DE102008046095B4 - Verfahren zum vereinzeln eines halbleiterbausteins - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Vereinzeln eines Halbleiterbausteins von einem Träger, wobei das Verfahren folgendes umfasst: Bereitstellen eines Rahmens (100) mit einer ersten Fläche und einer gegenüberliegenden zweiten Fläche, wobei der Rahmen einen Systemträger (26) aufweist, der eine Mehrzahl von Zuleitungen (40), die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse bereitstellen, und vier Haltestege (32), die den Systemträger (26) mit dem Rahmen (100) verbinden, aufweist; Anbringen eines Chips zum elektrischen Kommunizieren mit der ersten Fläche des Rahmens; Kapseln des Chips und eines Abschnitts der ersten Fläche des Rahmens mit einem elektrisch isolierenden Material, um den Halbleiterbaustein zu definieren; dann Entfernen von Abschnitten des Rahmens entlang Seiten des Systemträgers (26), so dass die Mehrzahl von Zuleitungen (40) vollständig abgetrennt und gegenüberliegende Enden (90, 92, 94, 96) des Systemträgers exponiert werden, wobei das Exponieren von Enden des Systemträgers des Halbleiterbausteins beinhaltet, die vier Haltestege (32) intakt zu lassen, die jeweils zwischen einer Ecke des Halbleiterbausteins und dem Rahmen verlaufen; dann Plattieren eines Metalls über den exponierten Enden (90, 92, 94, 96) des Systemträgers und Abtrennen der Haltestege (32) zwischen den Ecken des Halbleiterbausteins von dem Rahmen, um den Halbleiterbaustein von dem Rahmen zu vereinzeln.
Description
- Integrierte Schaltungschips werden üblicherweise in einem Baustein eingeschlossen, der Schutz vor Umgebungsbedingungen bietet und elektrische Zusammenschaltung zwischen dem Chip und einer anderen elektrischen Komponente wie etwa einer gedruckten Leiterplatte oder einer Mutterplatine ermöglicht. Ein Halbleiterbaustein enthält einen tragenden Systemträger, einen elektrisch an den Systemträger gekoppelten Chip und über eine Oberfläche des Systemträgers und des Chips ausgeformtes Kapselungsmaterial. Das Kapselungsmaterial definiert somit eine obere äußere Oberfläche des Bausteins, während eine zweite nicht kapselnde Oberfläche des Systemträgers eine untere äußere Oberfläche des Bausteins definiert, die konfiguriert ist, an eine gedruckte Leiterplatte gekoppelt zu werden.
- Der Systemträger liefert eine Stützstruktur für den Baustein. QFN (Quad Flat No Lead) und DFN (Dual Flat No Lead) sind drahtlose Bausteine, wo sich der Systemträger innerhalb des Bausteins befindet und von dem Kapselungsmaterial eingeschlossen ist. Wenn der Baustein vereinzelt oder von seinem Träger getrennt wird, werden Enden des Systemträgers freigelegt. Eine Fläche des Bausteins wird schließlich beispielsweise mit Lot an einer gedruckten Leiterplatte oder einer Mutterplatine angebracht. In einigen Fällen verbindet sich Lot nicht gut mit den freigelegten Systemträgerenden des vereinzelten Bausteins und bildet keine akzeptable Lothohlnaht entlang von Kanten des Bausteins. Inakzeptable Hohlkehlen oder unvollkommene Hohlkehlen sind mit einer inakzeptablen oder unvollkommenen elektrischen Verbindung zwischen dem Baustein (und schließlich dem Chip) und der gedruckten Leiterplatte oder der Mutterplatine assoziiert.
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US 2007/0176267 A1 -
US 2004/0238923 A1 US 6 608 366 B1 zeigen jeweils Rahmen, bei denen Zuleitungen in Bereichen, in denen beim Vereinzeln eine Abtrennung erfolgt, eingekerbt sind. Eine Plattierung des Rahmens erfolgt vor dem Vereinzeln aber nach dem Anbringen der Einkerbungen. Damit sind nach dem Vereinzeln Teilbereiche der exponierten Enden des Systemträgers plattiert, andere Teilbereiche sind ohne Plattierung. - Aus diesen und weiteren Gründen besteht ein Bedarf an der vorliegenden Erfindung.
- Ein Verfahren zum Vereinzeln eines Halbleiterbauelements umfasst die Merkmale gemäß Anspruch 1.
- Eine nicht erfinderische Variante stellt ein Halbleiterbauelement bereit, das folgendes enthält: einen vereinzelten Halbleiterbaustein mit einem Systemträger, wobei ein Chip elektrisch an den Systemträger gekoppelt ist, Kapselungsmaterial, das den Chip und einen Abschnitt des Systemträgers bedeckt und eine Materialschicht, die über gegenüberliegenden Enden des Systemträgers angeordnet ist. Der Systemträger enthält eine erste Fläche und eine gegenüberliegende zweite Fläche, wobei die erste und zweite Fläche zwischen gegenüberliegenden Enden des Systemträgers verlaufen, wobei die zweite Fläche konfiguriert ist, elektrisch mit einer Leiterplatte zu koppeln. Der Chip ist elektrisch an die erste Fläche gekoppelt. Das Kapselungsmaterial bedeckt den Chip und die erste Fläche des Systemträgers. Die Materialschicht ist konfiguriert, die Lötbarkeit des vereinzelten Halbleiterbausteins an die Leiterplatte zu verbessern.
- Die beiliegenden Zeichnungen sind aufgenommen, um ein eingehenderes Verständnis der Ausführungsformen zu vermitteln. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung von Prinzipien von Ausführungsformen. Andere Ausführungsformen und viele der damit einhergehenden Vorteile von Ausführungsformen lassen sich ohne weiteres verstehen, wenn sie durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung besser verstanden werden. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszahlen bezeichnen entsprechende ähnliche Teile.
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1 ist eine Perspektivansicht eines vereinzelten Halbleiterbausteinbauelements erhalten gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens. -
2 ist eine Bodenansicht des in1 gezeigten vereinzelten Halbleiterbausteinbauelements. -
3 ist eine Querschnittsansicht des vereinzelten Halbleiterbausteinbauelements entlang der Linie 3-3 von1 . -
4 ist eine Bodenansicht eines Rahmens, der einem Halbleiterbaustein-Fabrikationsprozess unterzogen wird, wobei der Rahmen mehrere Systemträger gemäß einer Ausführungsform enthält. -
5 ist ein Fabrikations-Flussdiagramm zum Verarbeiten von vereinzelten Halbleiterbaustein-Bauelementen gemäß einer Ausführungsform. -
6 ist eine Perspektivansicht einer Halbleiterbaugruppe mit einem vereinzelten Halbleiterbaustein-Bauelement, an einer gedruckten Leiterplatte angebracht, erhalten gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens. -
7 ist eine Querschnittsansicht der Halbleiterbaugruppe von6 , die eine Hohlkehle aus Lot darstellt, mit der Kanten des vereinzelten Halbleiterbauelementbausteins benetzt sind. - In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung praktiziert werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa ”Oberseite”, ”Unterseite”, ”Vorderseite”, ”Rückseite”, ”vorderer”, ”hinterer” usw. unter Bezugnahme auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Weil Komponenten von Ausführungsformen in einer Reihe verschiedener Orientierungen positioniert sein können, wird die Richtungsterminologie zu Zwecken der Darstellung verwendet.
- Es versteht sich, dass die Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch etwas anderes angegeben ist.
- Ein vereinzelter drahtloser Halbleiterbaustein wird bereitgestellt, der konfiguriert ist, verbesserte Lötbarkeit zu Leiterplatten und/oder Mutterplatinen aufzuweisen. Unten beschriebene Ausführungsformen des Verfahrens stellen einen vereinzelten Halbleiter-QFN-(Quad Flat No-Lead) oder einen DEN(Dual Flat No-Lead)-Baustein bereit, der von seinem Verarbeitungsrahmen getrennt ist, der konfiguriert ist zum Anbringen an einer gedruckten Leiterplatte und ein Plattierungsmaterial enthält, das über vorvereinzelten Enden eines Systemträgers und einer zweiten Fläche des Systemträgers angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist das Plattierungsmaterial über Enden des Systemträgers entlang Seiten des Bausteins und entlang mindestens der unteren Oberfläche des Bausteins angeordnet, wobei das Plattierungsmaterial konfiguriert ist, eine Affinität für Lot zu besitzen, wie etwa ein Zinnlot oder Legierungen von Zinnlot. Eine Ausführungsform des Verfahrens stellt einen vereinzelten Halbleiterbaustein bereit mit Plattierungsmaterial, auf Seiten des Bausteins angeordnet, das bevorzugt mit dem Lot benetzt, um die Lötbarkeit des Bausteins an die Leiterplatte zu verbessern. Die verbesserte Lötbarkeit wird gekennzeichnet durch Hohlkehlen aus Lot, die sich gleichmäßig entlang Seitenkanten des Bausteins anlagern.
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1 ist eine Perspektivansicht eines vereinzelten Halbleiterbausteinbauelements20 gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens. Das vereinzelte Halbleiterbausteinbauelement20 (Baustein20 ) enthält ein Kapselungsmaterial22 , das einen Chip24 bedeckt, der elektrisch an einem Systemträger26 gekoppelt ist, und über einem Abschnitt der Seiten34 angeordnetes Plattierungsmaterial28 . Bei einer Ausführungsform ist Plattierungsmaterial28 über vorvereinzelten Enden (90 ,92 ,94 ,96 von4 ) und einer unteren Oberfläche (42 in2 ) des Systemträgers26 angeordnet. Der Baustein20 ist wie dargestellt entlang einem jeweiligen Ende30 von vier Haltestegen32 vereinzelt (d. h. vollständig von einem tragenden Substrat getrennt). Das Ende30 der Haltestege32 wurde abgetrennt und ist nicht von Plattierungsmaterial28 bedeckt. - Der vereinzelte Baustein
20 ist dadurch gekennzeichnet, dass nur ein kleiner Flächeninhalt am Ende30 der Haltestege32 nicht durch Plattierungsmaterial28 bedeckt ist. Die Seiten34 des Bausteins20 enthalten einen Abschnitt aus Kapselungsmaterial22 und Plattierungsmaterial28 , Zuleitungen (nicht sichtbar) des Systemträgers26 bedeckend. Der Systemträger26 wird somit im wesentlichen durch Kapselungsmaterial22 und/oder Plattierungsmaterial28 bedeckt und ist gegenüber unerwünschten oxidativen Reaktionen geschützt, die potentiell auf freigelegten Abschnitten des Systemträgers26 entstehen. Das Plattierungsmaterial28 ist so ausgewählt und konfiguriert, dass eine derartige Oxidation minimiert und die Lötbarkeit des Bausteins20 an andere Elektronikkomponenten wie etwa Leiterplatten verbessert wird. -
2 ist eine Bodenansicht des Bausteins20 . Kapselungsmaterial22 und Plattierungsmaterial28 kapseln (d. h. bedecken) zusammen im Wesentlichen den ganzen Systemträger26 (1 ). In der Ansicht von2 ist der Systemträger26 durch Kapselungsmaterial22 und Plattierungsmaterial28 eingeschlossen. Die Hauptoberflächen der Haltestege32 und alle Zuleitungen40 und die Fläche42 sind durch Plattierungsmaterial28 bedeckt (und nicht sichtbar), doch sind die Haltestege32 , die Zuleitungen40 und die Fläche42 in der Bodenansicht von2 umrissen, um ihre Beziehung zum Systemträger26 zu verdeutlichen. Bei einer Ausführungsform enthält der Systemträger26 Haltestege32 , Zuleitungen40 und eine Fläche42 , die