) * 1997-01-30 1998-10-13 Ibiden Co Ltd Printed-wiring board and its manufacture

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4705205A (en) * 1983-06-30 1987-11-10 Raychem Corporation Chip carrier mounting device
US5102829A (en) * 1991-07-22 1992-04-07 At&T Bell Laboratories Plastic pin grid array package
JPH06318772A (en) * 1991-11-28 1994-11-15 Nitto Denko Corp Circuit substrate and manufacturing method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3871728A (en) * 1973-11-30 1975-03-18 Itt Matched impedance printed circuit board connector
US4828515A (en) * 1988-03-18 1989-05-09 Augat Inc. Bottom loaded I.C. socket
DE8907785U1 (en) * 1989-06-26 1989-08-24 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
FR2660072B1 (en) * 1990-03-21 1992-07-24 Int Market Dev PRINTED CIRCUIT TEST APPARATUS.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4705205A (en) * 1983-06-30 1987-11-10 Raychem Corporation Chip carrier mounting device
US5102829A (en) * 1991-07-22 1992-04-07 At&T Bell Laboratories Plastic pin grid array package
JPH06318772A (en) * 1991-11-28 1994-11-15 Nitto Denko Corp Circuit substrate and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
ATA2795A (en) 1996-03-15
AT401704B (en) 1996-11-25
DE19600048A1 (en) 1996-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3262666B1 (en) Electrical element and method for manufacturing it
EP0750792B1 (en) Cooling and screening device for an integrated circuit
DE60102624T2 (en) Connection structure for printed circuit boards and method of connection of a printed circuit board
EP0889683B1 (en) Device for electrically connecting of a board terminal area to a metallic casing part
DE4319081A1 (en) High density electrical connector system
DE2529442C3 (en) Method and device for the mechanical insertion of conductive pins into prefabricated holes in a circuit board
EP0863530A2 (en) Electric circuit board and method of producing the same
DE19809138A1 (en) Printed circuit board with SMD components
DE19822511B4 (en) On a surface attachable electronic components
DE3010876A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A CIRCUIT BOARD
DE2659645C2 (en)
DE2360822C2 (en) Holder for fuse cartridges
WO2015052117A1 (en) Electronic circuit
EP3477781A1 (en) Socket connector for circuit boards
DE19600048C2 (en) Carrier plate for integrated circuits
DE60020509T2 (en) ELECTRONIC ASSEMBLY WITH A HEAT PLATE
DE2064007B2 (en) Ceramic capacitor
DE2310051B2 (en) Power semiconductor component
DE102007020290A1 (en) Housing for e.g. power capacitor, has cup made of conductive material and including wall and base and provided with cupreous layer, where cup includes inner side whose surface is made of aluminum
DE10103950C1 (en) locking connection
EP1659837A1 (en) Contact between a component and a busbar grid
DE3028047A1 (en) Experimental electronic component board - has circuit diagram printed on surface and various holes for plugging in selected components
DE102014001272A1 (en) Electronic assembly enclosure set, electronic assembly and use of an electronic assembly
DE102007056296B4 (en) Contact device with spring contacts
AT519780B1 (en) Process for making bond connections

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee