DE10343053A1 - Elektronisches Bauelement und Anordnung mit einem elektronischen Bauelement - Google Patents

Elektronisches Bauelement und Anordnung mit einem elektronischen Bauelement Download PDF

Info

Publication number
DE10343053A1
DE10343053A1 DE2003143053 DE10343053A DE10343053A1 DE 10343053 A1 DE10343053 A1 DE 10343053A1 DE 2003143053 DE2003143053 DE 2003143053 DE 10343053 A DE10343053 A DE 10343053A DE 10343053 A1 DE10343053 A1 DE 10343053A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rcc
pcb
layer
circuit board
electronic component
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.)
Withdrawn
Application number
DE2003143053
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus Burger
Helmut FÜNFGELDER
Josef Ressel
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE2003143053 priority Critical patent/DE10343053A1/de
Priority to PCT/EP2004/051999 priority patent/WO2005029932A1/de
Publication of DE10343053A1 publication Critical patent/DE10343053A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • H05K1/185Components encapsulated in the insulating substrate of the printed circuit or incorporated in internal layers of a multilayer circuit
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/538Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
    • H01L23/5389Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates the chips being integrally enclosed by the interconnect and support structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/18High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/23Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
    • H01L24/24Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/82Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/18High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/23Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
    • H01L2224/24Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
    • H01L2224/2401Structure
    • H01L2224/2402Laminated, e.g. MCM-L type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/82Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
    • H01L2224/82009Pre-treatment of the connector or the bonding area
    • H01L2224/8203Reshaping, e.g. forming vias
    • H01L2224/82035Reshaping, e.g. forming vias by heating means
    • H01L2224/82039Reshaping, e.g. forming vias by heating means using a laser
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01013Aluminum [Al]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01019Potassium [K]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01023Vanadium [V]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01029Copper [Cu]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01032Germanium [Ge]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01046Palladium [Pd]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01057Lanthanum [La]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01058Cerium [Ce]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01078Platinum [Pt]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01087Francium [Fr]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauelement (C) mit folgenden Merkmalen: DOLLAR A - ein Schaltungsabschnitt (CK), in den eine elektronische Schaltung integriert ist und der eine Oberfläche (OF) aufweist, auf der folgende Komponenten angeordnet sind: DOLLAR A - eine elektrisch leitenden Kontaktierungsfläche (K) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zur integrierten elektronischen Schaltung; DOLLAR A - eine ebenfalls elektrisch leitende Verteilungsfläche (V), welche zumindest teilweise über die Kontaktierungsfläche (K) hinausragend aufgebracht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauelement und eine Anordnung mit einem elektronischen Bauelement, bei denen die Kontaktierung einer integrierten elektronischen Schaltung im elektronischen Bauelement über Kontaktierungsflächen auf dem elektronischen Bauelement realisiert wird.
  • Hochwertige Kommunikationsgeräte, insbesondere tragbare wie etwa Mobiltelefone oder tragbare Computer, sind heute bereits in hohem Maße miniaturisiert. Für die interne Elektronik bedeutet das, dass die Leiterplatte zu einem multifunktionalen elektromechanischen Bauteil wird. Einerseits hat sie mechanische Funktionen in der Gerätekonstruktion, andererseits wird die Leiterplatte zu einem, auch beidseitig, benutzten Schaltungsträger, um einen erhöhten Funktionsumfang bei reduziertem Platzbedarf zu erzielen.
  • Die Kontaktierung der auf der Leiterplatte befindlichen Schaltungen wird allerdings mit zunehmendem Miniaturisierungsgrad immer schwieriger. Zur Kontaktierung werden heute folgende Methoden verwendet:
    • – Bonden (Wedge/Ball Bonding)
    • – Presskontakte
    • – Leitkleben
    • – Löten
  • Für die Kontaktierung eines in die Leiterplatte integrierten Chips bzw. elektronischen Bauelements kommt der Bondprozess nicht in Frage, da die Bonddrähte beim verpressen der RCC Lagen mit dem Kern zusammengedrückt würden.
  • Eine weitere Verkleinerung im Bereich der Leiterplatte ist durch die sogenannte "Chip-in-Board"-Technologie möglich, bei der aktives Silizium in Form eines elektronischen Bauelements, also beispielsweise ein Controller oder ein Speicher in Siliziumtechnologie, in die Leiterplatte eingebettet sind. Durch die hohe Integrationsdichte derartiger Anordnungen stellt hier die Kontaktierung ein besonderes Problem dar.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, eine einfache und sichere Kontaktierung elektronischer Schaltkreise, insbesondere bei einem hohen Miniaturisierungsgrad des Schaltkreises, anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Es ist Kern der Erfindung, dass zur Kontaktierung einer in ein elektronisches Bauelement integrierten Schaltung die Kontaktierungsfläche durch Aufbringen einer Verteilungsfläche, verändert, insbesondere vergrößert wird oder eine Kontaktierung an einer von der Stelle der Kontaktierungsfläche verschiedenen Position ermöglicht wird.
  • Dazu ist die Verteilungsfläche zumindest teilweise über die Kontaktierungsfläche hinausragend angeordnet. Hinausragend ist in diesem Zusammenhang insbesondere als eine Hinausragen bzgl. der Dicke der Kontaktierungsschicht, also eine Erhöhung der Schichtdicke der Kontaktierungsschicht oder ein Hinausragen bzgl. der geometrischen Fläche zu verstehen. Letzteres führt zu einer Vergrößerung der Kontaktierungsschicht oder zu einer Verlagerung von deren Position.
  • Vorteil der Verteilungsfläche ist ein Erleichtern der Kontaktierung der elektronischen Schaltung im elektronischen Bauelement.
  • Das elektronische Bauelement kann sich innerhalb einer Leiterplattenanordnung aus mehreren Leiterplattenlagen, beispielsweise einer ersten Leiterplatten-Lage als Trägerschicht, auf der Leiterplattenaufbau-Lagen angebracht sind, befinden. Dabei kann die Verteilungsfläche weiterhin noch zur Metallanpassung zwischen dem beim elektronischen Bauelement verwendeten Metall, insbesondere dem Metall der Kontaktierungsfläche, und dem bei der Leiterplattenanordnung in Abhängigkeit von der jeweiligen Leiterplattentechnologie verwendeten Material, dienen.
  • Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert, die auch in Figuren gezeigt sind. Es zeigen
  • 1: Einen beispielshaften Aufbau einer Leiterplattenanordnung mit einer Leiterplatte und einem integrierten elektronischen Bauelement gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die zur Kontaktierung eine Verteilungsfläche aufweist;
  • 2: Einen beispielhaften Auflauf der Wafer bzw. Siliziumträger-Bearbeitung und
  • 3: Einen beispielhaften Ablauf der Leiterplattenverarbeitung.
  • In 1 ist ein beispielhafter Aufbau einer Leiterplattenanordnung LA zu sehen, welche eine erste Leiterplattenlage bzw. Trägerschicht PCB und ein elektronisches Bauelement, beispielweise einen Chip C, mit einer Verteilungsfläche V zur Kontaktierung aufweist. Dabei ist auf einer Oberfläche der Trägerschicht PCB ein Chip C aufgebracht. Die Trägerschicht PCB, die der Leiterplattenanordnung LA Stabilität verleiht, besteht beispielsweise aus einer Glasfaserverbindung, beispielsweise die Glasfaserverbindung FR4 (FR: Fiber Resist) oder auch keramischen Stoffen. Eine typische Dicke der Trägerschicht PCB beträgt etwa 470 μm.
  • Von oben nach unten betrachtet umfasst der Chip C einen Schaltungsabschnitt CK, in dem die elektronische Schaltung vorgesehen ist. Auf die Oberfläche des Schaltungsabschnittes ist eine Kontaktierungsfläche K zum Herstellen des elektrischen Kontakts mit dem Schaltungsabschnitt CK vorgesehen. Weiterhin ist eine Passivierungs- bzw. Isolationsschicht I, welche ebenfalls auf der Oberfläche des Schaltungsabschnitts angebracht ist und zumindest einen Teil der Kontaktierungsfläche K ausspart. Eine Verteilfläche V, welche sich mit der Kontaktierungsfläche K überlappt dient insbesondere zur Vergrößerung der Kontaktierungsfläche. Die Funktion und Anordnung der Komponenten zueinander wird im Folgenden genauer erläutert.
  • Der Chip C ist mittels einer Klebeschicht A auf der Trägerschicht PCB befestigt.
  • Der Schaltungsabschnitt CK des Chips C ist, zur Einbettung von Bauteilen gemäß der Chip-in-Board-Technologie flach geschliffen. Dazu wird Material von der Rückseite des Schaltungsabschnitts CK abgetragen. Die typische Dicke des Schaltungsabschnitts CK beträgt etwas 50 μm.
  • Zur Kontaktierung der elektronischen Schaltungen im Schaltungsabschnitts CK ist eine Kontaktierungsfläche K bzw. ein "Frontend-Pad" vorgesehen. Eine typische Dicke dieser Kontaktierungfläche beträgt etwa 1 μm, die Fläche selbst beträgt typischer Weise nur 70 × 70 μm2. In elektrischem Kontakt mit dieser Kontaktierungsfläche K steht eine Verteilungsfläche V, über welche die Kontaktierung der im Schaltungsabschnitt CK befindlichen elektronischen Schaltungen realisiert wird. Diese Verteilungsfläche V kann beispielsweise aus Kupfer realisiert werden, eine typische Dicke beträgt etwa 4 μm.