jeweils äußere Abschnitte besitzt, die durch Plattierungsmaterial28 bedeckt sind. Die Haltestege32 sind bereitgestellt, um den Systemträger26 durch die in4 beschriebene Verarbeitung zu stützen und zu tragen. Die Zuleitungen40 liefern Eingangs-/Ausgangsanschlüsse, die zur elektrischen Verbindung mit dem Chip24 (1 ) geeignet sind. Bei einer Ausführungsform sind zwischen etwa 4 und156 Zuleitungen vorgesehen, je nachdem, ob der Systemträger26 ein QFN- oder DFN-Systemträger ist. Die Fläche42 stellt eine Bondingoberfläche bereit, die zum Anbringen des Bausteins20 an Leiterplatten und Mutterplatinen geeignet ist. Bei einer Ausführungsform sind mindestens die äußeren Abschnitte der Zuleitungen40 und der Fläche42 durch Plattierungsmaterial28 plattiert und somit vor Oxidation geschützt und für eine verbesserte Lötbarkeit und verbesserte elektrische Verbindung zu anderen elektrischen Bauelementen konfiguriert. -
3 ist eine Querschnittsansicht des vereinzelten Halbleiterbausteinbauelements20 entlang der Linie 3-3 von1 . Bei einer Ausführungsform enthält der Chip24 eine aktive Oberfläche50 und eine zweite Oberfläche52 gegenüber der aktiven Oberfläche50 ; der Systemträger26 enthält eine erste Fläche60 gegenüber der zweiten Fläche42 und der Baustein20 enthält ein Die-Attach-Material70 , zwischen die zweite Oberfläche52 des Chips24 und die zweite Fläche60 des Systemträgers26 gekoppelt. Bei einer Ausführungsform ist die aktive Oberfläche50 des Chips24 durch einen oder mehrere Drähte80 elektrisch an den Systemträger26 gekoppelt. - Bei einer Ausführungsform ist der Chip
24 an einen Systemträger26 in einem Die-Attach-Prozess gekoppelt unter Verwendung von Die-Attach-Material70 , und Drähte80 sind in einem in der Technik bekannten Drahtbondingprozess zwischen den Chip24 und den Systemträger26 gekoppelt. Bei einer Ausführungsform ist das Die-Attach-Material70 ein elektrisch leitender Kleber, der den Chip24 mit der ersten Fläche60 des Systemträgers26 verbindet. Bei einer Ausführungsform ist das Die-Attachment-Material ein doppelseitiges elektrisch leitendes Klebeband, wenngleich auch andere geeignete Kleber und Formen von Klebern akzeptabel sind. Bei einer Ausführungsform ist das Die-Attach-Material70 ein elektrisch isolierender Kleber, der den Chip24 mit der ersten Fläche60 des Systemträgers26 verbindet. Bei einer Ausführungsform beinhalten die Drähte80 Golddrähte, Silberdrähte, Platindrähte, Kupferdrähte oder andere geeignete Drähte, die konfiguriert sind, die aktive Oberfläche50 des Chips24 elektrisch mit dem Systemträger26 zu verbinden. - Bei einer Ausführungsform des Verfahrens bedeckt nach dem Herstellen und Vereinzeln des Bausteins
20 das Kapselungsmaterial22 den Chip24 , die erste Fläche60 des Systemträgers26 und Drähte80 , und Plattierungsmaterial28 bedeckt mindestens gegenüberliegende Enden90 ,92 des Systemträgers26 und der Fläche42 . Plattierungsmaterial28 minimiert oder eliminiert die Oxidation des Systemträgers26 und wird ausgewählt, um bevorzugt Lot zu benetzen oder damit zu bonden, das beim Anbringen des Bausteins20 an Leiterplatten und anderen Bauelementen verwendet wird, wodurch die Lötbarkeit des Bausteins20 an Leiterplatten verbessert wird. - Bei einer Ausführungsform enthält das Kapselungsmaterial
