DE19542043A1 - Lead-free, low temperature alloy and method of forming a mechanically superior joint using this alloy - Google Patents

Lead-free, low temperature alloy and method of forming a mechanically superior joint using this alloy

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DE19542043A1
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Abstract

Solder bumps are formed on a substrate including solder wettable regions by positioning a mask of non wettable material over the substrate then loading it with a solder paste of composition bismuth-tin-X, where X is a compound of silver or indium, and then reflowing the solder to form solder bumps on the substrate before removing the mask. The preferred solder alloy is tin-48%, silver or indium-0.5 to 2.0%, bismuth-50 to 51.5%.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine bleifreie Legierung aus Wismut-Zinn und einem dritten Metall, wobei die Legierung das Verhalten eines ternären Eutektikums zeigt, das eine hundertprozentige Verbesserung der Dehnbarkeit bzw. Verform­ barkeit gegenüber eutektischen Zinn-Wismut-Lötmittel auf­ weist.The invention relates to a lead-free alloy Bismuth tin and a third metal, the alloy the behavior of a ternary eutectic shows one 100% improvement in ductility or deformation availability of tin-bismuth eutectic solder points.

Anordnungen von elektronischen Komponenten erfordern eine elektrische Verbindung, und die Verbindung erforderte typi­ scherweise ein Lötmittel der einen oder anderen Sorte.Arrangements of electronic components require one electrical connection, and the connection required typi usually a solder of one kind or another.

Niedertemperaturlötmittel sind nützlich beim Absenken der Rückflußtemperatur bzw. bei einer Temperatur, bei der eine Wiederverflüssigung einsetzt, bei einem elektronischen An­ ordnungsprozeß. Die Bezeichnung niedrige Temperatur, wie sie hier verwendet wird, bezieht sich auf Lötmittellegierungen mit Schmelzpunkten unterhalb desjenigen der 63Sn-37Pb (eute­ ktischen) Legierung. Die Wiederverflüssigungstemperatur für ein 63Sn-37Pb Lötmittel liegt bei 220 Grad Celsius. Die Ver­ wendung eines Niedertemperaturlötmittels in einer elektri­ schen Anordnung erniedrigt die Wiederverflüssigungstempera­ tur. Die Vorteile einer niedrigen Wiederverflüssigungstem­ peratur schließen ein: 1) Reduzieren der Kosten für tempera­ turempfindliche Komponenten; 2) Reduzieren des Risikos eines thermischen Schocks aufgrund der Unterschiede der thermi­ schen Ausbreitungskoeffizienten des Substrats, des Löt­ mittels und der verschiedenen Komponenten; 3) Bereitstellen von Optionen für eine hierarchische Anordnung. Lötmittel ohne Blei reduzieren die Gefahren für die Umwelt. Mit fort­ laufend kleiner werdenden Komponenten und Verbindungen er­ fordert die elektronische Gehäusungsindustrie ferner zu­ nehmend ein Lötmittel, das nicht nur als elektrische Verbin­ dung sondern auch als mechanische Unterstützung wirksam ist.Low temperature solder is useful in lowering the Reflux temperature or at a temperature at which Reliquefaction begins with an electronic system order process. The term low temperature as they used here refers to solder alloys with melting points below that of the 63Sn-37Pb (eute alloy). The reliquefaction temperature for a 63Sn-37Pb solder is at 220 degrees Celsius. The Ver application of a low temperature solder in an electri arrangement lowers the reliquefaction temperature door. The benefits of a low reliquefaction temperature temperature include: 1) Reduce the cost of tempera door sensitive components; 2) Reduce the risk of one thermal shocks due to the differences in thermi coefficient of propagation of the substrate, the solder by means of and the various components; 3) Deploy of options for hierarchical arrangement. solder without lead reduce the environmental hazard. With away components and connections becoming smaller and smaller  also calls for the electronic packaging industry taking a solder that is not just an electrical connection tion but is also effective as mechanical support.

Die 85Bi-42Sn (Wismut-Zinn) Legierung weist bei der Gehäu­ sung von Elektronikbauelementen begrenzte Anwendbarkeiten auf. Obwohl sie eine größere Stärke und einen größeren Kriechwiderstand als 63Sn-37Pb aufweist, wird ihre Anwend­ barkeit aufgrund ihrer schlechten Dehnbarkeit und aufgrund des schlechten Müdigkeitswiderstandes erheblich einge­ schränkt. Die schlechte Dehnbarkeit und der schlechte Müdig­ keitswiderstand des 85Bi-42Sn Legierung beschränkt deren Nützlichkeit bei der Gehäusung und bei einem Zusammenbau von elektronischen Komponenten erheblich, da die sich ergebende Anordnung den Belastungen beim Verpacken und Versenden nicht ausreichend widerstehen kann. Folglich sind Produkte, bei denen elektronische Komponentenverbindungen mittels 58Bi- 42Sn gelötet sind, nicht ausreichend zuverlässig, besonders für den anspruchsvollen Kunden von heute und für die heuti­ gen Märkte mit großer Konkurrenz.The 85Bi-42Sn (bismuth-tin) alloy shows in the case of electronic components limited applicability on. Although they are of greater strength and greater Creep resistance than 63Sn-37Pb, their application availability due to their poor elasticity and due to bad fatigue resistance limits. The poor elasticity and the bad tiredness resistance of the 85Bi-42Sn alloy limits their Usefulness when housing and assembling electronic components significantly since the resulting Do not arrange the loads during packing and shipping can withstand sufficiently. Therefore products are at which electronic component connections using 58Bi- 42Sn are soldered, not sufficiently reliable, especially for today's demanding customers and for today's competitive markets.