  • Die Verwendung einer Verteilungsfläche V hat folgende Vorteile:
    • a) Die Kontaktierungsfläche K kann bei der Herstellung des Chips C nicht beliebig dick gewählt werden. Grund dafür ist die Größe der Strukturen auf dem Silizium. Damit ergeben sich beispielsweise bei einer Kontaktierung durch Laservias oder Plasmaätzen Probleme bei der Herstellung des Kontakts, da die relativ dünne Kontaktierungsfläche K vom Schaltungsabschnitt CK durch den Laserblitz verdampft werden kann. Die Verteilungsfläche V dagegen kann in einer Dicke gewählt werden, welche durch den Laser Bohrvorgang hinsichtlich ihrer mechanischen und thermischen Stabilität nicht beeinträchtigt wird.
    • b) Weiterhin ist durch die geringe Kontaktierungsfläche K ein Laserbohren auf dieser Kontaktierungsfläche K selbst schwierig. Diese Schwierigkeit wird noch verstärkt, wenn sich viele Kontaktierungsflächen K im geringen Abstand voneinander entfernt befinden.
    • c) Weiterhin befindet sich die Kontaktierungsfläche K insbesondere bei hochintegrierten Schaltungen oft an schwer zugänglichen Positionen. Durch die Verwendung einer Verteilungsfläche V kann der Kontakt an einer gewünschten Position erfolgen, da die Geometrie der Verteilungsfläche V weitgehend frei gewählt werden kann, wodurch insbesondere mehr Platz für den Kontaktierungsvorgang zur Verfügung steht oder der Kontaktierungsvorgang an einer günstiger gelegenen Position stattfinden kann.
    • d) Ein weiterer Vorteil der Verteilungsfläche V ist es, dass das Material für diese Verteilungsfläche V weitgehend frei ausgewählt werden kann, während das Material für die Kontaktierungsfläche K weitgehend durch den jeweiligen Prozess bei der Chipherstellung festgelegt ist. So kann für die Verteilungsfläche V ein Material gewählt werden, auf dem eine gute Haltbarkeit der Kontakte, z.B. von Laservias oder plasmageätzten Vias, gewährleistet ist. Auf die Kontakte wird weiter unten eingegangen.
  • Es sei nun wieder auf 1 verwiesen, anhand der Aufbau und Verwendung der Verteilungsfläche erläutert wird:
    Um eine Ausdehnung der Verteilungsfläche V über die Kontaktierungsfläche K hinaus zu ermöglichen, ist auf den Schaltungsabschnitt CK, wie erwähnt, die Isolationsschicht I aufgebracht, welche den elektrischen Kontakt zwischen der Verteilungsfläche V und dem Schaltungsabschnitt CK an anderen Stellen als der Kontaktierungsfläche K verhindert. Diese Isolationsschicht I kann beispielsweise durch organische Passivierung, d.h. Auftragung einer organischen, isolierenden Substanz wie Polymid, hergestellt werden. Eine typische Dicke beträgt etwa 5 μm. Diese Isolationsschicht I spart zumindest Teile der Kontaktierungsfläche K aus. Ein gewisser Überlapp mit der Kontaktierungsfläche K kann vorgesehen sein, um z.B. auch eine Alterung des Schaltungsabschnitts CK durch den Kontakt mit beispielsweise Luft zu unterbinden. Insbesondere soll auch der Kontakt der Kontaktierungsfläche K, die insbesondere aus Aluminium besteht mit Raumatmosphäre vermieden werden.
  • Vorzugsweise findet das Aufbringen der Verteilungsfläche V auf die Kontaktierungsfläche K, sowie das Aufbringen der Isolationsschicht I in einem Vakuumzyklus statt, um beispielsweise ein Oxidieren der Kontaktierungsfläche K zu verhindern, insbesondere wenn diese aus Aluminium besteht. Dies hat den Grund, dass Aluminiumoxid bereits bei Raumatmosphäre auf Dicken von etwa 1 μm anwächst und als elektrischer Isolator eine gute elektrische Leitung zwischen der Kontaktierungsfläche K und der Verteilungsfläche V unterbindet.
  • Ist das Aufbringen der Verteilungsfläche V auf der Kontaktierungsfläche K nicht in einem Vakuumzyklus, d.h. ohne ein Aussetzen des Chips an die Umgebungs- oder Raumatmosphäre möglich, so wird vorzugsweise vor Aufbringen der Verteilungsfläche V ein auf der Kontaktierungsfläche K gebildetes Oxid oder sonstiger Isolator entfernt. Das Entfernen kann beispielsweise durch Ionenstrahlätzen oder chemisches Ätzen erfolgen.