22 Epoxid, vernetzendes Polymer, vernetztes Polymer, Harz wie etwa formbares Harz oder anderes elektrisch isolierendes Material, das sich zum Ausformen und/oder Kapseln des Chips24 eignet (1 ). Der Chip24 enthält Halbleiterchips im allgemeinen und kann einen beliebigen Chip enthalten, der sich zur Verwendung in einem Halbleiterbaustein eignet, wie etwa Logikchips, Leistungschips, Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor-Chips und dergleichen. Der Systemträger26 stellt eine Stützstruktur für den Baustein20 bereit und enthält Systemträger, die aus einem Metall wie etwa Kupfer, Aluminium, Legierungen von Kupfer, Legierungen von Aluminium oder anderen geeigneten elektrisch leitenden Metallen ausgebildet sind. Bei einer Ausführungsform enthält der Systemträger26 einen QFN-Systemträger mit Zuleitungen40 auf vier Seiten. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält der Systemträger26 einen DFN-Systemträger mit Zuleitungen40 auf zwei gegenüberliegenden Seiten. Das Plattierungsmaterial28 ist konfiguriert, die Lötbarkeit des vereinzelten Halbleiterbausteinbauelements20 an eine gedruckte Leiterplatte oder Mutterplatine zu verbessern. Bei einer Ausführungsform beinhaltet das Plattierungsmaterial28 Zinn, Schichten und/oder Beschichtungen aus Zinn, Legierungen von Zinn, Metalllegierungen im allgemeinen oder Metallen mit einer Affinität für Zinnlot oder zinnbasiertes Lot. Bei einer Ausführungsform wird Plattierungsmaterial28 in einem chemischen Plattierungsabscheidungsprozess mit einer Dicke im Bereich von zwischen etwa 100 Nanometern bis 100 Mikrometern abgeschieden, und bevorzugt wird das Plattierungsmaterial28 mit einer Dicke im Bereich von etwa 10 Mikrometern abgeschieden. - Unter zusätzlicher Bezugnahme auf
3 enthält bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäß vereinzelte Baustein20 ein Epoxidkapselungsmaterial22 , das einen Halbleiterchip24 bedeckt, der elektrisch an einen Kupfersystemträger26 gekoppelt ist, und ein Zinnplattierungsmaterial28 wird in einem chemischen Plattierungsprozess über vorvereinzelten Enden und einer unteren Oberfläche des Systemträgers26 abgeschieden. Dazu wird das Plattierungsmaterial28 so konfiguriert, dass es bevorzugt durch Zinnlot benetzt wird, was zu einer qualitativ hochwertigen Hohlkehle/elektrischen Verbindung zwischen dem Zinnlot und dem Plattierungsmaterial28 führt. -
4 ist eine Bodenansicht eines Rahmens100 , der einem Halbleiterbaustein-Fabrikationsprozess gemäß einer Ausführungsform unterzogen wird. Bei einer Ausführungsform enthält eine gegenüberliegende Fläche des Rahmens100 (in4 nicht gezeigt) eine Oberseite des Rahmens100 mit einem an einem Pad des Rahmens100 angebrachten Die, wobei der Die und die Oberseite von einer Formmasse bedeckt sind. Bei einer Ausführungsform enthält der Rahmen100 eine Rahmenfolie oder einen Rahmenstreifen mit mehreren Systemträgern26 , die in einem Array angeordnet sind mit Spalten aus Systemträgern26 und Reihen aus Systemträgern26 . Bei einer Ausführungsform enthält der Rahmen100 mehrere in einem aufgewickelten Rahmen100 angeordnete Systemträger26 . Bei einer anderen Ausführungsform enthält der Rahmen100 einen einzelnen Systemträger26 , der zur Fabrikation zu einem Halbleiterbausteinbauelement20 konfiguriert ist. - Bei einer Ausführungsform enthält der Rahmen
100 ein Segment A mit einem Systemträger26 , der zur Verarbeitung bereit ist und noch nicht vereinzelt worden ist, ein Segment B mit einem Systemträger26 , der vorvereinzelt worden ist, und ein Segment C mit einem Systemträger26 , der vorvereinzelt und plattiert worden ist und durch Haltestege32 an den Rahmen100 gekoppelt ist. - Das Segment A des Rahmens
100 enthält einen Systemträger26 mit mehreren Zuleitungen40 (oder Stegen), die auf einem Umfang des Systemträgers26 geätzt/gedruckt/gestanzt sind, und eine Fläche42 , die relativ zu der Ansicht von4 nach oben orientiert ist. Die Fläche60 (3 ) des Systemträgers26 und der Die24 des Bausteins20 sind auf einer Seite gegenüber der Fläche42 angeordnet (d. h. unter dem Rahmen100 ) und sind in4 nicht sichtbar. - Das Segment B des Rahmens