Es wurde berichtet, daß eine Mischung von Wismut-Zinn Löt­ mittelpasten auf eine Oberfläche aufgebracht wurde, die mit Gold oder Silber elektroplattiert wurde, und daß während der Wiederverflüssigung (die bei einer Temperatur auftritt, die höher ist als der Schmelzpunkt von Wismut-Zinn) das elektro­ plattierte Metall sich auflöste, wodurch die Verbindung ge­ bildet wurde (Melton u. a. US-A-5,320,272). Es wurde behaup­ tet, daß die so gebildete Verbindung eine erhöhte Härte zeigt, wodurch die Fähigkeit der Verbindung erhöht wird, Temperaturverläufen zu widerstehen, die bei elektronischen Gehäusen während deren Verwendung angetroffen werden. Die Erhöhung der Stärke allein erhöht jedoch die Sprödigkeit, was zu einer kurzen Ermüdungslebensdauer oder einer frühen Ermüdung führt. Das eutektische Bi-Sn zeigt eine geeignete Stärke und einen geeigneten Kriechwiderstand, kommt jedoch bezüglich der erforderlichen Dehnbarkeit und des erforder­ lichen Ermüdungswiderstandes zu kurz. Die optimale Verbin­ dung zeigt die mechanischen Eigenschaften einer erhöhten Er­ müdungslebensdauer (Zeit während des Betriebs) und eine er­ höhte Dehnbarkeit (Fähigkeit, lateralen Scherbewegungen zu widerstehen). Ferner sollte der Prozeß der Bildung einer solchen Verbindung die Gefahren für die unmittelbare Umge­ bung der Arbeiter minimieren sowie die Umgebung als Ganzes harmonisieren. Es ist ebenfalls wünschenswert, daß die Le­ gierung, die aus drei Metallen besteht, als ein ternäres Eu­ tektikum oder als ein "nahezu ternäres" Eutektikum für die Zwecke der elektronischen Anordnung wirkt.It has been reported that a mixture of bismuth tin solder medium pastes was applied to a surface that with Gold or silver was electroplated and that during the Reliquefaction (which occurs at a temperature that is higher than the melting point of bismuth tin) plated metal dissolved, causing the connection was formed (Melton et al. US-A-5,320,272). It was said tet that the compound thus formed has an increased hardness shows what increases the ability of the connection Resist temperature changes that occur with electronic Housings are encountered during their use. The However, increasing strength alone increases brittleness, resulting in a short fatigue life or an early one Leads to fatigue. The eutectic Bi-Sn shows a suitable one Strength and an appropriate creep resistance, however, comes regarding the required extensibility and the required fatigue resistance too short. The optimal connection  tion shows the mechanical properties of an increased Er fatigue life (time during operation) and a he increased elasticity (ability to make lateral shear movements resist). Furthermore, the process of forming a such connection the dangers to the immediate environment Minimize worker exercise and the environment as a whole harmonize. It is also desirable that Le alloy consisting of three metals as a ternary EU tectic or as an "almost ternary" eutectic for the Purposes of electronic arrangement works.

Die Legierung und die Lötmittelzusammensetzung, die hier ge­ lehrt werden, sind bleifrei, haben eine niedrige Schmelztem­ peratur und haben vorteilhafte mechanische Charakteristika, die diese zu einer sinnvollen Zusammensetzung sowohl für die elektrische Verbindung als auch für die mechanische Unter­ stützung machen.The alloy and solder composition shown here are lead free, have a low melting point temperature and have advantageous mechanical characteristics, which make this into a meaningful composition for both electrical connection as well as for the mechanical sub support.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Legierung und eine Lötmittelzusammensetzung zu schaffen, die bleifrei ist, eine niedrige Schmelztemperatur hat und vor­ teilhafte mechanische Charakteristika aufweist.The object of the present invention is a Alloy and to create a solder composition that is lead-free, has a low melting temperature and above has partial mechanical characteristics.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Verbindungsanord­ nung gemäß Anspruch 1 und Anspruch 4, durch ein Verfahren zum Bilden von ternären eutektischen Lötmittelerhebungen ge­ mäß Anspruch 2 und Anspruch 5, und durch eine Legierung nach Anspruch 7 gelöst.This task is accomplished through an electrical connection arrangement tion according to claim 1 and claim 4, by a method to form ternary eutectic solder bumps according to claim 2 and claim 5, and by an alloy Claim 7 solved.

Die hier gelehrte Erfindung schließt eine neue Formel für eine Legierung ein, genauer gesagt für eine Legierung für Anwendungen beim Aufbau und bei der Gehäusung elektronischer Bauelemente. Genauer gesagt schließt die Erfindung eine Löt­ mittelpaste ein, die aus dem Metallpulver einer ternären Le­ gierung gebildet ist. Die Legierung schließt im wesentlichen drei Elementarbestandteile ein: Wismut, Zinn und ein drittes Metall, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Indium und Silber besteht. Das ternäre Metall ist in einer relativ geringen Gewichtsmenge vorhanden, weniger als zwei (2) Pro­ zent. Das Wismut und das Zinn sind in Beträgen von fünfzig (50) Gewichtsprozent bzw. achtundvierzig (48) Gewichtspro­ zent vorhanden. Die Legierung, die aus den drei Elementar­ bestandteilen gebildet ist, verhält sich wie ein ternäres oder nahezu ternäres Eutektikum und schmilzt bei einem ein­ zigen Temperaturpunkt oder in einem schmalen Temperaturbe­ reich von etwa 136-137 Grad Celsius. Die eutektischen Charakteristika der Legierung ermöglichen die Reduzierung des Aufheizens während des Zusammenbaus der elektronischen Bauteile (weniger Wärme für eine kürzere Zeitdauer), was die Auswahl von Komponenten ermöglicht, die ansonsten aufgrund ihrer Instabilität bezüglich des Widerstands gegenüber er­ höhten Temperaturen, die notwendig sind, um das Lötmittel zu schmelzen, nicht verwendbar sind. Solche Komponenten sind fast immer kostengünstiger als ihre Gegenstücke, die aus Ma­ terialen besonders entworfen sind, die fähig sind, höheren Temperaturen zu widerstehen. Die eutektischen Charakteri­ stika der hier gelehrten Legierung ermöglicht ebenfalls die niedrigste Viskosität, und eine niedrige Viskosität ermög­ licht das Schwall-Löten. Ferner werden exzellente Ergebnisse von der neuen Legierung bei anderen Löttechniken erwartet, die einen Verbindungslötmittelerhebungsprozeß einschließen, der dem Erfinder als "Abscheidung der enthaltenen Paste" (CPD = Contained Paste Deposition) bekannt ist. Die CPD ver­ wendet die Schablonierung von Lötmittelpaste auf benetzbaren Regionen eines Substrats durch Einbringen einer Paste mit­ tels eines Rakels (das sogenannte "Squeegeeing") in die be­ reits ausgerichteten Öffnungen einer speziellen Maske, Auf­ heizen der Masken-Substrat-Pasten-Anordnung und Entfernen der Maske nach der Lötmittelkugelbildung. Die CPD eliminiert die Elektroplattierung und den gesamten zugeordneten Aufwand bezüglich einer sauberen, schnellen Lötmittelerhebungsher­ stellungsprozedur. Die sich ergebende zusammengesetzte Schaltung, die die hier gelehrte Legierung verwendet, zeigt eine Verbesserung der Ermüdungslebensdauer und Dehnbarkeit in der Größenordnung einer hundertprozentigen Verbesserung, was zu robusteren Verbindungen führt, die fähig sind, mecha­ nischen Belastungen, die der Gehäusung und Versendung zuge­ ordnet sind, sowie den thermischen und anderen Belastungen beim Betrieb zu widerstehen.The invention taught here includes a new formula for an alloy, more specifically an alloy for Electronic assembly and packaging applications Components. More specifically, the invention includes soldering medium paste, which consists of the metal powder of a ternary Le is formed. The alloy essentially closes three elementary components: bismuth, tin and a third Metal selected from the group consisting of indium and silver exists. The ternary metal is relative in one  small amount of weight present, less than two (2) per cent. The bismuth and tin are in amounts of fifty (50) percent by weight or forty-eight (48) percent by weight zent available. The alloy consisting of the three elementals constituents behaves like a ternary or almost ternary eutectic and melts in one temperature point or in a narrow temperature range range from about 136-137 degrees Celsius. The eutectic Characteristics of the alloy enable the reduction heating during assembly of the electronic Components (less heat for a shorter period of time) what the Allows selection of components that are otherwise due their instability regarding resistance to him high temperatures that are necessary to the solder melt, are not usable. Such components are almost always cheaper than their counterparts from Ma specially designed materials that are capable of higher Withstand temperatures. The eutectic characters The stika of the alloy taught here also enables lowest viscosity, and low viscosity enables light the wave soldering. It also gives excellent results expected from the new alloy in other soldering techniques, which include a bond solder elevation process which the inventor called "separation of the paste contained" (CPD = Contained Paste Deposition) is known. The CPD ver applies the stencil from solder paste to wettable Regions of a substrate by adding a paste means of a squeegee (the so-called "Squeegeeing") into the be already aligned openings of a special mask, on heat the mask-substrate-paste assembly and remove the mask after solder ball formation. The CPD eliminated the electroplating and all of the associated effort for a clean, quick solder survey position procedure. The resulting composite Circuit using the alloy taught here shows an improvement in fatigue life and stretchability on the order of a hundred percent improvement, which leads to more robust connections that are capable of mecha  niche loads associated with the housing and shipping are classified, as well as the thermal and other loads to resist during operation.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention are described below with reference to the accompanying Drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 das Ergebnis einer Scherüberprüfung von Lötmittel­ verbindungen, die aus zwei Legierungen (58Bi-42Sn und 50Bi-42Sn-2Ag) hergestellt sind, zwischen Kupferplatten, die bei drei Temperaturen und einer Dehnungsrate von 0,01 1/s durchgeführt wurde. Fig. 1 shows the result of a shear test of solder compounds, which are made of two alloys (58Bi-42Sn and 50Bi-42Sn-2Ag) between copper plates, which was carried out at three temperatures and an elongation rate of 0.01 1 / s.

Fig. 2 das Ergebnis der Scherüberprüfung von Lötmittel­ verbindungen, die aus zwei Legierungen (58Bi-42Sn und 50Bi-48Sn-2Ag) hergestellt sind, zwischen Kupferplatten, die bei drei Temperaturen und einer Dehnungsrate von 0,001 1/s durchgeführt wurden; FIG. 2 shows the results of the shear testing of solder connections (-48Sn-2Ag 50Bi 58Bi-42Sn and) are made of two alloys, between the copper plates, which were carried out at three temperatures and a strain rate of 0.001 1 / s;

Fig. 3 einschließlich Fig. 3A bis 3H zeigen das CPD-Erhe­ bungsherstellungsverfahren, das die hier gelehrte Legierung verwendet; . Fig. 3, including Figures 3A to 3H show the CPD Erhe bung manufacturing method which uses the alloy taught herein;

Fig. 4 ein Flußdiagramm des Erhebungsbildungsverfahrens, das eine Anwendung der hier gelehrten Legierung darstellt; Figure 4 is a flow diagram of the bump formation process illustrating application of the alloy taught herein;

Fig. 5 den Aufbau der Maske auf dem Substrat bei einem be­ vorzugten Ausführungsbeispiel; und Figure 5 shows the structure of the mask on the substrate in a preferred embodiment be. and

Fig. 6 die tatsächlichen und berechneten eutektischen Übergangstemperaturen einer Zinn-Wismut-Silber-Le­ gierung. Fig. 6 shows the actual and calculated eutectic transition temperatures of a tin-bismuth-silver alloy.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Paste in Übereinstimmung mit dieser Erfindung verwendet, um eine bleifreie ternäre oder nahezu ternäre eutektische Legie­ rungsverbindung zu bilden, um elektrische Verbindungen auf und zwischen Substraten zu erzeugen. Die Legierungspaste bildet eine Verbindung, die zwei Substrate physikalisch be­ festigt und elektrisch verbindet, wobei sowohl eine mechani­ sche Unterstützung als auch eine elektrische Verbindung be­ reitgestellt wird.In a preferred embodiment, a paste is in In accordance with this invention used to be a lead-free ternary or near ternary eutectic alloy  tion connection to form electrical connections and to generate between substrates. The alloy paste forms a connection that physically be two substrates strengthens and electrically connects, with both a mechani support as well as an electrical connection is provided.

Eine bevorzugte Paste gemäß der vorliegenden Erfindung kann aus dem Metallpulver der erwünschten Legierung hergestellt werden. Die erwünschte Legierung wird im wesentlichen aus den folgenden Bestandteilselementen gebildet: Zinn (48 Ge­ wichtsprozent), Wismut (50 bis 51,5 Gewichtsprozent) und Silber oder alternativ Indium (0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent). Die Lieferung der Legierung in der Pastenform erfolgte durch die Indium Corporation of America.A preferred paste according to the present invention can made from the metal powder of the desired alloy will. The desired alloy is essentially made up of the following constituent elements: tin (48 Ge percent by weight), bismuth (50 to 51.5 percent by weight) and Silver or alternatively indium (0.5 to 1.5 percent by weight). The alloy in the paste form was supplied by the Indium Corporation of America.

Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann Indium das Sil­ ber ersetzen, genauso wie Gold. Der Gewichtsprozentsatz von Zinn bleibt etwa 48 Prozent obwohl ein Bereich von 47 bis 49 Prozent möglich ist; der kombinierte Anteil von Wismut und dem tertiären Element kann sich verändern, wobei sich das tertiäre Element bevorzugterweise von etwa 0,5 bis 2,0 Pro­ zent ändert, und der Rest durch Wismut ausgeglichen wird. Die obere Grenze für das tertiäre Element beträgt etwa 4 Prozent, da höhere Prozentsätze die Dehnbarkeit der sich er­ gebenden Legierung beeinträchtigen können. Folglich zeigen die bisherigen Experimente die beste Dehnbarkeit bei etwa 50Bi-48Sn-2Ag. Ähnliche Ergebnisse werden mit Indium erwar­ tet. Die Experimente haben gezeigt, daß die bevorzugten Aus­ führungsbeispiele eine Legierung ergeben, die die Charakte­ ristika eines ternären Eutektikums zeigen, wie dies durch NIST (siehe Fig. 6, NIST = National Institute of Standards and Tests) berechnet wurde.In alternative embodiments, indium can replace silver, as can gold. The weight percentage of tin remains about 48 percent although a range of 47 to 49 percent is possible; the combined proportion of bismuth and the tertiary element can change, the tertiary element preferably changing from about 0.5 to 2.0 percent, and the rest being compensated for by bismuth. The upper limit for the tertiary element is about 4 percent because higher percentages can affect the ductility of the resulting alloy. As a result, experiments to date have shown the best stretch at around 50Bi-48Sn-2Ag. Similar results are expected with indium. The experiments have shown that the preferred embodiments result in an alloy showing the characteristics of a ternary eutectic as calculated by NIST (see Figure 6, NIST = National Institute of Standards and Tests).

Fig. 1 und 2 stellen die Ergebnisse von Scherprüfungen von Lötmittelverbindungen, die aus zwei Legierungen, 52Bi-42Sn und 50Bi-48Sn-2Ag, hergestellt wurden, zwischen Kupferplat­ ten bei drei Temperaturen (20, 65 und 110 Grad Celsius) und bei zwei Dehnungsraten (0,01 1/s bzw. 0,001 1/s) dar. Die Dehnbarkeitswerte der hier gelehrten Legierung (wobei die Dehnbarkeit aus der Größe der Dehnung erkannt werden kann, die vor einer Lötmittelverbindungstrennung ausgehalten wur­ de) ist unter nahezu allen Testbedingungen erheblich größer als bei 52Bi-42Sn. Experimentelle Ergebnisse der Ermüdungs­ lebensdauer sollten ebenfalls eine Erhöhung der Ermüdungsle­ bensdauer von 100 Prozent zeigen. Es wird erwartet, daß ähn­ liche Ergebnisse aus einer Verbindung, bei der das dritte Metall Indium ist, erreicht werden. Fig. 1 and 2 illustrate the results of shear testing of solder joints, which were made of two alloys, 52Bi-42Sn and 50Bi-48Sn-2Ag, between Kupferplat temperatures th at three (20, 65 and 110 degrees Celsius) and two strain rates (0.01 1 / s or 0.001 1 / s). The ductility values of the alloy taught here (whereby the ductility can be recognized from the amount of elongation that was endured before a solder joint was separated) is considerably greater under almost all test conditions than 52Bi-42Sn. Experimental fatigue life results should also show a 100 percent increase in fatigue life. Similar results are expected to be obtained from a compound in which the third metal is indium.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, siehe Fig. 3A bis 3H, wird diese Erfindung verwendet, um elektrisch leitfähige Verbindungsstrukturen, die Erhebungen einschließen, zu bil­ den, die fähig sind, ein Substrat mit einem anderen derart zu verbinden, daß elektrische Impulse zwischen diesen Sub­ straten fließen.In a preferred embodiment, see Figs. 3A to 3H, this invention is used to form electrically conductive interconnect structures including bumps that are capable of connecting one substrate to another such that electrical pulses strate between them flow.

Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, schließt ein CPD-Verfahren, das die Legierung verwendet, im allgemeinen folgende Schrit­ te ein: Auswählen 410 eines Substrats, einer Maske und einer Paste (in diesem Fall die Legierung, die hier gelehrt wird); das Zusammenbauen 412 des Substrats und der Maske; das Aus­ richten 414 der Substrat-Maske; das Abscheiden 416 der Pa­ ste; das Wiederverflüssigen 422 der Substrat-Maske-Paste; das Entfernen 424 der Maske; das Reinigen 430 der Maske; das erneute Verwenden der Maske bei einer erneuten Wiederholung des Prozesses. Alternativ wird bei einigen Teil-Verfahren die Maske nicht entfernt. Überdies schließen die verfahrens­ mäßigen Änderungen bzw. Variationen folgende Schritte ein: die Zwischeninspektion 418, 426 und das Auffrischen 420, 428, um eine gleichmäßige Dicke der Lötmittelpastenabscheidung und der Kugelanordnung sicherzustellen. Wenn eine nicht-be­ netzbare Oberfläche verwendet wird, dann werden anstelle eines mit Erhebungen versehenen Substrats Lötmittelkugeln mit gesteuertem Volumen erzeugt.As shown in Figure 4, a CPD process using the alloy generally includes the steps of: selecting 410 a substrate, mask, and paste (in this case, the alloy taught here); assembling 412 the substrate and mask; aligning 414 the substrate mask; depositing 416 the paste; reliquefying 422 the substrate mask paste; removing 424 the mask; cleaning 430 the mask; using the mask again when the process is repeated. Alternatively, the mask is not removed in some partial processes. In addition, the procedural changes include the following: intermediate inspection 418 , 426 and refresh 420 , 428 to ensure a uniform thickness of solder paste deposit and ball assembly. If a non-wettable surface is used, then solder balls of controlled volume are produced instead of a bumped substrate.