  • Auf den Chip C, welcher sich auf der Trägerschicht PCB befindet, wird eine Leiterplattenaufbau-Lage bzw. weitere Leiterplattenschicht RCC aufgebracht. Auch in dieser weiteren Leiterplattenschicht können elektrische Schaltungen realisiert sein. Die weitere Leiterplattenschicht besteht beispielsweise aus einer flexiblen Folie, insbesondere eine sogenannte "Resin Coated Copper"-Folie (RCC), eine mit Harz beschichtete Kupferfolie. Eine elektrische Verbindung durch diese weitere Leiterplattenschicht RCC wird über Durchkontaktierungen DK ermöglicht. Durchkontaktierungen DK können auch durch die Trägerschicht PCB vorgesehen sein.
  • Diese Durchkontaktierung DK kann beispielsweise durch mechanisch gebohrte, plasmageätzte oder mittels Laserbohrung gebohrte "Vias" gebildet werden. Eine Via ist eine Bohrung, welche mit einem leitenden Material zumindest ausgekleidet ist, so dass eine elektrische Verbindung von einer Seite der weiteren Leiterplattenschicht RCC zur anderen Seite besteht. Insbesondere werden bei miniaturisierten Leiterplattenanordnungen Laserbohrungen herangezogen, da sie schneller durchgeführt werden können, verfahrens- und vorrichtungstechnisch weniger aufwendig sind als mechanische Bohrverfahren und zudem die Bohrungen kleiner gestaltet werden können, so dass weniger Fläche benötigt wird. Die für eine Laserbohrung typische sich nach unten verjüngende Form ist in der Figur zu erkennen. Durchkontaktierungen DK, die mittels einer Laserbohrung hergestellt wurden, werden Unterscheidung zu herkömmlichen, mechanisch erstellten Vias, oft auch als Microvias bezeichnet.
  • Die weitere Leiterplattenlage RCC wird über Lamination mit der Trägerschicht PCB verbunden. Unter Lamination versteht man die Verklebung verschiedener Schichten.
  • Es können auch mehrere weitere Leiterplattenlangen RCC vorgesehen sein, abhängig von der Funktionalität der gesamten Leiterplattenanordnung LA. Um durch diese mehreren, weiteren Leiterplatten RCC durchgängig zu kontaktieren, sind die Durchkontaktierungen DK derart geometrisch angeordnet, dass die jeweiligen metallischen Auskleidungen der Durchkontaktierungen DK miteinander in elektrischem Kontakt stehen. Dazu weisen die Auskleidungen AK und Durchkontaktierungen DK beispielsweise Ausbuchtungen oder Zungen auf eine Oberseite der weiteren Leiterplattenlage RCC auf, so dass beispielsweise am Punkt 1 nach dem Verbinden der einzelnen Leiterplattenlagen elektrischer Kontakt zwischen den jeweiligen Auskleidungen möglich ist.
  • Eine oder mehrere weitere Leiterplattenlagen RCC können auf einer oder beiden Seiten der Trägerschicht PCB der Leiterplattenanordnung LA vorgesehen sein. Dies hängt von der jeweils angestrebten Funktionalität der Leiterplattenanordnung LA ab.
  • In 2 ist nun ein beispielhafter Ablauf der Waferverarbeitung bzw. des "Wafer Processings" zu sehen. In einem ersten Schritt SWP erfolgt standardmäßig die Herstellung der Schaltungsabschnitte, die sich auf einem Wafer befinden. In einem zweiten Schritt ARL wird, wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben, die Verteilungsfläche V hinzugefügt. Dies ermöglicht nun, dass ein vollständiger Test der Chips bereits durchgeführt wird, wenn der Wafer noch nicht in einzelne Chips bzw. Dices zerschnitten ist. Dieser vollständige Test wird in einem dritten Schritt FCHTWL durchgeführt. Anschließend erfolgt in einem vierten Schritt die TLAS die Laminierung des Wafers auf der aktiven Siliziumseite. Damit wird die Rückseite des Wafers für den nun folgenden Schleifvorgang zugänglich.
  • In einem fünften Schritt GE erfolgt ein Abschleifen und Abätzen des Wafers von der Rückseite her, um ihn auf eine für die Chip-in-Board-Technologie geeignete Dicke zu bringen, die typischerweise etwa 50 μm beträgt. In einem sechsten Schritt TLBS erfolgt die Lamination auf der Rückseite des Silizium. In einem siebten Schritt PD wird nun das im Schritt TLBS laminierte Band auf der aktiven Seite des Siliziums abgezogen und der Wafer in einzelne Chips bzw. Dices zerschnitten. In einem achten Schritt SPCBM erfolgt die Separation der einzelnen Chips bzw. Dices, um sie auf eine Trägerfläche PCB für eine Leiterplattenanordnung LA aufzubringen.