100 enthält einen vorvereinzelten Systemträger26 , der durch Haltestege32 an den Rahmen100 gekoppelt ist. Bei einer Ausführungsform wird eine Stanze101 oder ein Schneidwerkzeug101 verwendet, um Abschnitte102 des Rahmens100 entlang Seiten der Systemträger26 zu entfernen, wodurch die Zuleitungen/Stege40 abgetrennt oder vereinzelt werden. Das Beseitigen von Abschnitten102 des Rahmens100 trennt die Zuleitungen/Stege40 ab und exponiert gegenüberliegende Enden90 ,92 des Systemträgers26 . Bei einer Ausführungsform enthalten die gegenüberliegenden Enden des Systemträgers26 gegenüberliegende seitliche Enden90 ,92 und gegenüberliegende longitudinale Enden94 ,96 . Die beseitigten Abschnitte102 des Rahmens100 definieren Schlitze102a ,102b ,102c und102d , die zwischen einem Paar von Haltestegen32 des Systemträgers26 verlaufen. - Das Segment C des Rahmens
100 veranschaulicht das über der Fläche42 und auf den Oberflächen der Schlitze102a –102d plattierte Plattierungsmaterial28 . Das Plattierungsmaterial28 bedeckt/beschichtet Schlitze102a –102d , Fläche42 , Zuleitungen40 , die abgetrennten Zuleitungen/Stege40 , die gegenüberliegenden seitlichen Enden90 ,92 und die gegenüberliegenden longitudinalen Enden94 ,96 des Systemträgers26 . Bei einer Ausführungsform wird danach ein Schneidwerkzeug verwendet, um die Haltestege32 zu durchtrennen und den Baustein20 vom Rahmen100 zu vereinzeln, so dass der Baustein20 in seiner freistehenden Form bereitgestellt wird, wie am besten in1 dargestellt. -
5 ist ein Fabrikationsflussdiagramm120 bezüglich der Verarbeitung von vereinzelten Halbleiterbausteinbauelementen20 gemäß einer Ausführungsform. Unter zusätzlicher Bezugnahme auf3 beinhaltet eine Ausführungsform des Herstellens des Bausteins20 die Vormontage122 , bei der der Systemträger26 für die Anbringung des Chips24 an der Fläche60 vorbereitet und/oder grundiert wird. Bei einer Ausführungsform beinhaltet die Fabrikation des Bausteins20 einen Die-Attach-Prozess124 , bei dem die zweite Oberfläche52 des Chips24 durch Kleber70 an die erste Fläche60 des Systemträgers26 gekoppelt wird. Bei einer Ausführungsform beinhaltet die Fabrikation des Bausteins20 einen Härtungsprozess126 , bei dem der Systemträger26 /der Chip24 /der Kleber70 gehärtet werden, um einen geeigneten Grad an elektrischer Kommunikation zwischen dem Chip24 und dem Systemträger26 sicherzustellen. - Bei einer Ausführungsform beinhaltet die Fabrikation des Bausteins
20 einen Drahtbondprozess128 , bei dem Drähte80 elektrisch zwischen der aktiven Oberfläche50 des Chips24 und dem Systemträger26 verbunden werden. Bei einer Ausführungsform werden Drähte80 an den Systemträger26 drahtgebondet und an ein auf der aktiven Oberfläche50 des Chips24 bereitgestelltes Pad drahtgebondet. Bei einer Ausführungsform beinhaltet die Fabrikation des Bausteins20 einen Ausformprozess130 , bei dem Kapselungsmaterial22 über dem Chip24 , den Drähten28 und der ersten Fläche60 des Systemträgers26 ausgeformt wird. Kapselungsmaterial22 beinhaltet eine Formmasse oder Epoxid oder Polymer, die oder das auf geeignete Weise an ihrer/seiner Stelle über dem Chip24 , den Drähten80 und einem Abschnitt des Systemträgers26 ausgeformt wird. Bei einer Ausführungsform beinhaltet die Fabrikation des Bausteins20 einen Nachausformaushärtungsprozess132 , bei dem Kapselungsmaterial22 gehärtet wird, um ein dauerhaftes stabiles Äußeres für den Baustein120 zu definieren. - Bei einer Ausführungsform beinhaltet die Fabrikation des Bausteins