Fig. 3A bis 3H stellen dar, wie die Legierung in einer Flip-Chip-Bildung und bei einem Flip-Chip-Zusammenbau ver­ wendet wird. Das ausgewählte Substrat 320 weist eine Ober­ fläche 321 oder eine aktive Seite auf, die zur Bildung von elektrischen Verbindungen ausgewählt ist, auf die benetzbare oder lötbare Regionen 322 oder Regionen aus einem lötbaren Erhebungsbegrenzungsmetall (BLM = Bump Limiting Metal) auf­ gebracht wurden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das ausgewählte Substrat ein Siliziumwafer mit einem BLM, das durch die abzuscheidende Legierung benetzbar ist. Der Siliziumwafer mit mit Zinkat versehenen Anschlußstellen (Al-Anschlußstellen, die durch eine stromlose Zn, Ni Ab­ scheidung behandelt wurden und dann mit Au plattiert wur­ den), und mittels SiN (Siliziumnitrid) passiviert ist die Substrat/BLM-Kombination des bevorzugten Ausführungsbei­ spiels. Ein Wafer mit lötbarem (oder benetzbarem) BLM mit einem Zwischenabstand von 400 µm oder weniger ist einfach und wirksam vorzubereiten. Die Entfernung von Mitte zu Mitte jedes benetzbaren BLM entspricht dem Zwischenabstand der Er­ hebungen; das bevorzugte Ausführungsbeispiel schafft Zwi­ schenräume im Bereich von 150 bis 350 µm. Diese minimale Zwischenraumbegrenzung ist derzeitig eine Funktion der Mas­ kentechnologie und es sind sogar kleinere Zwischenräume mit Verbesserungen in der Maskenherstellungstechnologie mittels der vorliegenden Erfindung erreichbar. FIGS. 3A-3H illustrate how the alloy ver turns in a flip-chip formation and at a flip-chip assembly is. The selected substrate 320 has a surface 321 or an active side that is selected to form electrical connections to which wettable or solderable regions 322 or regions made of a solderable bump limiting metal (BLM) have been applied. In the preferred embodiment, the selected substrate is a silicon wafer with a BLM that is wettable by the alloy to be deposited. The silicon wafer with zincate junctions (Al junctions treated by electroless Zn, Ni deposition and then plated with Au) and passivated with SiN (silicon nitride) is the substrate / BLM combination of the preferred embodiment . A wafer with a solderable (or wettable) BLM with an interval of 400 µm or less is easy and effective to prepare. The center-to-center distance of each wettable BLM corresponds to the distance between the elevations; the preferred embodiment creates inter mediate spaces in the range of 150 to 350 microns. This minimal gap limitation is currently a function of mask technology and even smaller gaps with improvements in mask fabrication technology can be achieved using the present invention.

Die übrigen Regionen der Substratoberfläche 321 müssen nicht-benetzbare Regionen 324 sein (zum Beispiel Regionen des Substrats, die durch nicht-benetzbare Materialien be­ deckt sind, wie zum Beispiel Polyimid, Siliziumnitrid oder Siliziumdioxid). Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel für 50Bi-48Sn-2Ag Erhebungen hat der Siliziumwafer benetzbare Regionen aus Ni-Au und nicht-benetzbare Regionen aus Sili­ ziumnitrid.The remaining regions of the substrate surface 321 must be non-wettable regions 324 (for example regions of the substrate covered by non-wettable materials, such as polyimide, silicon nitride or silicon dioxide). In the preferred embodiment for 50Bi-48Sn-2Ag bumps, the silicon wafer has wettable regions made of Ni-Au and non-wettable regions made of silicon nitride.

Als nächstes wird die gesamte Anordnung bestehend aus dem Substrat 320, der Maske 326 und dem Lötmittel 334 aufge­ heizt, so daß sich das Lötmittel 334 wieder verflüssigt (Fig. 3C). Das heißt, daß es aufgeheizt wird, bis die Löt­ mittelpastenmetallkugeln 334 schmelzen und zu einer einzel­ nen Kugel oder einer Lötmittelerhebung 338 zusammenwachsen, wobei eine Erhebung 338 pro Maskenöffnung 330 existiert.Next, the entire assembly consisting of the substrate 320 , the mask 326 and the solder 334 is heated up, so that the solder 334 liquefies again ( FIG. 3C). That is, it is heated until the solder paste metal spheres melt medium 334 and coalesce into a single sphere or solder bump 338 NEN, wherein a bump 338 per mask aperture exists 330th

Die Substratoberfläche 546 und die Maske 544 weisen jeweils ein Paar von Löchern oder Feineinstellungsstrukturen 540, 542, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Diese können als Aus­ richtungsführungen auf der Substratoberfläche dienen, wenn die Maske auf dem Substrat angeordnet wird. Die Maske er­ füllt zwei Zwecke. Der erste besteht darin, ein Reservoir zu schaffen, um das Volumen der abzuscheidenden Paste zu steuern. Der zweite besteht darin, bis zum und während des Wiederverflüssigungsprozeß als Damm zu wirken oder die Paste auf andere Art zu enthalten. Die zweite Anwendung ist die­ jenige, die diesen Prozeß von der standardmäßigen Verarbei­ tung gemäß der Oberflächenbefestigungstechnologie (SMT = Surface Mount Technology) unterscheidet. Da es das Seiten­ verhältnis der Öffnungen für Zwischenabstände von weniger als 400 Mikrometer nicht ermöglicht, die Maske von dem Sub­ strat zu entfernen (ohne die Paste mit der Maske zu ent­ fernen), muß die Maske während des Wiederverflüssigungspro­ zesses an Ort und Stelle bleiben.The substrate surface 546 and the mask 544 each have a pair of holes or fine adjustment structures 540 , 542 , as shown in FIG. 5. These can serve as alignment guides on the substrate surface if the mask is arranged on the substrate. The mask serves two purposes. The first is to create a reservoir to control the volume of the paste to be deposited. The second is to act as a dam until or during the reliquefaction process, or to contain the paste in some other way. The second application is the one that distinguishes this process from the standard processing according to surface mount technology (SMT = Surface Mount Technology). Since the aspect ratio of the openings for intermediate distances of less than 400 micrometers does not allow the mask to be removed from the substrate (without removing the paste with the mask), the mask must remain in place during the reliquefaction process.

Andere Ausführungsbeispiele von Masken schließen eine Viel­ zahl von wechselnden Maskenmaterialien ein, die durch eine Vielzahl von Einrichtungen entfernbar sind, einschließlich der Entfernung durch chemisches Ätzen oder chemischen Anhe­ ben (flüssige, photoabbildbare Photomaske, Trockenfilmphoto­ maske, Abschäl/-Abheb-Polyimide, Keramik, Silizium).Other embodiments of masks include a lot number of changing mask materials, which are replaced by a A variety of facilities are removable, including removal by chemical etching or chemical lifting ben (liquid, photoimageable photo mask, dry film photo mask, peeling / lifting polyimide, ceramic, silicon).