  • In 3 ist nun eine Verarbeitung der Leiterplattenanordnung LA dargestellt. Zunächst wird in einem ersten Schritt SPCBCPGA die Trägerschicht PCB standardmäßig verarbeitet. Anschließend wird Kleber bzw. eine Kleberschicht auf die Stelle aufgebracht, auf der der Chip bzw. der "Die" aufgebracht werden soll. In einem nächsten Schritt DP wird nun der Chip bzw. der "Die" an der gewünschten Stelle aufgebracht. In einem nächsten Schritt GH wird der Kleber ausgehärtet.
  • Nach dem Aushärten des Klebers erfolgt in einem weiteren Schritt A1RCCRLDSP das Aufbringen einer weiteren Leiterplattenlage RCC, insbesondere einer RCC-Folie, wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben. Da nach dem Aufbringen der RCC-Folie die Außenseite komplett mit Kupfer bedeckt ist, kann die weitere Verarbeitung der Leiterplattenanordnung erst erfolgen, wenn die genaue Lage des eingebetteten Chips über einen Registriervorgang z.B. das Röntgen der Leiterplattenanordnung bekannt ist.
  • Um die bereits in 1 angesprochenen Durchkontaktierungen DK zu ermöglichen, werden vorzugsweise Laserbohrungen eingesetzt, die, damit sie zum Herstellen von elektrischen Kontakten geeignet sind, zumindest an Ihrer Innenseite mit einem elektrisch leitfähigen Material ausgekleidet werden.
  • Die weiteren Leiterplattenlagen RCC, die auf einer oder beiden Seiten der Trägerschicht PCB aufgebracht werden können, werden beispielsweise mittels photolithografischer oder lasergesteuerter Prozesse strukturiert und mittels eines Lasers gebohrt. Es erfolgt weiterhin ein Überziehen dieser Leiterplattenlagen RCC oder Trägerschicht PCB mit einem Metall, um die Außenlagen mit der Innenlage galvanisch zu verbinden. Das Überziehen bzw. "Plating" wird beispielsweise über eine galvanische Abscheidung vorgenommen. Alternativ stehen verschiedene Aufdampftechnologien zur Verfügung.
  • In einem weiteren Schritt A2RCCRLDSP werden optional eine zweite weitere Lage RCC oder FR4 aufgebracht, es erfolgen dieselben Prozessschritte wie beim Aufbringen der ersten Lage. Die Anzahl und Anordnung der weiteren Leiterplattenlagen RCC, sowie das jeweils dafür verwendete Material hängen stark vom jeweiligen Verwendungszweck ab.
  • Nach Fertigstellung der Leiterplattenanordnung LA erfolgt noch ein Herstellungstest MT. Hierbei wird die Funktion der Leiterplatte geprüft, was bei einer passiven Leiterplatte einen Verdrahtungstest darstellt. Im Fall, dass aktives Silizium eingebettet ist, wird die Anbindung und ggf. Funktion des eingebetteten Chips ebenfalls erfasst.
  • Weiterhin können alternativ zu dem in 1 geschilderten Leiterplattenaufbau der Leiterplattenanordnung LA auch weitere Aufbauten vorgesehen sein, deren Anzahl von Leiterplattenaufbauschichten von der gewünschten Funktionalität der Leiterplattenanordnung abängt.
  • Wesentlich ist, dass auf dem Chip eine Kontaktierungsfläche K vorgesehen ist, die mittels einer Verteilungsfläche V z.B. durch Vergrößerung eine geeignete geometrische Ausdehnung in leicht zugängliche Regionen erhält, wodurch sie für eine Kontaktierung geeignet gemacht wird.
  • 1
    Kontaktstelle zwischen zwei LEiterplattenlagen
    A
    Klebeschicht
    A1RCCRLDSP
    Hinzufügen der ersten weiteren
    Leitenplattenschicht, Registration,
    Laserbohrung, Strukturierung, Überziehung mit
    Metall bzw. "Adding of 1St RCC layer,
    registration, laser drilling, structuring,
    plating
    A2RCCRLDSP
    Hinzufügen der zweiten RCC-Schicht,
    Registrierung, Laserbohrung, Strukturierung
    und Überziehen mit Metall bzw. "Adding of 2nd
    RCC layer, registration, laser drilling,
    structuring and plating
    ARL
    Hinzufügen der Verteilungsfläche bzw. "Adding
    of Redistribution Layer"
    C
    elektronisches Bauelement, Chip
    CK
    Schaltungsabschnitt des Chips C
    DP
    Positionierung des Chips bzw. "die
    positioning"
    FCHTWL
    Test des gesamten Chips auf dem Wafer bzw.