20 einen Vorvereinzelungsprozess134 , bei dem eine Stanze101 oder ein Schneidwerkzeug101 (4 ) verwendet wird, um Abschnitte102 des Systemträgers100 (4 ) neben den Enden90 ,92 ,94 ,96 des Systemträgers26 abzutrennen oder zu schneiden oder zu entfernen. Bei einer Ausführungsform beinhaltet die Fabrikation des Bausteins20 einen Plattierungsprozess136 , bei dem Plattierungsmaterial28 über den Zuleitungen40 , der Fläche42 und vorvereinzelten Enden90 ,92 ,94 ,96 des Systemträgers26 abgeschieden wird. Bei einer Ausführungsform beinhaltet Plattierungsmaterial28 Zinn, das chemisch in Schlitze102a –102d , über Zuleitungen40 und auf die Fläche42 des Systemträgers26 plattiert wird, wie am besten in4 dargestellt. Schließlich beinhaltet die Fabrikation des Bausteins20 einen Haltestegvereinzelungsprozess138 , bei dem Haltestege32 (4 ) abgetrennt oder geschnitten werden, um den Baustein20 zu vereinzeln und von dem Rahmen100 zu entfernen. -
6 ist eine Perspektivansicht einer Halbleiterbaugruppe140 erhalten gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Halbleiterbaugruppe140 enthält ein an eine gedruckte Leiterplatte142 gekoppeltes vereinzeltes Halbleiterbausteinbauelement20 . Bei einer Ausführungsform ist der Baustein20 durch Hohlkehlen146 aus Lot auf eine Oberfläche144 der gedruckten Leiterplatte142 gelötet, wobei die Hohlkehlen146 aus Lot gleichmäßig entlang der Seiten34 des Bausteins20 angeordnet sind und elektrisch die Fläche42 (2 ) des Bausteins20 an die gedruckte Leiterplatte142 koppeln. -
7 ist eine Querschnittsansicht der Halbleiterbaugruppe140 entlang der Linie 7-7 von6 . Der Baustein20 enthält Plattierungsmaterial28 , das so ausgewählt ist, dass es bevorzugt mit den Hohlkehlen146 aus Lot bondet. Bei einer Ausführungsform enthält das Plattierungsmaterial28 Zinnlot, das den Boden des Bausteins20 benetzt, wodurch der Baustein20 an die gedruckte Leiterplatte142 gekoppelt wird, und Hohlkehlen aus Lot146 an gegenüberliegenden Enden90 ,92 des Bausteins20 bildet. Bei einer Ausführungsform benetzt das Zinnlot28 bevorzugt gegenüberliegende Enden90 ,92 des Bausteins20 bzw. verbindet sich damit, um Zinnlothohlkehlen146 auszubilden. - Im allgemeinen wird die Querschnittsgestalt der Hohlkehlen
146 teilweise durch die Oberflächenspannung des zum Ausbilden der Hohlkehlen146 verwendeten Lots bestimmt. Die Hohlkehlen146 benetzen bevorzugt Plattierungsmaterial28 und bedecken gleichförmig plattierte Enden90 ,92 ,94 ,96 des Systemträgers26 . Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine verbesserte elektrische Verbindung zwischen dem Baustein20 und der Leiterplatte142 durch Hohlkehlen146 bereitgestellt, die sich im wesentlichen mit allen plattierten Enden90 ,92 ,94 ,96 des Bausteins20 verbinden. Bei einer Ausführungsform definiert Plattierungsmaterial28 eine Bondingschicht, und die Hohlkehlen146 aus Lot erstrecken sich über die ganze Höhe der Bondingschicht, wie in7 dargestellt. - Ein Verfahren wird bereitgestellt, das ein vorvereinzeltes Halbleiterbausteinbauelement bereitstellt, das verbesserte Lötbarkeit an gedruckte Leiterplatten aufweist. Die verbesserte Lötbarkeit ermöglicht eine verbesserte elektrische Verbindung zwischen dem Halbleiterbaustein und der gedruckten Leiterplatte. Der vereinzelte Baustein enthält Plattierungsmaterial, das über Enden des Systemträgers abgeschieden ist, so dass die Enden des Systemträgers daran gehindert sind, während der Fabrikation des Halbleiters und/oder der Halbleiterbaugruppe unerwünscht zu oxidieren. Zusätzlich dazu, dass die Oxidation des Systemträgers minimiert wird, wird das Plattierungsmaterial so gewählt, dass es eine Affinität für Lot aufweist, das zum Koppeln des Bausteins an die gedruckte Leiterplatte verwendet wird. Auf diese Weise stellen die Hohlkehlen aus Lot, die zwischen dem Baustein und der gedruckten Leiterplatte ausgebildet sind, eine verbesserte elektrische Verbindung für das Bauelement und die Baugruppe bereit.
Claims (8)
- Verfahren zum Vereinzeln eines Halbleiterbausteins von einem Träger, wobei das Verfahren folgendes umfasst: Bereitstellen eines Rahmens (
100 ) mit einer ersten Fläche und einer gegenüberliegenden zweiten Fläche, wobei der Rahmen einen Systemträger (26 ) aufweist, der eine Mehrzahl von Zuleitungen (40 ), die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse bereitstellen, und vier Haltestege (32 ), die den Systemträger (26 ) mit dem Rahmen (100 ) verbinden, aufweist; Anbringen eines Chips zum elektrischen Kommunizieren mit der ersten Fläche des Rahmens; Kapseln des Chips und eines Abschnitts der ersten Fläche des Rahmens mit einem elektrisch isolierenden Material, um den Halbleiterbaustein zu definieren; dann Entfernen von Abschnitten des Rahmens entlang Seiten des Systemträgers (26 ), so dass die Mehrzahl von Zuleitungen (40 ) vollständig abgetrennt und gegenüberliegende Enden (90 ,92 ,94 ,96 ) des Systemträgers exponiert werden, wobei das Exponieren von Enden des Systemträgers des Halbleiterbausteins beinhaltet, die vier Haltestege (32 ) intakt zu lassen, die jeweils zwischen einer Ecke des Halbleiterbausteins und dem Rahmen verlaufen; dann Plattieren eines Metalls über den exponierten Enden (90 ,92 ,94 ,96 ) des Systemträgers und Abtrennen der Haltestege (32 ) zwischen den Ecken des Halbleiterbausteins von dem Rahmen, um den Halbleiterbaustein von dem Rahmen zu vereinzeln. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bereitstellen des Rahmens (
100 ) das Bereitstellen eines Rahmenstreifens umfasst, der konfiguriert ist, ein Array aus Halbleiterbausteinen zu tragen. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bereitstellen des Rahmens (
100 ) das Bereitstellen einer Rahmenspule umfasst, der konfiguriert ist, mehrere Halbleiterbausteine in einer Säule zu tragen. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Entfernen von Abschnitten des Rahmens das Entfernen von Abschnitten auf jeder der vier Seiten des Halbleiterbausteins von dem Rahmen (
100 ) mit einer Stanze umfasst, um vier Enden (90 ,92 ,94 ,96 ) des Systemträgers (26 ) des Halbleiterbausteins zu exponieren. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Entfernen von Abschnitten des Rahmens das Herausstanzen von Schlitzen (
102a ,102b ,102c ,102d ) umfasst. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Plattieren des Metalls über den exponierten Enden (
90 ,92 ,94 ,96 ) des Systemträgers (26 ) das Plattieren eines Zinn umfassenden Metalls über den vier exponierten Enden des Systemträgers des Halbleiterbausteins umfasst. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Plattieren des Metalls ein chemisches Plattieren von Zinn beinhaltet.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bereitstellen des Rahmens (
100 ) umfasst, einen Rahmen bereitzustellen, der als Material Kupfer aufweist.
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