Der Wiederverflüssigungsprozeß bei der Abscheidung der ent­ haltenen Paste ist fast identisch zu demjenigen, der für Standardoberflächenbefestigungsprozesse (SMT = Surface Mount) verwendet wird. Um das Zusammenwachsen des Metallpul­ vers zur Bildung von Metallerhebungen zu unterstützen, müssen drei gut bekannte Zeit-Temperatur-Regionen in einem Wiederverflüssigungsprofil beibehalten werden:The re-liquefaction process in the separation of the ent holding paste is almost identical to that for Standard surface mounting processes (SMT = Surface Mount) is used. In order for the metal powder to grow together to support the formation of metal surveys, need three well-known time-temperature regions in one Reliquefaction profile to be maintained:

  • 1. Lösungsmittelverdampfung: Lösungsmittel werden der Löt­ mittelpaste hinzugefügt, um den Squeegeeing-Abschnitt des Prozesses zu steuern. Diese Lösungsmittel müssen während der Wiederverflüssigungsoperation (vor dem Schmelzen des Metalls) verdampfen. Verschiedene Lötmit­ telpastenzusammensetzungen werden unterschiedliche Tem­ peraturen und Zeitdauern erfordern.1. Solvent Evaporation: Solvents become the solder medium paste added to the squeegeeing section to control the process. These solvents need to during the reliquefaction operation (before Melt the metal) evaporate. Different solder paste compositions are different Tem temperatures and times required.
  • 2. Flußaktivierung: Damit das Metallpulver zu einer einzel­ nen Metallerhebung zusammenwächst, um eine metallur­ gische Verbindung mit der Metallisierung unterhalb der Erhebung zu bilden, muß die Temperatur der Lötmittel­ paste und des Substrats für eine bestimmte Zeitdauer auf einer vorgeschriebenen Temperatur gehalten sein, um es den Aktivatoren in der Lötmittelpaste zu ermöglichen, die Metalloxide sowohl von der Metallisierung unterhalb der Erhebung als auch von der Oberfläche jedes einzelnen Metallpartikels zu entfernen. Es wird erwartet, daß die Flußaktivierungstemperatur beim 50Bi-48Sn-2Ag niedriger als 130 Grad Celsius ist. Andere Lötmittelpastenzusam­ mensetzungen erfordern unterschiedliche Temperaturen und Zeitdauern.2. Flow activation: So that the metal powder into a single A metal bump grows together to form a metallurgy connection with the metallization below the To form elevation, the temperature of the solder paste and the substrate for a certain period of time a prescribed temperature to keep it to enable the activators in the solder paste the metal oxides both from the metallization below the elevation as well as the surface of each one Remove metal particles. It is expected that the Flow activation temperature lower for the 50Bi-48Sn-2Ag than 130 degrees Celsius. Other solder pastes together Settings require different temperatures and Time periods.
  • 3. Maximale Temperatur: Allgemeine Wiederverflüssigungslöt­ mittelpraktiken empfahlen, daß die maximale Lötmitteltem­ peratur zwischen 30 und 50 Grad Celsius oberhalb des Schmelzpunktes des Lötmittelpulvers sein soll. Für die eutektische oder nahezu eutektische Legierung, die hier gelehrt wird, beträgt die maximale Temperatur für die Wiederverflüssigung zwischen 155 und 170 Grad Celsius.3. Maximum temperature: General reliquefying Middle practices recommended that the maximum solder temperature between 30 and 50 degrees Celsius above Melting point of the solder powder should be. For the eutectic or nearly eutectic alloy that here is taught, the maximum temperature for that Reliquefaction between 155 and 170 degrees Celsius.

Andere Metallegierungen haben unterschiedliche Schmelz­ punkte, die die Verwendung von unterschiedlichen maxi­ malen Temperaturen erfordern.Other metal alloys have different enamel points that the use of different maxi paint temperatures require.

Die maximale Temperaturänderungsrate verändert sich gegen­ über einem normalen Oberflächenbefestigungsaufbauprozeß leicht. Bei einem normalen Oberflächenbefestigungswiederver­ flüssigungsprozeß ist die maximale Temperaturänderungsrate durch die Fähigkeit von bestimmten Oberflächenbefestigungs­ komponenten vorgegeben, um die schnellen Temperaturänderun­ gen zu überleben. Bei der Abscheidung der enthaltenen Paste wird die maximale Temperaturänderungsrate durch die Anfor­ derung bestimmt, daß die Masken und das Substrat ihre Tempe­ ratur mit derselben Rate ändern.The maximum temperature change rate changes against over a normal surface paving construction process light. With a normal surface mount reuse Liquidation process is the maximum rate of temperature change  through the ability of certain surface fastenings components specified to ensure the rapid temperature changes to survive. When separating the paste it contains the maximum temperature change rate is determined by the requirements change determines that the masks and the substrate their tempe change at the same rate.

Nachdem die Erhebungen während des Wiederverflüssigungspro­ zesses gebildet sind und die Anordnung abgekühlt ist, blei­ ben Abschnitte des Lötmittelpastenflußträgers zurück und können bewirken, daß die Maske 326 an dem Substrat 320 an­ haftet. Diese Rückstände werden durch Wässern der Maske und des Substrats in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst. Bei dem anfänglichen Ausführungsbeispiel löst eine Mischung von 50 Prozent Isoprophylalkohol und 50 Prozent Wasser die Rest­ bestandteile und ermöglicht es, daß die Maske von dem Sub­ strat entfernt wird. Nach der Trennung werden die Maske und das Substrat gründlicher gereinigt. Nach der Reinigung wird die Maske an den Beginn des Prozesses zum Zwecke einer Wie­ derverwendung bei einem weiteren Substrat zurückgebracht.After the bumps are formed during the re-liquefaction process and the assembly has cooled, portions of the solder paste flow carrier remain ben and can cause the mask 326 to adhere to the substrate 320 . These residues are dissolved by washing the mask and the substrate in a suitable solvent. In the initial embodiment, a mixture of 50 percent isoprophyl alcohol and 50 percent water dissolves the remaining ingredients and allows the mask to be removed from the substrate. After separation, the mask and substrate are cleaned more thoroughly. After cleaning, the mask is returned to the beginning of the process for reuse on another substrate.