    "Full chip test on wafer level"
    GE
    Schleifen und Ätzen bzw. "Grinding and etching
    GH
    Aushärten des Klebers bzw. "Glue hardening"
    I
    Isolationsschicht
    K
    Kontaktierungsfläche
    L
    Lamination
    MT
    Herstellungstest bzw. "Manufacturing test"
    OF
    Oberfläche der Trägerschicht PCB
    PCB
    Leiterplattenträger
    PD
    Abziehen des oberen Bandes und zerteilen bzw.
    "peeling of upside tape and dicing"
    PCC
    Weitere Leiterplattenlage, insbesondere "Resin
    Coated Copper Foil"
    S PCB CP GA
    Standard Leiterplattenträgerverarbeitung und
    Aufbringung von Kleber bzw. "Standard PCB core
    processing and glue application"
    SPCBM
    Teilen zum Aufbringen auf die Leiterplatte
    bzw. "separation for pcb mounting"
    SWP
    Standard Laser Bearbeitung bzw. "Standard
    Wafer Processing"
    TLAS
    Bandlamination auf der aktiven Seite des
    Silizium bzw. "Tape Lamination on active
    Silicon-Side"
    TLBS
    Bandlamination auf der Rückseite des Siliziums
    bzw. Tape lamination on Backside of silicon
    V
    Verteilungsfläche
    DK
    Via- bzw. Durchkontaktierung

Claims (13)

  1. Elektronisches Bauelement (C) mit folgenden Merkmalen: – ein Schaltungsabschnitt (CK), in den eine elektronische Schaltung integriert ist und der eine Oberfläche (OF) aufweist, auf der folgende Komponenten angeordnet sind: – eine elektrisch leitenden Kontaktierungsfläche (K) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zur integrierten elektronischen Schaltung; – eine ebenfalls elektrisch leitende Verteilungsfläche (V), welche zumindest teilweise über die Kontaktierungsfläche (K) hinausragend aufgebracht ist.
  2. Elektronisches Bauelement (C) nach Anspruch 1, mit ferner einer Isolationsschicht (I), – welche derart zwischen Oberfläche (OF) des Schaltungsabschnittes (CK) und der Verteilungsfläche (V) aufgebracht ist, dass – zumindest ein Teil der Kontaktierungsfläche (K) ausgespart ist, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen Verteilungsfläche (V) und dem Schaltungsabschnitt (CK) ausschließlich über die Kontaktierungsfläche (K) hergestellt ist.
  3. Elektrisches Bauelement (CK) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Verteilungsfläche (V) eine größere Fläche aufweist als die Kontaktierungsfläche (K).
  4. Anordnung (LA) mit folgenden Merkmalen: – mit einer ersten Leiterplatten-Lage (PCB, RCC) – mit einem elektronischen Bauelement (C) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welches an der ersten Leiterplatten- Lage (PCB), insbesondere durch eine Klebeverbindung, befestigt ist.
  5. Anordnung (LA) nach Anspruch 4, bei der zumindest auf einer Seite der ersten Leiterplatten-Lage (PCB, RCC) eine Leiterplattenaufbau-Lage (RCC) vorgesehen ist.
  6. Anordnung (LA) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei der zumindest eine Leiterplattenaufbau-Lage(RCC) auf der Seite der ersten Leiterplatten-Lage (PCB, RCC) vorgesehen ist, auf welcher das elektronische Bauelement (CK) befestigt ist.
  7. Anordnung (LA) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der die Leiterplattenaufbau-Lage (RCC) eine Durchkontaktierung (DK) aufweist, insbesondere die weitere Leiterplattenlage (RCC) eine Durchkontaktierung (DK) im Bereich der Verteilungsfläche (V) aufweist.
  8. Anordnung (LA) nach Anspruch 7, bei der die Durchkontaktierungen (DK) durch eine metallisch ausgekleidete Bohrung durch die Leiterplattenaufbau-Lage (RCC) gebildet ist.
  9. Anordnung (LA) nach Ansprüche 8, bei dem die Auskleidung der Bohrung einer Durchkontaktierung (DK) auf zumindest eine Oberfläche einer Leiterplattenaufbau-Lage (RCC) oder der ersten Leiterplatten-Lage (PCB, RCC), insbesondere zungenförmig, ausgedehnt ist.
  10. Anordnung (LA) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem eine Leiterplattenaufbau-Lage (RCC) mit einer Durchkontaktierung (DK) derart auf der ersten Leiterplatten-Lage (PCB, RCC) aufgebracht ist, dass die Fläche der Durchkontaktierung (DK) der ersten Leiterplatten-Lage (PCB, RCC) mit der Durchkontaktierung (DK) der Leiterplattenaufbau-Lage (RCC) in elektrischer Verbindung steht.
  11. Verfahren zur Herstellung einer ein elektronisches Bauelement (C) aufweisenden Anordnung (LA) mit folgenden Schritten: a) Herstellen des elektronischen Bauelements (C) mit einer elektrisch leitenden Kontaktierungsfläche (K) zur Kontaktierung der in das elektronische Bauelement integrierten elektronischen Schaltung; b) Strukturierung einer Maske auf das elektronische Bauelement (C), welche die Kontaktierungsfläche (K) bedeckt; c) Bedecken des elektronischen Bauelements (C) mit einer Isolationsschicht (I) auf den nicht von der Maske bedeckten Flächen; d) Aufbringen einer Verteilungsfläche (V) auf zumindest einem Teil der Kontaktierungsfläche (K) und zumindest einen Teil der Isolationsschicht (I); e) Kontaktieren der in das elektronische Bauelement (C) integrierten Schaltung mittels einer Kontaktierung über die Verteilungsfläche (V).
  12. Verfahren nach Anspruch 11 mit folgenden weiteren Schritten f) Positionieren und Befestigen des elektronischen Bauelements (CK) auf einer Trägerschicht (PCB) g) Aufbringen einer zweiten weiteren Leiterplattenlage (RCC) auf die erste weitere Leiterplattenlage (PCB) h) Herstellen von Kontaktierungen zwischen der ersten Leiterplattenlage (PCB) oder/und dem elektronischen Bauelement (CK) und der zweiten Leiterplattenlage (RCC).
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Schritte g und h mit einer Anzahl n weiterer Leiterplattenlagen (RCC) auf der einen Seite der Trägerschicht (PCB) und mit einer Anzahl m weiterer Leiterplattenlagen auf der anderen Seite der Trägerschicht wiederholt werden wobei m und n ganze Zahlen größer oder gleich 0 sind.
DE2003143053 2003-09-16 2003-09-16 Elektronisches Bauelement und Anordnung mit einem elektronischen Bauelement Withdrawn DE10343053A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003143053 DE10343053A1 (de) 2003-09-16 2003-09-16 Elektronisches Bauelement und Anordnung mit einem elektronischen Bauelement
PCT/EP2004/051999 WO2005029932A1 (de) 2003-09-16 2004-09-02 Elektronisches bauelement und anordnung mit einem elektronischen bauelement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003143053 DE10343053A1 (de) 2003-09-16 2003-09-16 Elektronisches Bauelement und Anordnung mit einem elektronischen Bauelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10343053A1 true DE10343053A1 (de) 2005-04-07

Family

ID=34258727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003143053 Withdrawn DE10343053A1 (de) 2003-09-16 2003-09-16 Elektronisches Bauelement und Anordnung mit einem elektronischen Bauelement

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10343053A1 (de)
WO (1) WO2005029932A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT503191B1 (de) * 2006-02-02 2008-07-15 Austria Tech & System Tech Leiterplattenelement mit wenigstens einem eingebetteten bauelement sowie verfahren zum einbetten zumindest eines bauelements in einem leiterplattenelement
DE102020125813A1 (de) 2020-10-02 2022-04-07 Infineon Technologies Ag Verfahren zum herstellen eines chipgehäuses und chipgehäuse

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19642488A1 (de) * 1996-10-15 1998-04-16 Bernd Klose Verfahren zur Kontaktierung von Mikrochips und zur Herstellung von Mehrlagen-Dünnschichtleiterplatten, insbesondere für superflache Multichip-Modul- und Chipcard-Anwendungen
US5745984A (en) * 1995-07-10 1998-05-05 Martin Marietta Corporation Method for making an electronic module
DE19954941A1 (de) * 1999-11-16 2001-06-13 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zum Integrieren eines Chips innerhalb einer Leiterplatte
EP1137332A1 (de) * 1999-09-02 2001-09-26 Ibiden Co., Ltd. Leiterplatte, verfahren zu ihrer herstellung und kondensator zur integration in der leiterplatte
US6300234B1 (en) * 2000-06-26 2001-10-09 Motorola, Inc. Process for forming an electrical device
US20030015342A1 (en) * 2000-02-25 2003-01-23 Hajime Sakamoto Multilayer printed wiring board and method for producing multilayer printed wiring board

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5657206A (en) * 1994-06-23 1997-08-12 Cubic Memory, Inc. Conductive epoxy flip-chip package and method
US6160714A (en) * 1997-12-31 2000-12-12 Elpac (Usa), Inc. Molded electronic package and method of preparation
SE513341C2 (sv) * 1998-10-06 2000-08-28 Ericsson Telefon Ab L M Arrangemang med tryckta kretskort samt metod för tillverkning därav
DE60138416D1 (de) * 2000-08-16 2009-05-28 Intel Corp Packung
JP3910045B2 (ja) * 2001-11-05 2007-04-25 シャープ株式会社 電子部品内装配線板の製造方法