Die hier gelehrte Legierung umfaßt als ihre Vorteile eine niedrige Viskosität und eine erhöhte Dehnbarkeit, was es wünschenswert erscheinen läßt, diese bei anderen Verfahren zur Bildung elektrischer Verbindungen, die noch nicht be­ kannt sind oder noch nicht entwickelt sind, zu verwenden.The alloy taught here includes one as its advantages low viscosity and increased ductility what it makes this appear desirable in other processes to form electrical connections that are not yet are known or have not yet been developed.

Claims (8)

1. Elektrische Verbindungsanordnung (354), mit:
einem ersten Substrat (342) und einem zweiten Substrat (350), die jeweils eine Oberfläche mit vorbestimmten benetzbaren und nicht-benetzbaren Regionen aufweisen;
wobei das erste Substrat Lötmittelerhebungen (338) auf­ weist, die auf den benetzbaren Regionen seiner Oberflä­ che durch folgende Schritte gebildet sind:
Anordnen einer nicht-benetzbaren Metallmaske (326) auf der Oberfläche des ersten Substrats derart, daß eine Mehrzahl von Öffnungen in der Maske (330) mit den benetzbaren Regionen (322) ausgerichtet ist;
Aufbringen einer Lötmittelpaste (334) auf die Me­ tallmaske derart, daß die Lötmittelpaste die Masken­ öffnungen ausfüllt, wobei die Paste aus Zinn-Wismut- Silber besteht;
Wiederverflüssigen der Lötmittelpaste, um Lötmittel­ erhebungen auf den benetzbaren Regionen zu bilden; und
Entfernen der Metallmaske (326) nach der Bildung der Lötmittelerhebungen (338);
wobei die Oberfläche des ersten Substrats (342) im we­ sentlichen parallel zu der Oberfläche des zweiten Sub­ strats (350) derart angeordnet ist, daß die Lötmittel­ erhebungen, die auf dem ersten Substrat gebildet sind, mit den benetzbaren Regionen auf der Oberfläche des zweiten Substrats ausgerichtet sind, und
wobei beim Vorhandensein von Wärme eine Wiederverflüs­ sigung erfolgt, um eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat zu bilden.1. Electrical connection arrangement ( 354 ), with:
a first substrate ( 342 ) and a second substrate ( 350 ) each having a surface with predetermined wettable and non-wettable regions;
wherein the first substrate has solder bumps ( 338 ) formed on the wettable regions of its surface by the following steps:
Placing a non-wettable metal mask ( 326 ) on the surface of the first substrate such that a plurality of openings in the mask ( 330 ) are aligned with the wettable regions ( 322 );
Applying a solder paste ( 334 ) to the metal mask in such a way that the solder paste fills the mask openings, the paste consisting of tin-bismuth-silver;
Re-liquefy the solder paste to form solder bumps on the wettable regions; and
Removing the metal mask ( 326 ) after the solder bumps ( 338 ) are formed;
wherein the surface of the first substrate ( 342 ) is arranged substantially parallel to the surface of the second substrate ( 350 ) such that the solder bumps formed on the first substrate with the wettable regions on the surface of the second substrate are aligned, and
wherein in the presence of heat, re-liquefaction occurs to form an electrical connection between the first and second substrates. 2. Ein Verfahren zum Bilden ternärer eutektischer Lötmit­ telerhebungen direkt auf einem Substrat mit einer Mehr­ zahl von benetzbaren Anschlußstellen, mit folgenden Schritten:
Anordnen einer nicht-benetzbaren Metallmaske auf dem Substrat derart, daß eine Mehrzahl von Öffnungen in der Maske mit den Anschlußstellen (410, 412, 414) ausge­ richtet sind;
Aufbringen einer Lötmittelpaste (416) auf die Metallma­ ske derart, daß die Lötmittelpaste die Maskenöffnungen ausfüllt, wobei die Lötmittelpaste aus der Gruppe Wis­ mut-Zinn-Silber oder Wismut-Zinn-Indium mit Gewichts­ prozenten zwischen 50 : 48 : 2 bzw. 51,5 : 48 : 0,5 ausgewählt ist;
Wiederverflüssigen der Lötmittelpaste, um Lötmitteler­ hebungen auf den Anschlußstellen (422) zu bilden; und
Entfernen der Metallmaske nach der Bildung der Lötmit­ telerhebungen (424).2. A method for forming ternary eutectic solder bumps directly on a substrate with a plurality of wettable connection points, with the following steps:
Arranging a non-wettable metal mask on the substrate such that a plurality of openings in the mask are aligned with the connection points ( 410 , 412 , 414 );
Applying a solder paste ( 416 ) to the metal mask such that the solder paste fills the mask openings, the solder paste from the group bismuth tin silver or bismuth tin indium with weight percentages between 50: 48: 2 and 51, 5: 48: 0.5 is selected;
Reliquefy the solder paste to form solder bumps on the pads ( 422 ); and
Remove the metal mask after the solder bumps ( 424 ) are formed. 3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Lötmittelpaste aus einer Gruppe von bleifreien, eutektisch ternären Legierungen ausgewählt ist, die aus Wismut, Zinn und einem dritten Element besteht, das aus der Gruppe aus­ gewählt ist, die aus Silber und Indium besteht, und wo­ bei das dritte Element in einer Menge relativ zum Wis­ mut und zum Zinn vorhanden ist, um eine Abnahme der Schmelztemperatur der Verbindung gegenüber derjenigen von eutektischem Wismut-Zinn zu bewirken.3. The method of claim 2, wherein the solder paste from a group of lead-free, eutectic ternaries Is selected, which consists of bismuth, tin and a third element that consists of the group is selected, which consists of silver and indium, and where the third element in an amount relative to the wis courage and tin is present to decrease the Melting temperature of the compound compared to that of eutectic bismuth tin. 4. Elektrische Verbindungsanordnung (354) mit:
einem ersten Substrat (342) und einem zweiten Substrat (350), die jeweils eine Oberfläche mit vorbestimmten benetzbaren und nicht-benetzbaren Regionen aufweisen;
wobei das erste Substrat (342) Lötmittelerhebungen (338) aufweist, die auf den benetzbaren Regionen (322) seiner Oberfläche durch folgende Schritte gebildet sind,
Anordnen einer nicht-benetzbaren Metallmaske (326) auf der Oberfläche des ersten Substrats derart, daß eine Mehrzahl von Öffnungen (330) in der Maske mit den benetzbaren Regionen (322) ausgerichtet sind;
Aufbringen einer Lötmittelpaste (334) auf die Metall­ maske, derart, daß die Lötmittelpaste die Masken­ öffnungen ausfüllt, wobei die Lötmittelpaste eine Wismut-Zinn-x Legierung enthält, wobei x eine Kom­ ponente ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die im wesentlichen aus Silber und Indium besteht, und wobei x in einer Menge vorhanden ist, die wirksam ist, um die Schmelztemperatur der Verbindung gegen­ über der Schmelztemperatur von eutektischem Zinn-Wis­ mut zu erniedrigen;
Wiederverflüssigenden der Lötmittelpaste, um die Lötmittelerhebungen (338) auf den benetzbaren Regionen zu bilden; und
Entfernen der Metallmaske (336) nach der Bildung der Lötmittelerhebungen; und
wobei die Oberfläche des ersten Substrats im wesent­ lichen parallel zu der Oberfläche des zweiten Substrats derart angeordnet ist, daß die Lötmittelerhebungen auf dem ersten Substrat mit den benetzbaren Regionen auf dem zweiten Substrat (352) ausgerichtet ist, und wobei beim Vorhandensein von Wärme eine Wiederverflüssigung erfolgt, um eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat zu bilden.4. Electrical connection arrangement ( 354 ) with:
a first substrate ( 342 ) and a second substrate ( 350 ) each having a surface with predetermined wettable and non-wettable regions;
the first substrate ( 342 ) having solder bumps ( 338 ) formed on the wettable regions ( 322 ) of its surface by the following steps,
Placing a non-wettable metal mask ( 326 ) on the surface of the first substrate such that a plurality of openings ( 330 ) in the mask are aligned with the wettable regions ( 322 );
Applying a solder paste ( 334 ) to the metal mask such that the solder paste fills the mask openings, the solder paste containing a bismuth-tin-x alloy, where x is a component selected from the group consisting essentially of consists of silver and indium, and wherein x is present in an amount effective to lower the melting temperature of the compound from above the melting temperature of tin-bismuth eutectic;
Re-liquefying the solder paste to form the solder bumps ( 338 ) on the wettable regions; and
Removing the metal mask ( 336 ) after the solder bumps are formed; and
wherein the surface of the first substrate is arranged substantially parallel to the surface of the second substrate such that the solder bumps on the first substrate are aligned with the wettable regions on the second substrate ( 352 ), and reliquefaction occurs in the presence of heat to form an electrical connection between the first substrate and the second substrate. 5. Verfahren zum elektrischen Verbinden eines ersten Sub­ strats mit einer Mehrzahl von benetzbaren Anschluß­ stellen mit einem zweiten Substrat mit einer Mehrzahl von benetzbaren Anschlußstellen, mit folgenden Schrit­ ten:
Bilden von Lötmittelerhebungen auf dem ersten Substrat durch ein Verfahren, das folgende Schritte aufweist:
Befestigen einer nicht-benetzbaren Metallschablonen­ maske mit einer Mehrzahl von Öffnungen auf dem Sub­ strat, derart, daß die Maskenöffnungen mit den An­ schlußstellen (410, 412, 414) ausgerichtet sind;
Aufbringen einer Lötmittelpaste (416), wobei die Löt­ mittelpaste eine Wismut-Zinn-x Legierung enthält, wo­ bei x aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Silber und Indium besteht, und wobei x in einer Menge vor­ handen ist, die wirksam ist, um die Schmelztemperatur der Verbindung gegenüber der Schmelztemperatur von eutektischem Zinn-Wismut zu erniedrigen, auf die Me­ tallmaske derart, daß die Lötmittelpaste die Masken­ öffnungen ausfüllt;
Wiederverflüssigen der Lötmittelpaste (422), um Löt­ mittelerhebungen auf den Anschlußstellen zu bilden; und
Entfernen der Metallmaske nach der Bildung der Lötmit­ telerhebungen (424);
Anordnen der Lötmittelerhebungen, die auf dem ersten Substrat gebildet sind, ausgerichtet mit den netzbaren Anschlußstellen des zweiten Substrats; und
Wiederverflüssigen der Lötmittelerhebungen, um eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat zu bilden.5. A method for electrically connecting a first substrate with a plurality of wettable connection points to a second substrate with a plurality of wettable connection points, with the following steps:
Forming solder bumps on the first substrate by a method comprising the steps of:
Attach a non-wettable metal stencil mask with a plurality of openings on the substrate, such that the mask openings are aligned with the connection points ( 410 , 412 , 414 );
Applying a solder paste ( 416 ), the solder paste containing a bismuth-tin-x alloy, where x is selected from the group consisting of silver and indium, and where x is present in an amount that is effective, in order to lower the melting temperature of the compound compared to the melting temperature of eutectic tin bismuth, on the metal mask in such a way that the solder paste fills the mask openings;
Re-liquefying the solder paste ( 422 ) to form solder bumps on the connection points; and
Removing the metal mask after the solder bumps ( 424 ) are formed;
Arranging the solder bumps formed on the first substrate in alignment with the wettable pads of the second substrate; and
Reliquefy the solder bumps to form an electrical connection between the first substrate and the second substrate. 6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Erhebungen Zwi­ schenabstände im Bereich von 150 bis 350 µm haben.6. The method according to claim 5, wherein the surveys Zwi spacing in the range of 150 to 350 microns. 7. Legierung, die im wesentlichen aus den folgenden Ele­ menten besteht:
Zinn: etwa 48 Gewichtsprozent
Silber oder Indium: ab 0,5 bis 2,0 Gewichtsprozent
Wismut: den Rest (von 50 bis 51,5 Gewichtsprozent).7. Alloy consisting essentially of the following elements:
Tin: about 48 percent by weight
Silver or indium: from 0.5 to 2.0 percent by weight
Bismuth: the rest (from 50 to 51.5 percent by weight). 8. Legierung nach Anspruch 6, bei der die Dehnbarkeit der Legierung um das Doppelte größer ist als bei eutekti­ schem Zinn-Wismut.8. Alloy according to claim 6, wherein the ductility of the Alloy is twice as large as eutecti tin-bismuth.
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