DE10225431A1 (de) * 2002-06-07 2004-01-08 Siemens Dematic Ag Verfahren zur Anschlußkontaktierung von elektronischen Bauelementen auf einem isolierenden Substrat und nach dem Verfahren hergestelltes Bauelement-Modul

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5745984A (en) * 1995-07-10 1998-05-05 Martin Marietta Corporation Method for making an electronic module
DE19642488A1 (de) * 1996-10-15 1998-04-16 Bernd Klose Verfahren zur Kontaktierung von Mikrochips und zur Herstellung von Mehrlagen-Dünnschichtleiterplatten, insbesondere für superflache Multichip-Modul- und Chipcard-Anwendungen
EP1137332A1 (de) * 1999-09-02 2001-09-26 Ibiden Co., Ltd. Leiterplatte, verfahren zu ihrer herstellung und kondensator zur integration in der leiterplatte
DE19954941A1 (de) * 1999-11-16 2001-06-13 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zum Integrieren eines Chips innerhalb einer Leiterplatte
US20030015342A1 (en) * 2000-02-25 2003-01-23 Hajime Sakamoto Multilayer printed wiring board and method for producing multilayer printed wiring board
US6300234B1 (en) * 2000-06-26 2001-10-09 Motorola, Inc. Process for forming an electrical device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT503191B1 (de) * 2006-02-02 2008-07-15 Austria Tech & System Tech Leiterplattenelement mit wenigstens einem eingebetteten bauelement sowie verfahren zum einbetten zumindest eines bauelements in einem leiterplattenelement
DE102020125813A1 (de) 2020-10-02 2022-04-07 Infineon Technologies Ag Verfahren zum herstellen eines chipgehäuses und chipgehäuse
US11862600B2 (en) 2020-10-02 2024-01-02 Infineon Technologies Ag Method of forming a chip package and chip package

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005029932A1 (de) 2005-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2973671B1 (de) Verfahren zum herstellen eines elektronischen bauteils
EP3231261B1 (de) Leiterplatte mit einem asymmetrischen schichtenaufbau
DE102011001556B4 (de) Herstellungsverfahren für einen gekapselten Halbleiterchip mit externen Kontaktpads
EP1394855B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines universellen Gehäuses für ein elektronisches Bauteil mit Halbleiterchip
DE10137184A1 (de) Elektronisches Bauteil mit einem Kunststoffgehäuse und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1356518B1 (de) Substrat für ein elektrisches bauelement und verfahren zur herstellung
DE102016110862B4 (de) Modul und Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Modulen
DE3125518A1 (de) "duenne verdrahtungsanordnung"
EP3095307B1 (de) Leiterplatte, schaltung und verfahren zur herstellung einer schaltung
EP0620702B1 (de) Kern für elektrische Verbindungssubstrate und elektrische Verbindungssubstrate mit Kern, sowie Verfahren zu deren Herstellung
WO2013013964A1 (de) Trägervorrichtung, elektrische vorrichtung mit einer trägervorrichtung und verfahren zur herstellung dieser
EP1620893B1 (de) Verfahren zur herstellung eines nutzens und verfahren zur herstellung elektronischer bauteile mit gestapelten halbleiterchips aus dem nutzen
EP3695691B1 (de) Verfahren zum erzeugen einer leiterplatte mit thermischen durchkontaktierungen, sowie leiterplatte
DE102018205670A1 (de) Hermetisch abgedichtete Moduleinheit mit integrierten Antennen
DE102019202715A1 (de) Folienbasiertes package mit distanzausgleich
EP0451541B1 (de) Herstellung von mehrschichtigen Leiterplatten mit erhöhter Leiterbahnendichte
DE10343053A1 (de) Elektronisches Bauelement und Anordnung mit einem elektronischen Bauelement
EP0710432A1 (de) Verfahren zur herstellung von folienleiterplatten oder halbzeugen für folienleiterplatten sowie nach dem verfahren hergestellte folienleiterplatten und halbzeuge
DE102015109965A1 (de) Eingebettete Chipverpackungstechnologie
DE10333840B4 (de) Halbleiterbauteil mit einem Kunststoffgehäuse, das eine Umverdrahrungsstruktur aufweist und Verfahren zu deren Herstellung
DE102018100139A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen Leiterplatte sowie Leiterplatte
EP2280592B1 (de) Ausbilden einer Kontaktfläche auf einer Leiterplatte
DE102006010523B3 (de) Verfahren zur Herstellung von planaren Isolierschichten mit positionsgerechten Durchbrüchen mittels Laserschneiden und entsprechend hergestellte Vorrichtungen
DE10343065A1 (de) Leiterplatte und Verfahren zum Herstellen der Leiterplatte
DE10146854B4 (de) Elektronisches Bauteil mit wenigstens einem Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauteils mit wenigstens einem Halbleiterchip

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee